El péndulo de parrilla era un péndulo de reloj con temperatura compensada inventado por el relojero británico John Harrison alrededor de 1726 y posteriormente modificado por John Ellicott . Se utilizó en relojes de precisión. En los péndulos de reloj ordinarios, la varilla del péndulo se expande y contrae con los cambios de temperatura. El período de oscilación del péndulo depende de su longitud, por lo que la velocidad de un reloj de péndulo variaba con los cambios en la temperatura ambiente, lo que provocaba un cronometraje inexacto. El péndulo de parrilla consta de varillas paralelas alternas de dos metales con diferentes coeficientes de expansión térmica , como el acero y el latón . Las varillas están conectadas por un marco de tal manera que sus diferentes dilataciones (o contracciones) térmicas se compensan entre sí, de modo que la longitud total del péndulo y, por tanto, su período, se mantienen constantes con la temperatura.
El péndulo de parrilla se utilizó durante el período de la Revolución Industrial en relojes de péndulo , relojes de precisión empleados como estándares de tiempo en fábricas, laboratorios, edificios de oficinas y oficinas de correos para programar el trabajo y configurar otros relojes. La parrilla se asoció tanto con la precisión del cronometraje que hasta el día de hoy muchos relojes tienen péndulos con parrillas decorativas falsas, que no tienen cualidades de compensación de temperatura.
Su forma más simple y posterior consta de cinco varillas. Una barra de hierro central sube desde la masa hasta un punto inmediatamente debajo de la suspensión.
En ese punto, una pieza transversal (puente del medio) se extiende desde la varilla central y se conecta a dos varillas de zinc , una a cada lado de la varilla central, que llegan hasta el puente inferior, justo encima de la masa, y están fijadas a él. El puente inferior deja libre la varilla central y se conecta a otras dos varillas de hierro que suben hasta el puente superior unido a la suspensión. A medida que las barras de hierro se expanden con el calor, el puente inferior cae con respecto a la suspensión y la masa cae con respecto al puente del medio. Sin embargo, el puente del medio se eleva con respecto al inferior porque la mayor expansión de las varillas de zinc empuja el puente del medio, y por lo tanto la masa, hacia arriba para igualar la caída combinada causada por la expansión del hierro.
En términos simples, la expansión hacia arriba del zinc contrarresta la expansión hacia abajo combinada del hierro (que tiene una longitud total mayor). Las longitudes de las varillas se calculan de modo que la longitud efectiva de las varillas de zinc multiplicada por el coeficiente de expansión térmica del zinc sea igual a la longitud efectiva de las varillas de hierro multiplicada por el coeficiente de expansión del hierro, manteniendo así el péndulo con la misma longitud.
La construcción original de Harrison utilizando latón (el zinc puro no estaba disponible en ese momento) es más compleja porque el latón no se expande tanto como el zinc. Se necesita otro conjunto de varillas y puentes, lo que da un total de nueve varillas, cinco de hierro y cuatro de latón. El grado exacto de compensación se puede ajustar teniendo una sección de la varilla central que sea en parte latón y en parte hierro. Estos se superponen (a modo de sándwich) y se unen mediante un pasador que atraviesa ambos metales. Se hacen varios orificios para el pasador en ambas partes y mover el pasador hacia arriba o hacia abajo en la varilla cambia la cantidad de la varilla combinada que es latón y la cantidad que es hierro. A finales del siglo XIX, la empresa Dent comercializó un nuevo desarrollo de la parrilla de zinc en la que las cuatro varillas exteriores fueron reemplazadas por dos tubos concéntricos unidos por una tuerca tubular que podía atornillarse hacia arriba y hacia abajo para alterar el grado de compensación.
Los científicos del siglo XIX descubrieron que el péndulo de parrilla tenía desventajas que lo hacían inadecuado para los relojes de mayor precisión. La fricción de las varillas que se deslizaban en los orificios del marco hizo que las varillas se ajustaran a los cambios de temperatura en una serie de pequeños saltos, en lugar de con un movimiento suave. Esto provocó que la velocidad del péndulo, y por tanto del reloj, cambiara repentinamente con cada salto. Posteriormente se descubrió que el zinc no es muy estable dimensionalmente; está sujeto a fluencia . Por ello, en los relojes de mayor precisión se utilizó otro tipo de péndulo con temperatura compensada, el péndulo de mercurio .
Hacia 1900, los relojes reguladores astronómicos de mayor precisión utilizaban varillas de péndulo de materiales de baja expansión térmica como el invar y el cuarzo fundido .
