การรักษาเวลามาตรฐานจาก พ.ศ.๒๔๗๖ เป็นต้นมา
การวัดดาราศาสตร์เพื่อหาเวลามาตรฐานตั้งแต่เริ่มแรกมานั้น สันนิษฐานว่าคงจะใช้เครื่องวัดแดดในการวัดมุมและใช้นาฬิกาโครโนเมตรบันทึกเวลา ต่อมากรมอุทกศาสตร์ได้รับนาฬิกาชนิดลูกตุ้ม ซึ่งสมเด็จพระเจ้าบรมวงค์เธอเจ้าฟ้ามหามาลา
กรมพระบำราบปรปักษ์ทรงประทานให้ ๑ เรือน และได้สั่งซื้อจากประเทศเดนมาร์กอีก 1 เรือน เพื่อใช้เป็นนาฬิกามาตรฐานแทนนาฬิกาที่ใช้อยู่เดิม นาฬิกาทั้ง ๒ เรือน เป็นนาฬิกาแบบไขลานที่มีความเที่ยงตรงสูง มีบทบาทในการรักษาเวลามาตรฐานประเทศไทยมาหลายทศวรรษ ปัจจุบันก็ยังใช้ราชการอยู่ และยังทำงานได้อย่างสมบูรณ์ แม้จะใช้งานมานานมากแล้วก็ตาม
ในช่วงก่อนปี พ.ศ.๒๔๗๖ การตรวจสอบเวลาเพื่อใช้ทั่วประเทศตามที่กรมอุทกศาสตร์ได้
ทำอยู่ในเวลานั้น ถ้าเปรียบเทียบกับต่างประเทศแล้ว เฉพาะเครื่องมือนับได้ว่าล้าสมัยหลายสิบปี เกือบจะเรียกได้ว่าไม่มีประเทศที่เจริญแล้วประเทศใดใช้วิธีอย่างไทย กรมอุทกศาสตร์เล็งเห็นถึงความจำเป็นที่จะต้องเปลี่ยนใช้เครื่องมือที่ทันสมัย เพราะเวลาที่ใช้นั้นไม่ใช่เฉพาะประชาชนพลเรือนเท่านั้น ยังต้องใช้เทียบเคียงกับต่างประเทศและชาวเรือโดยทั่วไปด้วย โดยเฉพาะชาวเรือ และการเดินเรือย่อมต้องการความละเอียดถูกต้องของเวลามาก กรมอุทกศาสตร์ จึงมีความต้องการที่จะจัดหาเครื่องมือตรวจสอบ และรักษาเวลาที่ทันสมัยให้เหมาะสมกับงานที่ได้รับมอบหมาย แต่ก็ยังติดขัดด้วยงบประมาณ
ก่อนปี พ.ศ.๒๔๗๖ การรักษาเวลาอยู่ในความรับผิดชอบของหมวดเครื่องมือเดินเรือ
กองอุปกรณ์การเดินเรือ โดยใช้นาฬิกาลูกตุ้มเรือนเกณฑ์เป็นนาฬิกาหลักในการรักษาเวลา และทำการวัดดาราศาสตร์ตรวจหาความผิดของนาฬิกาลูกตุ้มเรือนเกณฑ์โดยกำหนด ๗ วัน ต่อครั้ง ถ้าวันไหนอากาศไม่มีเช่นมีเมฆมากหรือฝนตก ไม่สามารถมองเห็นดวงอาทิตย์ได้ ก็จะเลื่อนตรวจในวันต่อไป วิธีการตรวจโดยการวัดสูงเท่าของดวงอาทิตย์ด้วยเครื่องวัดแดด (SEXTANT) จดเวลาด้วยนาฬิกาโครโนเมตร แล้วนำไปเทียบกับนาฬิกาลูกตุ้มเรือนเกณฑ์อีกชั้นหนึ่ง ความผิดของนาฬิกาคำนวณถึงเพียงทศนิยม ๓ ตำแหน่ง ของวินาที อัตราเปลี่ยนประจำวันใช้เพียงทศนิยม ๓ ตำแหน่ง เช่นในปี พ.ศ.๒๔๗๖ ได้ใช้การตรวจโดยวิธีวัดสูงของดวงอาทิตย์ ๓๔ ครั้ง คิดเฉลี่ย ๑๑ วันต่อครั้ง อัตราผิดประจำวันของนาฬิกาลูกตุ้มเรือนเกณฑ์ ก. อย่างสูงไม่เกิน ๐.๙๗๑ วินาที อย่างต่ำไม่น้อยกว่า ๐.๐๐๒ วินาที อัตราผิดประจำวันของนาฬิกาลูกตุ้มเรือนเกณฑ์ ข. อย่างสูงไม่เกิน ๐.๘๕๗ วินาที อย่างต่ำไม่น้อยกว่า ๐.๐๑๓ วินาที
หมายเหตุ นาฬิกาเรือนเกณฑ์ ก. ตั้งตามเวลาสมมุติที่กรีนิช (Greenwich Mean Time) นาฬิกาเรือนเกณฑ์ ข. ตั้งตามเวลามาตรฐานประเทศไทย (Standard Mean Time) ที่กรุงเทพฯ ในช่วงระยะ
เวลาที่ดำเนินการตรวจรักษาเวลานั้น ได้ทำการตรวจความผิดของนาฬิกาโครโนเมตรที่มีอยู่ด้วย โดยทำการตรวจทุกครั้งภายหลังที่ตรวจความผิดของนาฬิกาเรือนเกณฑ์ แล้วตรวจโดยวิธีเทียบกับนาฬิกาเรือนเกณฑ์ การคำนวณความผิดและอัตราเปลี่ยนประจำวันใช้เพียงทศนิยม ๓ ตำแหน่ง ของวินาทีเช่นเดียวกับนาฬิกาเรือนเกณฑ์
ในปี พ.ศ.๒๔๗๖ นาฬิกาโครโนเมตรเรือนที่เดินเที่ยงตรงดีที่สุด มีอัตราเปลี่ยนประจำวันอย่างมากเพียง ๐.๕๓๘ วินาที อย่างน้อย ๐.๐๒๘ วินาที เรือนที่เร็วที่สุดมีอัตราผิดประจำวันอย่างมาก ๖.๑๕๕ วินาที อย่างน้อย ๒.๑๘๕ วินาที
สำหรับนาฬิกาโครโนเมตรที่จ่ายให้กับเรือต่าง ๆ ก่อนจ่ายจากคลังเครื่องมือเดินเรือเจ้าหน้าที่ประจำหมวดจะเทียบหาความผิดและอัตราเปลี่ยนประจำวันให้ก่อนทุกครั้ง
ในช่วงเวลานั้น เนื่องจากการติดต่อสื่อสารในระบบบริการของกองอุปกรณ์การเดินเรือยังไม่มีความเจริญก้าวหน้ามากนัก ดังนั้นจึงมีหน่วยงานราชการและเอกชน ๆ อื่นนอกกองทัพเรือ ได้นำนาฬิกามาให้กรมอุทกศาสตร์ตรวจสอบหาความผิด และเปรียบเทียบให้โดยเมื่อมีผู้ส่งนาฬิกาให้ตรวจสอบความผิด เจ้าหน้าที่ประจำหมวดจะรับตรวจและจดรับรองรายการเทียบให้เสมอ เว้นแต่เจ้าของผู้มาขอเทียบนั้นๆ เป็น
นายทหารเรือพรรคนาวินอยู่แล้ว ผู้มาขอเทียบมักทำการเทียบด้วยตนเอง เจ้าหน้าที่ประจำหมวดเป็นแต่ช่วยให้ความสะดวกในการแสดงรายการต่าง ๆ เท่าที่ผู้มาขอเทียบต้องการทราบเท่านั้น
ตามปกติ มีผู้ขอเทียบความผิดของนาฬิกา หรือตั้งเวลาเป็นประจำ คือบรรดาเรือหลวงที่
นาฬิกาโครโนเมตรประจำเรือสัปดาห์ละ ๒ ครั้ง กรมอู่ทหารเรือ สัปดาห์ละ ๒ ครั้ง กรมไปรษณีย์โทรเลขแผนกวิทยุกระจายเสียงเทียบไปตั้งบอกเวลา ๒๐๐๐ ทางวิทยุกระจายเสียงสัปดาห์ละ ๓ ครั้ง กรมรถไฟหลวงสัปดาห์ละ ๑ ครั้ง ที่ไม่มีกำหนดแน่นอนแต่มาขอเทียบเสมอ คือ กรมเจ้าท่า, ห้าง เอส.เอ.บี., ห้าง แอลยีรอกันติ, บริษัทไฟฟ้าสยาม, บริษัท ซี.ฮวด นอกจากนี้ยังมีสถานที่ราชการ ห้างร้าน บริษัทต่า ง ๆ และท่าเรือได้ขอเทียบและตั้งเวลาโดยทางโทรศัพท์อีกเป็นอันมาก
ในปี พ.ศ.๒๔๗๗ กรมอุทกศาสตร์ ได้สั่งกล้องวัดดาว นาฬิกา และเครื่องโครโนกราฟ
สำหรับใช้ในการตรวจสอบนาฬิกา ซึ่งอุปกรณ์และเครื่องมือดังกล่าวได้ตรวจรับไว้ใช้ในราชการ เมื่อ มีนาคม พ.ศ. ๒๔๗๘ มีรายการดังนี้
๑. กล้องวัดดาวชนิด Meridian Transit Instrument (Askania Werke A.G.) ๑ กล้อง ราคา
๒๑,๑๗๕.๒๕ บาท
๒. นาฬิกาดาราศาสตร์ ชนิด Ritfler เรือนเกณฑ์ ๑ เรือน เรือนที่สอง ๑ เรือน พร้อมเครื่อง
ประกอบ ราคา ๗,๗๓๗.๖๐ บาท
๓. โครโนกราฟสำหรับใช้ประกอบกับกล้องวัดดาว และนาฬิกาดาราศาสตร์ชนิด
Wetzer Tape Chronograph ๑ ชุด ราคา ๑,๖๖๗.๘๔ บาท
ในช่วงที่กรมอุทกศาสตร์ดำเนินการสั่งซื้ออุปกรณ์ตรวจสอบเวลาดังกล่าวข้างต้นในพ.ศ.๒๔๗๗
กรมอุทกศาสตร์ ก็ได้จัดสร้างหอตรวจดาวขึ้นภายในบริเวณสนามหญ้าชั้นในหน้าท้องพระโรงพระราชวังเดิม ใกล้กับโรงเรียนนายเรือเดิม อาคารหอตรวจดาวเป็นรูปตึกคอนกรีตชั้นเดียว ๘ เหลี่ยม กว้างเหลี่ยมละ 2 เมตร สูง 3.4 เมตร หลังคาทำให้ ปิด - เปิด ได้กว้าง 2 เมตร ช่องหลังคาที่ปิด – เปิดได้นี้อยู่ในแนวทิศเหนือ-ใต้จริง ตอนกลางมีแทนสำหรับตั้งกล้องวัดดาวและมีผนังอิสระสำหรับติดนาฬิกาดาราศาสตร์ และเครื่องประกอบ เมื่อได้สร้างเสร็จแล้วจึงได้โอนตึกนี้ขึ้นมาอยู่กับหมวดเครื่องมือเดินเรือ เมื่อวันที่ 23 ธันวาคม พ.ศ. 2478 เครื่องมือ และอุปกรณ์ต่าง ๆ ได้ถูกติดตั้งตามคำแนะนำซึ่งได้รับจากบริษัทที่ผลิตเครื่องมือ แล้วเสร็จในปี พ.ศ. 2478 ต่อจากนั้นได้มีการตรวจแก้หาความผิดและศึกษาลักษณะของเครื่อง ความสัมพันธ์จากตัวเครื่องจริง ๆ ประกอบกับทฤษฎีที่เกี่ยวกับเครื่องเท่าที่จะทำได้ แต่เนื่องจากเจ้าหน้าที่ในหมวดเครื่องมือเดินเรือ
ในระยะนั้นมีจำนวนน้อย เวลาที่ใช้ในการศึกษาก็มีวิธีใช้เครื่องเพียงเท่าที่ปลีกมาได้จากเวลาที่เหลือจากงานประจำ ดังนั้นในช่วงระยะแรก ๆ จึงยังใช้กล้องนี้ทำงานไม่ได้ผล แต่ต่อมาก็ได้ผลดีขึ้น
ค่าก่อสร้างหอนาฬิกาและหอกล้องวัดดาวใช้งบประมาณ ๑,๕๐๐.- บาท โดยใช้งบประมาณประเภทเงินการจร พ.ศ. ๒๔๗๘ การดำเนินการในการตรวจสอบเวลา และการบริการสัญญาณเทียบเวลาในระยะนี้เป็นการดำเนินงานที่ยังไม่สมบูรณ์ เนื่องจากยังไม่สามารถให้บริการส่งสัญญาณเทียบเวลาออกอากาศได้ เป็นแต่เพียงรักษาเวลานาฬิกามาตราฐานที่มีอยู่ให้แน่นอนเท่านั้น ทั้งนี้เป็นเพราะนาฬิกาลูกตุ้มเรือนเกณฑ์ที่มี
อยู่ไม่มีเครื่องประกอบเมื่อส่งสัญญาณเวลา ดังนั้นการบริการก็มีเฉพาะบริการเพียงเวลาถามทางโทรศัพท์ และการนำนาฬิกาเทียบที่กรมอุทกศาสตร์
ระหว่างสงครามโลกครั้งที่ ๒ กล้องวัดดาวได้รับความเสียหายต้องส่งกลับไปซ่อมที่โรงงาน
เสร็จแล้วได้นำกลับมาติดตั้งใช้งานที่หอตรวจดาวบนดาดฟ้าอาคาร ๑ ที่ก่อสร้างขึ้นใหม่ และได้เตรียม
ก่อสร้างแท่นตั้งกล้องวัดดาวไว้อย่างดี กล่าวคือ แท่นนี้ได้ก่อสร้างก่อนตัวอาคาร โดยการตอกเสาเข็มลึกลงไปถึงชั้นดินแข็งจนตอกเสาเข็มไม่ลง เพื่อไม่ให้มีการทรุดตัว จากนั้นจึงผูกเหล็กเทคอนกรีตเป็นแท่นสี่เหลี่ยมแกนกลวง กว้าง ๑.๕๐ เมตร ยาว ๒ เมตร แยกต่างหากจากตัวอาคารเพื่อมิให้การสั่งสะเทือนจากตัวอาคารและจากพื้นดินโดยรอบมากระทบถึงแท่นตั้งกล้อง ดังนั้นในขณะตรวจวัดดาว ภาพจะไม่มีการสั่นไหวแม้ว่าจะใช้กำลังขยายสูงมากก็ตาม นาฬิกาลูกตุ้มเรือนเกณฑ์ทั้ง ๒ เรือน ก็ติดตั้งอยู่กับแท่นนี้เช่นกัน เพื่อไม่ให้ได้รับความสั่นสะเทือนจากสภาวะโดยรอบ