Часовник под лупа: Точността на часовника

За точността се говори като за учтивостта на кралете. Да идваш навреме е не само в основата на доброто възпитание, но това е и изключително важна черта от характера на личността. Но за да постигнем това се нуждаем от точно устройство, в нашия случай това е часовникът.  Устройствата, посочващи точното време се развиват съвместно с човечеството и за около 3500  години от първия слънчев часовник изминаха дълъг път на усъвършенстване.  С прогреса на часовника върви ръка за ръка и стремежът за постоянен напредък в точността.   Да бъдеш навреме на дадено място е един от основните доводи, поради който си купуваме часовници и затова не е изобщо чудно, че точността е фактор, върху който стриктно се работи и постоянно се следи. Кой не би искал да се похвали с часовник, който е точен на  99,999998 процента. Изискването на клиентите относно точността е движеща сила за производителите в разработването на колкото се може най-точни механизми.

По принцип часовниците се делят на две главни групи: механични и кварцови. Разликата в конструкцията им в голяма степен оказва влияние върху резултатната точност, поради това ще ги разгледаме поотделно.

МЕХАНИЧНИ ЧАСОВНИЦИ
Механичните машинки (измервателни уреди), а то както автоматичните, така и ръчно навиваните, се състоят от малки зъбни колела, миниатюрни винтове и пружини по-тънки от хартия. От тази гледна точка става ясно, че да се сглобят тези части в ограничено пространство, така че произведеният часовник да работи точно, е доста сложно.  Механичните ръчни часовници, предимно модерните с рубинени лагери, могат при правилна поддръжка да показват часа на практика вечно.

Каква точност да очаква собственикът на механичните часовници? По принцип, в света на механиката апарат съставен от малки части с точност  99,9% е  считан за отличен. Ако обаче погледнем на нещата в контекст, споменатият процент, отговарящ на отклонение от 1 минута и 27 секунди на ден, при луксозните часовници това е абсолютно неприемливо.

Точността на часовника зависи от няколко променливи:

Позиция

В резултат на гравитацията е логично, че механичните часовници избързват/изоставят спрямо референтното време (т.нар. вариация), ако са поставени в едно и също положение. Балансирането на маховика, осцилаторът, определящ такта, е било с цел компенсация на гравитационното въздействие извършено от производителя в различни позиции.  Сега се симулират позиции, в които часовниците се намират най-често през периода, в който не се носят.  Затова, ако вечер сгъвате часовника и го поставяте винаги в различно положение, на сутринта най-вероятно ще установите различни отклонения.

Уважаваната „COSC“сертификация (Contrôle Officiel Suisse des Chronomètres – Институт за изпитване на хронометри) изпитва часовниците в пет позиции, общо са ни познати осем позиции:

1. С циферблат по посока нагоре
2. С циферблат по посока надолу
3. С корона по посока наляво
4. С корона по посока надясно
5. С корона по посока надолу
6. С корона по посока нагоре
7. Междинна позиция с корона по посока нагоре
8. Междинна позиция с корона по посока надолу

Ако намерите по часовника маркировка за настройка да кажем в четири позиции, това означава, че часовникът е бил тестван за първите четири посочени позиции.

Температура

Върху точността оказва влияние и температурата на средата.  Температурните промени разширяват и свиват голяма част от компонентите, включително маховика и пружината. Материалите на съвременните часовници са способни да реагират на промените и да поддържат консистентна скорост на такта и осцилатора.  По принцип температурата не причинява проблеми, но в екстремни условия и с използвана елементарна регулация, отклоненията ще бъдат големи.

В таблиците са посочени степените на точността на механичните ръчни часовници.

Освен обичаните фактори, неточността на часовниците може да бъде причинена от множество явления: магнетизъм, усукване на пружината и пълно изтощение на механизма.

Magnetizmus

Часовник с внезапно непропорционално високо избързване (+20сек. на ден) е най-вероятно претърпял натоварване от магнитни сили. Намагнитизираната пружина има тенденция да се свие в по-тясна спирала, скъсява времето на трептене  и по този начин ускорява движението на секундарника. Драматизацията протича механично без отваряне на часовника.

Усукване на пружината

Силен удар често води до усукване на пружината на маховика.  Със скъсяването на пружината се повишава ритъмът на осцилатора по същия начина както при намагнетизиране.  След намагнетизирането, точно усукването е най-честата причина за ускоряване хода на часовниците.  Добрата новина е, че за отстраняване на проблема е достатъчна относително лесна намеса от страна на часовникар.

Изтощение на механизма

Изтощението се отнася предимно до петгодишни или по-стари часовници.  Ходът е по-бавен, регулацията не е помогнала и часовникът не поддържа резерва на хода – тези симптоми означават по-дълбок проблем, нуждаещ се от опитен часовникар.  При пълно изтощение на часовника е препоръчително да се изпрати на производителя, тъй като той го познава най-добре.

Обикновено на чисто новия часовник му е необходим един месец за разработване. През този период ще хване ритъм и смазката ще се разпространи равномерно. Ако и след месец не сте доволни от точността на вашия часовник, доверете се на опитен часовникар, който с два лесни начина, може да оправи нещата, а то именно с регулиране и балансиране.

С регулирането се решава постоянния бавен, или пък напротив бърз последователен  ход на часовника. Квалифициран часовникар само ще затегне/разхлаби регулиращия винт. С помощта на устройства за отчитане на времето, ще успее да настрои часовника в течение на няколко минути.  Регулацията е може би една от най-честите задачи на часовникарите.

На часовници с нееднородно отклонение в различни позиции често помага балансирането на маховика. Този процес отнема повече време, балансирането трябва да се следи и евентуално да се коригира.

Поддръжка и сервизни интервали

Механичните устройства, чиито части са постоянно в движение, изискват редовна поддръжка. С остаряването на часовника, качеството на лубриканта се понижава и зъбното колело леко се измества. Това, разбира се, оказва влияние върху точността. Добре е да се грижим за часовника си, с което ще удължим и неговото безгрешно функциониране, но въпреки това, цялостният ремонт на часовника е неизбежен.

Интервалите на сервизните прегледи през гаранционния срок определя производителят, след изтичане на гаранционния срок, взискателните собственици посещават часовникарство на всеки 2-3 години. Разбира се, срещат се и такива, които следват принципа „което работи, не се нуждае от ремонт“, но препоръката е категорична – веднъж на пет години е добре да занесете часовника на проверка.  Отлагането на профилактичния сервизен преглед може да доведе до увреждане на компонентите от постепенното увеличаване на напрежението в  зъбните колела. След това няма да ви остане друг избор освен  да заплатите за подмяна на свръх износените части.  Разходите за цялостен ремонт възлизат на около 250 евро при елементарни механични часовници, 450 евро при хронометър, до няколко хиляди при бройки с множество компликации.

Типичната поддръжка се състои от отваряне на часовника, демонтаж на механизма, почистване и смазване на компонентите.  Последва калибровка, сглобяване, регулиране, подмяна на уплътненията и часовникът се подлага на тест за точност.

КВАРЦОВИ ЧАСОВНИЦИ

На часовниковия механизъм при кварц движението диктува темпото кварцов кристал, който регулира трептенията на електрическата осцилираща верига.  Въз основа на пиезоелектрическия ефект, в променливото електрическо поле кристалът започва да трепти.   При постоянна температура неговата осцилация е изключително стабилна. Кристалите на кварца може да се режат с изключителна точност, така че резонаторът да вибрира с честота  32,768 Hz, идеална стойност за точното измерване на времето. В повечето случаи, кварцовите часовници са задвижвани от батерия с напрежение 1,5 Волта.

По принцип, точността на кварцовите часовници е по-висока отколкото при механичните ръчни часовници и постига типичната стойност ± 1сек. на ден. За разлика от механичните часовници, където точността зависи от множество фактора, кварцовият кристал, независимо от възрастта на часовника, поддържа константно отклонение. Но, разбира се, силното магнитно поле на медицинските томографи ще окаже влияние и върху вибрациите на осцилиращата верига.

Тъй като голям процент от кварцовите механизми полека лека превишават  „COSC“ критериите на механичните часовници, швейцарският институт създаде за тях самостоятелен комплект изпитания, изискващи точност 0,02сек. на ден.

Финансовите изисквания на „COSC“ сертификацията отблъсква голяма част от производителите, защото цената на часовниците драматично се повишава.  Поради тази причина,  може би  само „Breitling“ подлага своите кварцови часовници редовно на сертификация. Неговите температурно компенсирани механизми постигат точност ±15сек. годишно.

От кварцовите механизми може да се очакват стойности, подобни на тези, посочени в следните таблици:

Към предимствата на кварцовите часовници в сравнение с механичните принадлежи по-ниската продажна цена и сумата за по-редки и по-малко трудни сервизни намеси.  Генералните ремонти се състоят в почистване, смазване, смяна на батерии, смяна на уплътнение и изпитване на водоустойчивостта чрез налягане.

Източник: www.prestigetime.com, wikipedia.org