鐘錶(計時的裝置)

鐘錶(計時的裝置)

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鐘錶是一種計時的裝置,也是計量和指示時間的精密儀器。 鐘錶通常是以內機的大小來區別的。按國際慣例,機心直徑超過80毫米、厚度超過30毫米的為鐘;直徑37~50毫米、厚度4~6毫米者,稱為懷表;直徑37毫米以下為手錶;直徑不大於20毫米或機心面積不大於314平方毫米的,稱為女表。手錶是人類所發明的最小、最堅固、最精密的機械之一。

基本介紹

鐘錶分類,機械鐘,電子鐘,行業現狀,鐘錶工具,鐘錶配件,鐘錶歷史,鐘錶發展,鐘錶原理,結構形式,原動系,傳動系,擒縱調速器,上條和撥針,精密手錶標準,機械手錶標準,技術要求,防水手錶標準,影響因素,外部影響,摩擦影響,調節擺輪,擒縱機構,溫度影響,磁場影響,遊絲平衡,擺輪平衡,

鐘錶分類

現代鐘錶的原動力有機械力和電力兩種。

機械鐘

機械鐘錶是一種用重錘或彈簧的釋放能量為動力,推動一系列齒輪運轉,借擒縱調速器調節輪系轉速,以指針指示時刻和計量時間的計時器。

電子鐘

電子鐘錶是現代出現的一種用電能為動力,液晶顯示數字式和石英指針式的計時器。

行業現狀

鐘錶一直以來都是國人鐘愛的商品之一。新中國成立以來,國家投入大量資金髮展鐘錶工業,使這一產業得以快速發展,此後,中國的改革開放以及經濟全球化發展給中國鐘錶業帶來了繁榮。經過幾十年的發展,中國鐘錶業經歷了進料組裝-外觀件製造-產品開發-創立品牌的發展過程,目前已形成配套齊全的鐘表製造工業,除高端機芯外的所有零配件均可加工生產。
從區域格局來看,全國已形成以廣州、深圳為龍頭的珠三角地區、福建、浙江、江蘇、山東、天津等6大鐘表主產區;從產量來看,我國已成為世界鐘錶生產大國,鐘錶產量穩居世界第一。2011年,我國鐘和表的產量分別達到1.59億隻和1.3億隻。
我國鐘錶行業發展雖然取得長足的進步,但國內鐘錶企業及其品牌在國際市場上的信譽度和影響力還微不足道,產量占比雖然已經達到80%以上,但是產值占比不到30%,依然沒有話語權和定價權。

鐘錶工具

常用工具主要為以下4種
1.鐘錶校表儀,校表儀是維修機械手錶必不可少的一種檢測儀器。它主要用來測定鐘錶的走時快慢。紙帶記錄式校表儀還可以根據記錄線條的形狀檢查出手錶工作中的缺陷,以此判定故障的原因。校表儀的種類很多,有數字顯示式的,也有紙帶記錄式的。紙帶記錄式叉可分為兩種:一種是記錄圖形(即線條),另一種是記錄數字。維修時以採用記錄圖形式為宜。校表時將被測手錶放在微音器8上,柄頭應置於固定夾里,再用活動叉夾緊手錶。轉動微音器盒,可以測出手錶六個不同位置的瞬時日差值。
2.鐘錶振幅儀機械,鐘錶的振幅一般在振幅儀上測定。振幅儀分為指針式、光點式和數字式三種。主要有瑞士格林那廠生產的指針式振幅儀AMPLIMETER。由於振幅儀的設計原理與表機的擺輪全升角有關,而擺輪全升角是在設計機心時確定下來的參數,不同型號的機心,其擺輪全升角的數值是不同的。機械錶機心的擺輪全升角參數數值都是不同的,以便測振幅時選用。如果事先規定好被測機心的振幅在200。-280。的範圍內為合格,那么當指針進入此範圍時,指示燈3便亮了。測量範圍的選擇是通過調節振幅儀頂部的A、B、c三個調節器實現的。
鐘錶校表儀鐘錶校表儀
3.鐘錶視顯微鏡,體視顯微鏡俗稱雙管顯微鏡。它是一種育立體感覺的顯微鏡。放大倍數一般可在4~100倍範圍內變化,其間有10擋。利用體視顯微鏡,可以放大石英表機心及其零件,以便仔細觀察。一般情況下戴寸鏡修表就可以了,但是寸鏡的放大倍數有限。由零件毛刺引起的停表,或零件與零件之間似蹭非蹭所造成的停表,以及零件的密損缺陷等,有時用寸鏡是不易觀察到的,若在體視顯微鏡下觀察,其原因便一目了然。另外,對於修理不熟悉的機心,事先在體視顯微鏡下,了解機心各部分的結構也是有必要的。
4.鐘錶退磁器,無論在工作中,還是日常生活中,電器設備的套用都日趨廣泛。電氣設備工作時不可避免地要產生磁場。當手錶接近強度較大的磁場時,瑞士手錶零件就會不同程度地被磁化。磁化後的機械手錶一般都走快。當磁場強度繼續增加,被磁化的遊絲彼此黏結在一起時,手錶便停走了。一旦發現機械手錶帶了磁,就必須在退磁器上進行退磁。

鐘錶配件

鐘錶配件:表殼,機芯,底蓋,內罩,錶帶,玻璃,表面,錶冠,轉圈,彈弓,防水圈

鐘錶歷史

原始人憑天空顏色的變化、太陽的光度來判斷時間。古埃及發現影子長度會隨時間改變。古巴比倫人6000年前發明日晷在早上計時,他們亦發現水的流動需要的時間是固定的,因此發明了水鐘。古代中國人亦有以水來計時的工具——銅壺滴漏,他們亦會用燒香計時。將香橫放,上面放上連有鋼珠的繩子。
公元1300年以前,人類主要是利用天文現象和流動物質的連續運動來計時。例如,日晷是利用日影的方位計時;漏壺和沙漏是利用水流和沙流的流量計時。
公元前140年到100年,古希臘人製造了用30至70個齒輪系統組成的奧林匹克運動會的計時器。這台儀器被稱為“安提凱希拉儀”,由29個彼此咬合的銅質齒輪和多個刻度盤構成,大小與一個午餐盒相當。它於1901年在希臘安提凱希拉島附近一艘古代沉船上被發現,因此得名,現保存在希臘國家考古博物館。
東漢張衡製造漏水轉渾天儀,用漏壺滴水推動渾象均勻地旋轉,一天剛好轉一周。北宋元祜三年(1088)蘇頌和韓公廉等創製水運儀象台,已運用了擒縱機構。
1283年在英格蘭的修道院出現史上首座以砝碼帶動的機械鐘。
中世紀鐘錶在英語裡被稱作wacche,後演變為watch。
13世紀義大利北部的僧侶開始建立鐘塔(或稱鐘樓),其目的是提醒人禱告的時間。
16世紀中在德國開始有桌上的鐘。那些鐘只有一支針,鐘面分成四部分,使時間準確至最近的15分鐘。
17世紀,逐漸出現了鐘擺和發條。它運轉的精度得到了很大的提高。喬萬尼·德·丹第被譽為歐洲的鐘表之父。他用了16年的時間製造出一台功能齊全的鐘,被稱為宇宙渾天儀,它能夠表示出天空中一些行星的運行軌跡,還可以對宗教節日和每天的時間有所反映,它於1364年開始被使用。丹第製造的鐘並不是歐洲的第一台鐘。據說,歐洲第一台能報時的鐘是1335年於米蘭製成的。
1657年,惠更斯發現擺的頻率可以計算時間,造出了第一個擺鐘。1670年英國人威廉·克萊門特(William Clement)發明錨形擒縱器。
1695年,英國湯姆平發明了工字輪擒縱機構。後來,同國的格雷厄姆發明了靜止式擒縱機構。
1728到1759年,航海鐘問世。
1765年,自由錨式擒縱機構誕生。
1797年,美國人伊萊·特里(Eli Terry)獲得一個鐘的專利權。他被視為美國鐘錶業的始祖。
1840年,英國的鐘表匠貝恩發明了電鐘。
1946年,美國的物理學家利比博士弄清楚了原子鐘的原理。於兩年後,創造出了世界上第一座原子鐘,原子鐘至今也是最先進的鐘。它的運轉是藉助銫、氨原子的天然振動而完成的,它可以在300年內都能準確運轉,誤差十分小。
18到19世紀,鐘錶製造業逐步實行了工業化生產。
20世紀,開始進入石英化時期。
21世紀,根據原子鐘原理而研製的能自動對時的電波鐘表技術逐漸成熟。

鐘錶發展

鐘錶工業發展
公元前140年到100年,古希臘人製造了用30至70個齒輪系統組成的奧林匹克運動會的計時器。
東漢公元78年-139年,張衡製造漏水轉渾天儀,用齒輪系統把渾象和計時漏壺聯結起來,漏壺滴水推動渾象均勻地旋轉,一天剛好轉一周,這是最早出現的機械鐘。
1350年,義大利的丹蒂製造出第一台結構簡單的機械打點塔鐘,日差為15~30分鐘,指示機構只有時針;1500~1510年,德國的亨萊思首先用鋼發條代替重錘,創造了用冕狀輪擒縱機構的小型機械鐘;1582年前後,義大利的伽利略發明了重力擺;1657年,荷蘭的惠更斯把重力擺引入機械鐘,創立了擺鐘。
1660年英國的胡克發明遊絲,並用後退式擒縱機構代替了冕狀輪擒縱機構;1673年,惠更斯又將擺輪遊絲組成的調速器套用在可攜帶的鐘表上;1675年,英國的克萊門特用叉瓦裝置製成最簡單的錨式擒縱機構,這種機構一直沿用在簡便擺錘式掛鐘中。
沙漏沙漏
1695年,英國的湯姆平發明工字輪擒縱機構;1715年,英國的格雷厄姆又發明了靜止式擒縱機構,彌補了後退式擒縱機構的不足,為發展精密機械鐘錶打下了基礎;1765年,英國的馬奇發明自由錨式擒縱機構,即現代叉瓦式擒縱機構的前身;1728~1759年,英國的哈里森製造出高精度的標準航海鐘;1775~1780年,英國的阿諾德創造出精密表用擒縱機構。
18~19世紀,鐘錶製造業已逐步實現工業化生產,並達到相當高的水平。20世紀,隨著電子工業的迅速發展,電池驅動鐘、交流電鐘、電機械錶、指針式石英電子鐘錶、數字式石英電子鐘錶相繼問世,鐘錶的日差已小於0.5秒,鐘錶進入了微電子技術與精密機械相結合的石英化新時期
鐘錶形式的演變
有關鐘錶的演變大致可以分為三個演變階段,那就是:
  1. 從大型鐘向小型鐘演變。
  2. 從小型鐘向袋錶過渡。
  3. 從袋錶向腕錶發展。每一階段的發展都是和當時的技術發明分不開的。
1088年,宋朝的科學家蘇頌和韓工廉等人製造了水運儀象台,它是把渾儀、渾象和機械計時器組合起
來的裝置。它以水力作為動力來源,具有科學的擒縱機構,高約12米,七米見方,分三層:上層放渾儀,進行天文觀測;中層放渾象,可以模擬天體作同步演示;下層是該儀器的心臟,計時、報時、動力源的形成與輸出都在這一層中。雖然幾十年後毀於戰亂,但它在世界鐘錶史上具有極其重要的意義。由此,中國著名的鐘表大師、古鐘錶收藏家矯大羽先生提出了“中國人開創鐘錶史”的觀點。
鐘錶鐘錶
14世紀在歐洲的英、法等國的高大建築物上出現了報時鐘,鐘的動力來源於用繩索懸掛重錘,利用地心引力產生的重力作用。15世紀末、16世紀初出現了鐵制發條,使鐘有了新的動力來源,也為鐘的小型化創造了條件。1583年,義大利人伽利略建立了著名的等時性理論,也就是鐘擺的理論基礎。
1656 年,荷蘭的科學家惠更斯套用伽利略的理論設計了鐘擺,第二年,在他的指導下年輕鐘匠S.Coster製造成功了第一個擺鐘。1675年,他又用遊絲取代了原始的鐘擺,這樣就形成了以發條為動力、以遊絲為調速機構的小型鐘,同時也為製造便於攜帶的袋錶提供了條件。
18世紀期間發明了各種各樣的擒縱機構,為袋錶的進一步產生與發展奠定了基礎。英國人George Graham在1726年完善了工字輪擒縱機構,它和之前發明的垂直放置的機軸擒縱機構不同,所以使得袋錶機芯相對變薄。另外,
1757年左右英國人 Thomas Mudge發明了叉式擒縱機構,進一步提高了袋錶計時的精確度。這期間一直到19世紀產生了一大批鐘錶生產廠家,為袋錶的發展做出了貢獻。19世紀後半葉,在一些女性的手鐲上裝上了小袋錶,作為裝飾品。那時人們只是把它看成是一件首飾,還沒有完全認識到它的實用價值。直到人類歷史進入20世紀,隨著鐘錶製作工藝水平的提高以及科技和文明的巨大變革,才使得腕錶地位的確立有了可能。
20世紀初,護士為了掌握時間就把小袋錶掛在胸前,人們已經很注重它的實用性,要求方便、準確、耐用。尤其是第一次世界大戰的爆發,袋錶已經不能適應作戰軍人的需要,腕錶的生產成為大勢所趨。1926年,勞力士表廠製成了完全防水的手錶表殼,獲得專利並命名為oyster,第二年,一位勇敢的英國女性Mercedes Gleitze佩帶著這種表完成了個人游泳橫渡英倫海峽的壯舉。這一事件也成為鐘錶歷史上的重要轉折點。從那以後,許多新的設計和技術也被套用在腕錶上,成為真正意義上的帶在手腕上的計時工具。緊接著的二戰使腕錶的生產量大幅度增加,價格也隨之下降,使普通大眾也可以擁有它。腕錶的年代到來了。
我國鐘錶工業的發展
從中國水運儀像台的發明到現在的鐘表演變過程中,我們可以看到:
各個不同時期的科學家和鐘錶工匠用他們的聰明的智慧和不斷的實踐融合成了一座時間的隧道,同時也為我們勾勒了一條鐘錶文化和科技發展的軌跡。關於中國的鐘表史,最早用土和石片刻製成的“土圭”與“日晷”兩種計時工具,成為世界上最早發明計時工具的國家之一。到了銅器時代,計時器又有了新的發展,用青銅製的“漏壺”取代了“土圭”與“日晷”。東漢元初四年張衡發明了世界第一架“水運渾象”,此後唐高僧一行等人又在此基礎上借鑑改進發明了“水運渾天儀”、“水運儀象台”。至元明之時,計時器擺脫了天文儀器的結構形式,得到了突破性的新發展。元初郭守敬、明初詹希元創製了“大明燈漏”與“五輪沙漏”,採用機機械結構,並增添盤、針來指示時間,其機械的先進性便明顯地顯示出來,時間性日益見準確。
鐘錶鐘錶
十九世紀末期,中國造鐘工藝達到了一個嶄新的水平。1875年由上海“美利華”作坊製造的南京鐘,屏風式樣,鐘面鍍金,鐫刻花紋,以造型古樸典雅、民族風格鮮明和報時清脆、走時準確而聞名于海內外,曾於1903年在巴拿馬國際博覽會上獲特別獎。
我國近代機械制鐘工業始於1915年。民族實業家李東山出資在煙臺開辦了中國時鐘製造業的第一家鐘廠—一煙臺寶時造鐘廠。並在1918年自製成功第一批座掛鐘投放市場。1927年,煙臺第二家造鐘廠一一永康造鐘公司開業。到1937年,煙臺鐘錶工業已擁有6家企業和相當的生產規模。據1934年的統計,僅德順興、永康、慈業三家造鐘廠已擁有職工1416人,擁有各類從德、英、法等國進口的生產設備149台,年生產座掛鐘10.88萬隻。產品不僅銷往華北、華東、東北、華南各大商埠,還銷往新加坡、菲律賓、馬來西亞、印度尼西亞、夏威夷等十多個國家和地區。
新中國成立後,我國鐘錶工業得到迅速發展,取得了令人矚目的成績。1955年由天津、上海試製出第一批國產手錶。經過三十多年來不斷地進行技術改造和技術改進,我國手錶行業已形成具有相當生產能力和配套完整的工業體系。1988年手錶產量達6700多萬隻,其中石英電子表2900多萬隻,手錶產量居世界第四位。在品種方面,已成批生產機械男表、女表、日曆表、雙歷表、自動表、懷表、秒表、數字式和指針式石英表等。在質量上,手錶的走時精度已達到國際同類產品的水平,現較為出名的有東風、上海、寶石花、海鷗等牌號。

鐘錶原理

鐘錶的套用範圍很廣,品種甚多,可按振動原理、結構和用途特點分類。按振動原理可分為利用頻率較低的機械振動的鐘表,如擺鐘、擺輪鐘等;利用頻率較高的電磁振盪和石英振盪的鐘表,如同步電鐘、石英鐘錶等;按結構特點可分為機械式的,如機械鬧鐘、自動、日曆、雙歷、打簧等機械手錶;電機械式的,如電擺鐘、電擺輪鐘錶等;電子式的,如擺輪電子鐘錶、音叉電子鐘錶、指針式和數字顯示式石英電子鐘錶 等。

結構形式

機械鐘錶有多種結構形式,但其工作原理基本相同,都是由原動系、傳動系、擒縱調速器、指針系和上條撥針系等部分組成。
機械鐘錶利用發條作為動力的原動系 ,經過一組齒輪組成的傳動系來推動擒縱調速器工作;再由擒縱調速器反過來控制傳動系的轉速;傳動系在推動擒縱調速器的同時還帶動指針機構,傳動系的轉速受控於擒縱調速器,所以指針能按一定的規律在錶盤上指示時刻 ;上條撥針系是上緊發條或撥動指針的機件。
此外,還有一些附加機構,可增加鐘錶的功能,如自動上條機構、日曆(雙歷)機構、鬧時裝置、月相指示和測量時段機構等。

原動系

原動系是儲存和傳遞工作能量的機構,通常由條盒輪、條盒蓋、條軸、發條和發條外鉤組成。發條在自由狀態時是一個螺旋形或 S形的彈簧,它的內端有一個小孔,套在條軸的鉤上。它的外端通過發條外鉤,鉤在條盒輪的內壁上。上條時,通過上條撥針系使條軸旋轉將發條卷緊在條軸上。發條的彈性作用使條盒輪轉動,從而驅動傳動系。

傳動系

傳動系是將原動系的能量傳至擒縱調速器的一組傳動齒輪,它是由二輪(中心輪)、三輪(過輪)、四輪(秒輪)和擒縱輪齒軸組成,其中 輪片是主動齒輪,齒軸是從動齒輪。鐘錶傳動系的齒形絕大部分是根據理論擺線的原理,經過修正而製作的修正擺線齒形。

擒縱調速器

擒縱調速器是由擒縱機構和振動系統兩部分組成,它依靠振動系統的周期性震動,使擒縱機構保持精確和規律性的間歇運動,從而取得調速作用。叉瓦式擒縱機構是套用最廣的一種擒縱機構。它由擒縱輪、擒縱叉、雙圓盤和限位釘等組成。它的作用是把原動系的能量傳遞給振動系統,以便維持振動系統作等幅振動,並把振動系統的振動次數傳遞給指示機構,達到計量時間的目的。
振動系統主要由擺輪、擺軸、遊絲、活動外樁環、快慢針等組成。遊絲的內外端分別固定在擺軸和擺
夾板上;擺輪受外力偏離其平衡位置開始擺動時,遊絲便被扭轉而產生位能,稱為恢復力矩。擒縱機構完成前述兩動作的過程 ,振動系在遊絲位能作用下,進行反方向擺動而完成另半個振動周期,這就是機械鐘錶在運轉時擒縱調速器不斷和重複循環工作的原理。
上條撥針系的作用是上條和撥針。它由柄頭、柄軸、 立輪、離合輪、離合桿、離合桿簧、拉檔、壓簧、撥針輪、跨輪、時輪、分輪、大鋼輪、小鋼輪、棘爪、棘爪簧等組成。

上條和撥針

上條和撥針都是通過柄頭部件來實現的。上條時,立輪和離合輪處於嚙合狀態,當轉動柄頭時,離合輪帶動立輪,立輪又經小鋼輪和大鋼輪,使條軸卷緊發條。棘爪則阻止大鋼輪逆轉。撥針時,拉出柄頭,拉檔在拉檔軸上旋轉並推動離合桿,使離合輪與立輪脫開,與撥針輪嚙合。此時轉動柄頭便撥針輪通過跨輪帶動時輪和分輪,達到校正時針和分針的目的。
鐘錶要求走時準確,穩定可靠。但一些內部因素和外界環境條件都會影響鐘表的走時精度。內部因素包括各組成系統的結構設計、工作性能、選用材料、加工工藝和裝配質量等。例如,發條力矩的穩定性,傳動系工作的平穩性,擒縱調速器的準確性等都影響走時精度。

精密手錶標準

精密手錶標準:QB/T 2447-99《具有擺輪遊絲振盪系統的精密手錶》(上) 。本標準規定了“具有擺輪遊絲振盪系統的精密手錶”(簡稱“精密手錶”)的定義、分類、檢驗項目、測試程式和最低要求,等同採用國際標準ISO 3159:1976,是對原GB 4032-83《具有擺輪遊絲振盪系統的精密手錶》的修訂。
  1. 定義
“精密手錶”是能調整成在不同位置和各種使用條件下都很精確的手錶,它必須滿足第7章中規定的最低要求。符合精密手錶定義的手錶必須經檢驗手錶的法定機構的認證,必要時還需對機芯檢驗並授予證書。(國家鐘錶質量監督檢驗中心是經國家政府部門授權的法定檢驗機構)
  1. 分類
精密手錶按機芯直徑或機芯面積分為兩類:種類機芯裝配直徑 mm機芯面積mm2 1>20>3142≤20≤3143.最低要求精密手錶的最低要求:指標單位最低要求分類12 平均日差Ms/d-4 +6-5 +8 平均日變差Vs/d23.4最大日變差Vmaxs/d57 平立位差Ds/d-6 +8-8 -4 +6 +10最大日偏差Ps/d1015溫度係數Cs/(d·℃)±0.6±0.7 復原差Rs/d±5±6 備註:最低要求為絕對界限,計算結果不必修約。

機械手錶標準

機械自動手錶標準:QB/T 1903-93《自動手錶》 適用於機芯裝配直徑32毫米以下,使用叉瓦式擒縱調速器的民用單機自動手錶和附加日曆機構的民用自動手錶。對於消費者來說,比較直觀的主要技術指標如下:項 目 指 標優等一等合格 面上實走日差M (秒/日)Ⅰ型 -20~+30-30~+60-50~+90Ⅱ型 -25~+50-40~+80-60~+120 Ⅲ型 -30~+70-50~+100-70~+150 瞬時日差mto(秒/日)檢驗位置CH、9H、6HCH、9H、6HCH、9H、6H Ⅰ型-30~+45-40~+75-60~+105Ⅱ型-35~+65-50~+95-70~+135Ⅲ型-40~+85-60~+115-80~+165 延續走時(小時)Ⅰ型≥32Ⅱ型≥30Ⅲ型≥28 時分針協調差(度)Ⅰ型當分針與“12”時符重合時,時針偏離時符的角位移小於3度。(或:當時針與“12”時符重合時,分針偏離時符的角位移小於36度。36度可近似為6分格。)Ⅱ型Ⅲ型 日曆換歷指示差Ⅰ型 日期換歷完畢時,時、分針指示差應在12時±15分內。Ⅱ型 Ⅲ型
註:
  1. 自動手錶按機芯裝配直徑分為Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型。Ⅰ型:表的機芯裝配直徑大於20毫米(或面積大於314平方毫米);Ⅱ型:表的機芯裝配直徑為16~20毫米(或面積為201~314 平方毫米);Ⅲ型:表的機芯裝配直徑小於20毫米(或面積小於201平方毫米)。
  2. 各類手錶的走時質量指標分為優等、一等、合格三個等級。
  3. CH、9H、6H分別表示手錶所處的位置。CH:手表面朝上,錶盤面平行於水平面;9H:手錶9點位置朝上,錶盤面垂直於水平面;6H:手錶6點位置朝上,錶盤面垂直於水平面。
  4. 面上實走日差:手錶上滿發條,以CH位置實走,經過24小時的指示差的差值。
  5. 瞬時日差:將手錶的瞬間走時快慢推算成一天的走時誤差(通常是用校表儀對手錶進行測量獲得)。
  6. 延續走時:手錶一次上滿發條後,以CH位置正常運走的最長時間。指針式石英手錶標準——GB/T 6044-92《指針式石英手錶》 適用於具有石英諧振器的指針式手錶,也適用於不戴在手上、具有石英諧振器、指示時刻的指針式表類。對於消費者來說,比較直觀的主要技術指標如下:項目 指 標 優等 一等 合格平均瞬時日差m (秒/日)-0.5~+0.5 -1.0~+1.0-1.5~+1.5 使用可靠性手錶在正常使用條件下不得停走,零、部、組件不得自行脫落。撥 針機構工作可靠。(5天內實走累計誤差超過10秒者,以停表計)止秒功能 帶有止秒機構的手錶,止秒時,秒針不動;柄頭恢復常態,手錶應能正常工作。外觀質量機芯在表殼組件中應穩固;錶盤、錶針色澤正常;表玻璃光潔清晰;表殼組件外稜角無鋒利感;鍍層無氣泡,不脫落。電池更換周期L大於一年。防水性能 有“防水”(英文:water resistant)標記的手錶,其防水性能應符合QB/T1897-93《鐘錶防水手錶》的要求。(本專欄將在後續內容中對此做專題介紹) 註:
  7. 各類手錶的走時質量指標分為優等、一等、合格三個等級。
  8. 平均瞬時日差:手錶以CH位置在23±1℃的條件下連續運走3天,三天的瞬時日差的平均值。
  9. 外觀質量:在自然光線下,距被檢表面30厘米處用正常視力或校正後相應視力檢查。
  10. 關於電池更換周期:L=Q/(I×t)×103L:電池更換周期,單位年(a); I:手錶的平均工作電流,單位微安(μA);Q:電池的放電容量,單位毫安小時(mAh); t:一年工作時間,單位小時每年(h/a)。按標準規定,一年工作時間按10000小時計算;鋅銀扣式電池放電容量按GB/T 7168-1996的有關規定換算。對於石英表用電池,現在的生產技術逐步提高,其放電容量也都達到了一個較高的水平,而目前市場上銷售的大多數石英表的平均工作電流一般均在1.5微安以下,所以正常使用情況下,新電池的工作時間一般都在2年以上。不同的品牌會有一些的差異

技術要求

① 耐氣壓性能 將手錶置於氣壓比正常大氣壓高2×105 Pa(2bar)的空氣中,測定進入表殼的空氣漏流率(用專用儀器進行檢測)。空氣漏流率≤50微克/分鐘。
② 耐水壓性能 將手錶浸入盛水的容器中,在1分鐘之內施加一個與超壓標記值相同的壓強值,若無超壓標記的手錶加壓值為2×105 Pa(2bar),並保持10分鐘,然後,應在1分鐘之內將壓強降至周圍環境壓強。做冷凝試驗,表玻璃內表面不得出現凝霧。
③ 浸水深度為10厘米的防水性能 將手錶浸入深度為10±2厘米的水中,並保持1小時。然後做冷凝試驗,表玻璃內表面不得出現凝霧。
④ 操作件的耐機械壓力性能 將手錶浸入深度為10±2厘米的水中,在與柄頭或按鈕的軸向相垂直的方向加力5牛頓,並保持5分鐘。然後做冷凝試驗,表玻璃內表面不得出現凝霧。
⑤ 耐水溫變化性能 將手錶順次浸入深度為10厘米的不同溫度的水中:置於40℃的水中5分鐘;置於20℃的水中5分鐘;置於40℃的水中5分鐘(手錶從水中取出重新浸入另一水溫中的時間不得超過1分鐘)。然後做冷凝試驗,表玻璃內表面不得出現凝霧。

防水手錶標準

防水手錶標準——QB/ T1897-93《鐘錶—防水手錶》。本標準適用於標明“防水”、無論有無附加超壓標記的手錶,不適用於潛水錶。意義:凡標明“防水”的手錶,無論有無附加超壓標記,除在日常生活中具有防水性能外,也能在短時間內戴著游泳時以及在水壓和水溫變化的條件下具有防水性能,但是,無論有無附加超壓標記,它們都不能用於潛水。
  1. 本標準等同採用國際標準ISO 2281《鐘錶防水手錶》(1990年版)。
  2. 手錶防水性能試驗有兩種方案,可任選一種進行。手錶只有通過其中一種方案全部項目試驗合格後才能稱其為防水手錶。
第一種方案:①、③、④、⑤;
第二種方案:②、③、④、⑤。
  1. 各類防水手錶的防水性能不分等級。手錶除了用術語“防水”標記外,還可以用壓強(單位為Pa)作為超壓標記(至少2×105 Pa),或者用水的深度表示(至少20米),用深度標記時,不應當看作潛水深度,但它等效於深度所對應的壓強值。
  2. 防水手錶標記: 對於以上語種必須用上述的術語表示,其它語種允許用同義的術語表達,但每個語種僅允許用一種術語表示。手錶金合金覆蓋層標準-QB/T 1901.1-93《表殼體及其附屬檔案金合金覆蓋層第1部分一般要求》 本標準規定了金合金覆蓋層的一般要求,適用於表殼體、柄頭、不可卸錶帶等外裝附屬檔案。本標準參照採用國際標準ISO 3160.1《表殼體及其附屬檔案 金合金覆蓋層 第1部分 一般要求》(1982年版)。
  3. 一、術語
1. 鍍金覆蓋層(gold plated covering)用電鍍、化學鍍或其它工藝得到的金合金鍍層。
2. 軋金覆蓋層(rolled gold covering)用壓延方法將金合金箔粘合在基體板材或棒材上得到的金合金覆蓋層。
3. 包金覆蓋層(gold capping)將金合金箔永久性地包在零件表面上而得到的金合金覆蓋層。
4. 有效表面(significant surface)對外觀和耐用性能具有重要意義的覆蓋金合金的表面。
5. 純度(fineness)金合金中含金的比例。通常用千分數表示。千分之41.67為1K。
  1. 技術要求
1. 金合金覆蓋層的純度a.鍍金覆蓋層最低為千分之585,即14K。b.軋金覆蓋層最低為千分之417,即10K。c.包金覆蓋層最低為千分之585,即14K。2.金合金覆蓋層的厚度a.鍍金覆蓋層的基本厚度系列如下:0.5,1,2,3,5,10,20,40μm。允許偏差為-20%。
註:ISO 3160.1對鍍金覆蓋層的厚度系列定為0.5,1,2,5,10,……,根據國內多數廠家採用3μm的實際情況,本標準增加了3μm一檔。b.軋金覆蓋層的基本厚度系列如下:2,5,10,20,40,80μm。允許偏差為-20%。c.包金覆蓋層的基本厚度系列如下:200,250,300,500μm。允許偏差為-50%。
註:ISO 3160.
1對包金覆蓋層的厚度系列定為200,250,300μm,考慮國內實際工藝水平,本標準增加了500μm一檔。
3. 金合金覆蓋層的耐腐蝕性能的技術要求按QB/T 1901.2第6章規定。(由於內容較多,這裡不再詳述)
  1. 標記
1. 標記的內容金合金覆蓋層的標記包括:a.用字母表示覆蓋層種類P-鍍金覆蓋層;L-軋金覆蓋層;C-包金覆蓋層。b.用數字表示有效表面的基本厚度,單位為μm;c.製造廠標記或責任標記。標記應打在不易擦除和較明顯的部位。
2. 標記示例P40:鍍金覆蓋層,基本厚度40μm。L20:軋金覆蓋層,基本厚度20μm。C250:包金覆蓋層,基本厚度250μm。
3. 對於表殼體、柄頭、不可卸錶帶等外裝附屬檔案,其有效表面上金合金覆蓋層的厚度不同時,應標記其中最小值。
4. 以上標記中的1.2.3.條不適用於上條柄頭。
5. 金合金覆蓋層的基本厚度在3μm或3μm以上,才允許標記。小於3μm者,禁止標記。製造廠或責任標記對全部金合金覆蓋層負責。(註:ISO 3160.1要求金合金覆蓋層的基本厚度在5μm或5μm以上,才允許標記,小於5μm者禁止標記。根據國情,將5μm改為3μm。) 潛水手錶標準:GB/T 18828-2002《潛水錶》(下) 上期介紹了潛水錶的定義、標識、實際意義、標記等內容,本期介紹潛水錶的部分技術要求及試驗方法等內容。

影響因素

機械手錶的走時精度受到很多因素的影響,一般來說,主要是以下8大因素:

外部影響

就是來自鐘錶外部的各種影響,取決於鐘錶的工作環境。常採用的措施有:防震設計、防水設計、防磁設計、附加保護外殼等。精密航海鐘上常採用萬向節,使航海鐘在顛簸中能夠保持水平。
鐘錶鐘錶

摩擦影響

摩擦力通常有正反兩方面的作用,它有積極的一方面,如摩擦分輪、自動表發條與條盒間的摩擦、螺釘自鎖等;另一方面,摩擦會導致傳動效率的降低和零件的摩損,從而影響計時。常用的解決方法:改善潤滑條件,根據不同的要求,選用不同的潤滑油;採用寶石軸承或墊片;改善齒輪的齒麵條件,包括採用科學的共軛齒形和提高表面光潔度等,但一般齒面無潤滑(在這種情況下,潤滑油粘性所產生的阻力可能高於摩擦力)。

調節擺輪

快慢針是一種便於校時的經濟結構,但理論和實踐都證實它會影響系統的等時性,也可能產生位差,這些計時誤差隨機性比較大,無法補償或抵消。解決方法有:儘量減少內外快慢針間距;但最好的辦法是沒有快慢針,通過調節擺輪的慣量來調節快慢,如勞力士公司的Mircro stella調節系統。

擒縱機構

擒縱機構的影響主要是能量傳遞過程中對擺輪遊絲系統產生的影響,擺輪遊絲系統只有在自由震盪的情況下,才能維持固定的震盪頻率,顯然,擒縱機構的能量傳遞過程會影響震盪頻率。理論表明,傳遞過程接近擺輪平衡點時,這種影響會減小。解決方法有:採用精密擒縱機構,如爪式擒縱機構,它的能量傳遞過程發生在平衡點附近,傳沖的角度也非常小,影響也比較小,而且,它的單向傳沖使擺輪遊絲系統有更多的自由震盪空間(就這一點,其相對誤差可減小一半!)。當然,瑞士槓桿式擒縱機構有工藝性好、易於調整的優點,是目前國際機械錶的主流擒縱機構,但在設計中,應儘量減小傳沖的角度。瑞士歐米茄公司為減小擒縱機構對計時基準的影響,推出了同軸擒縱機構,這是英國喬治·丹尼爾博士的發明,但從工作原理來看,它是槓桿式擒縱機構和爪式擒縱機構的混合物。

溫度影響

溫度的影響主要表現在兩個方面:首先,溫度變化會遊絲的工作長度,同時改變擺輪的慣量,可直接
影響到計時精度;其次,溫度變化會影響潤滑油的粘度,影響傳動效率,從而影響計時。對此可以採取以下方法:採用開口雙金屬溫度補償擺輪遊絲系統;採用特殊合金材料製作遊絲和擺輪,使之在工作溫度區(8°-38°)有一定的溫度補償;採用移動快慢針溫度補償。採用標準的潤滑油,對於極限溫度情況,如歐米茄的登月表,採用無潤滑或固體潤滑。
鐘錶鐘錶

磁場影響

磁場影響最大的遊絲,可改變其彈性模量,也使遊絲在磁場的作用下變形,產生附加應力,嚴重時,磁場可導致遊絲粘連,嚴重影響走時。解決方法是:採用防磁材料。

遊絲平衡

一般的盪框遊絲,其重心隨擺輪擺角的變化而變化,在重力作用下,它會產生位置誤差。解決方法是:採用寶璣遊絲,中心收縮,重心不隨擺角改變;採用菲利普末端曲線的圓柱遊絲並上下對稱使用;採用直線遊絲;歷史上有人用過球形遊絲,性能優越,但工藝性很差,很少實際套用。

擺輪平衡

擺輪元件的平衡問題直接影響位元差,擺輪元件的靜平衡是一個基本要求。
如果在上述因素都比較理想,手錶的走時又比較穩定,通過手錶的動平衡,可綜合改善走時性能。有一種非常特別的方法:原理是當擺輪擺幅達220度時,各種傳遞到擺輪上的衝力對頻率無影響,曾有人採用安裝在擒縱輪上的衡力機構,來控制擺幅在220附近,這也不失為一種方法。

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