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钟表(计时的装置)

钟表是一种计时的装置,也是计量和指示时间的精密仪器。 钟表通常是以内机的大小来区别的。按国际惯例,机心直径超过80毫米、厚度超过30毫米的为钟;直径37~50毫米、厚度4~6毫米者,称为怀表;直径37毫米以下为手表;直径不大于20毫米或机心面积不大于314平方毫米的,称为女表。手表是人类所发明的最小、最坚固、最精密的机械之一。

现代钟表的原动力有机械力和电力两种。

机械钟表是一种用重锤或弹簧的释放能量为动力,推动一系列齿轮运转,借擒纵调速器调节轮系转速,以指针指示时刻和计量时间的计时器。

电子钟表是现代出现的一种用电能为动力,液晶显示数字式和石英指针式的计时器。

钟表一直以来都是国人钟爱的商品之一。新中国成立以来,国家投入大量资金发展钟表工业,使这一产业得以快速发展,此后,中国的改革开放以及经济全球化发展给中国钟表业带来了繁荣。经过几十年的发展,中国钟表业经历了进料组装-外观件制造-产品开发-创立品牌的发展过程,目前已形成配套齐全的钟表制造工业,除高端机芯外的所有零配件均可加工生产。

从区域格局来看,全国已形成以广州、深圳为龙头的珠三角地区、福建、浙江、江苏、山东、天津等6大钟表主产区;从产量来看,我国已成为世界钟表生产大国,钟表产量稳居世界第一。2011年,我国钟和表的产量分别达到1.59亿只和1.3亿只。

我国钟表行业发展虽然取得长足的进步,但国内钟表企业及其品牌在国际市场上的信誉度和影响力还微不足道,产量占比虽然已经达到80-以上,但是产值占比不到30-,依然没有话语权和定价权。

常用工具主要为以下4种

1.钟表校表仪,校表仪是维修机械手表必不可少的一种检测仪器。它主要用来测定钟表的走时快慢。纸带记录式校表仪还可以根据记录线条的形状检查出手表工作中的缺陷,以此判定故障的原因。校表仪的种类很多,有数字显示式的,也有纸带记录式的。纸带记录式叉可分为两种:一种是记录图形(即线条),另一种是记录数字。维修时以采用记录图形式为宜。校表时将被测手表放在微音器8上,柄头应置于固定夹里,再用活动叉夹紧手表。转动微音器盒,可以测出手表六个不同位置的瞬时日差值。

2.钟表振幅仪机械,钟表的振幅一般在振幅仪上测定。振幅仪分为指针式、光点式和数字式三种。主要有瑞士格林那厂生产的指针式振幅仪AMPLIMETER。由于振幅仪的设计原理与表机的摆轮全升角有关,而摆轮全升角是在设计机心时确定下来的参数,不同型号的机心,其摆轮全升角的数值是不同的。机械表机心的摆轮全升角参数数值都是不同的,以便测振幅时选用。如果事先规定好被测机心的振幅在200。-280。的范围内为合格,那么当指针进入此范围时,指示灯3便亮了。测量范围的选择是通过调节振幅仪顶部的A、B、c三个调节器实现的。

3.钟表视显微镜,体视显微镜俗称双管显微镜。它是一种育立体感觉的显微镜。放大倍数一般可在4~100倍范围内变化,其间有10挡。利用体视显微镜,可以放大石英表机心及其零件,以便仔细观察。一般情况下戴寸镜修表就可以了,但是寸镜的放大倍数有限。由零件毛刺引起的停表,或零件与零件之间似蹭非蹭所造成的停表,以及零件的密损缺陷等,有时用寸镜是不易观察到的,若在体视显微镜下观察,其原因便一目了然。另外,对于修理不熟悉的机心,事先在体视显微镜下,了解机心各部分的结构也是有必要的。

4.钟表退磁器,无论在工作中,还是日常生活中,电器设备的应用都日趋广泛。电气设备工作时不可避免地要产生磁场。当手表接近强度较大的磁场时,瑞士手表零件就会不同程度地被磁化。磁化后的机械手表一般都走快。当磁场强度继续增加,被磁化的游丝彼此黏结在一起时,手表便停走了。一旦发现机械手表带了磁,就必须在退磁器上进行退磁。

钟表配件:表壳,机芯,底盖,内罩,表带,玻璃,表面,表冠,转圈,弹弓,防水圈

原始人凭天空颜色的变化、太阳的光度来判断时间。古埃及发现影子长度会随时间改变。古巴比伦人6000年前发明日晷在早上计时,他们亦发现水的流动需要的时间是固定的,因此发明了水钟。古代中国人亦有以水来计时的工具铜壶滴漏,他们亦会用烧香计时。将香横放,上面放上连有钢珠的绳子。

公元1300年以前,人类主要是利用天文现象和流动物质的连续运动来计时。例如,日晷是利用日影的方位计时;漏壶和沙漏是利用水流和沙流的流量计时。

公元前140年到100年,古希腊人制造了用30至70个齿轮系统组成的奥林匹克运动会的计时器。这台仪器被称为“安提凯希拉仪”,由29个彼此咬合的铜质齿轮和多个刻度盘构成,大小与一个午餐盒相当。它于1901年在希腊安提凯希拉岛附近一艘古代沉船上被发现,因此得名,现保存在希腊国家考古博物馆。 [1-2]

东汉张衡制造漏水转浑天仪,用漏壶滴水推动浑象均匀地旋转,一天刚好转一周。北宋元祜三年(1088)苏颂和韩公廉等创制水运仪象台,已运用了擒纵机构。

1283年在英格兰的修道院出现史上首座以砝码带动的机械钟。

13世纪意大利北部的僧侣开始建立钟塔(或称钟楼),其目的是提醒人祷告的时间。

16世纪中在德国开始有桌上的钟。那些钟只有一支针,钟面分成四部分,使时间准确至最近的15分钟。

17世纪,逐渐出现了钟摆和发条。它运转的精度得到了很大的提高。乔万尼德丹第被誉为欧洲的钟表之父。他用了16年的时间制造出一台功能齐全的钟,被称为宇宙浑天仪,它能够表示出天空中一些行星的运行轨迹,还可以对宗教节日和每天的时间有所反映,它于1364年开始被使用。丹第制造的钟并不是欧洲的第一台钟。据说,欧洲第一台能报时的钟是1335年于米兰制成的。

1657年,惠更斯发现摆的频率可以计算时间,造出了第一个摆钟。1670年英国人威廉克莱门特(William Clement)发明锚形擒纵器。

1695年,英国汤姆平发明了工字轮擒纵机构。后来,同国的格雷厄姆发明了静止式擒纵机构。

1728到1759年,航海钟问世。

1765年,自由锚式擒纵机构诞生。

1797年,美国人伊莱特里(Eli Terry)获得一个钟的专利权。他被视为美国钟表业的始祖。

1840年,英国的钟表匠贝恩发明了电钟。

1946年,美国的物理学家利比博士弄清楚了原子钟的原理。于两年后,创造出了世界上第一座原子钟,原子钟至今也是最先进的钟。它的运转是借助铯、氨原子的天然振动而完成的,它可以在300年内都能准确运转,误差十分小。

18到19世纪,钟表制造业逐步实行了工业化生产。

20世纪,开始进入石英化时期。

21世纪,根据原子钟原理而研制的能自动对时的电波钟表技术逐渐成熟。

钟表工业发展

公元前140年到100年,古希腊人制造了用30至70个齿轮系统组成的奥林匹克运动会的计时器。 [1]

东汉公元78年-139年,张衡制造漏水转浑天仪,用齿轮系统把浑象和计时漏壶联结起来,漏壶滴水推动浑象均匀地旋转,一天刚好转一周,这是最早出现的机械钟。

1350年,意大利的丹蒂制造出第一台结构简单的机械打点塔钟,日差为15~30分钟,指示机构只有时针;1500~1510年,德国的亨莱思首先用钢发条代替重锤,创造了用冕状轮擒纵机构的小型机械钟;1582年前后,意大利的伽利略发明了重力摆;1657年,荷兰的惠更斯把重力摆引入机械钟,创立了摆钟。

1660年英国的胡克发明游丝,并用后退式擒纵机构代替了冕状轮擒纵机构;1673年,惠更斯又将摆轮游丝组成的调速器应用在可携带的钟表上;1675年,英国的克莱门特用叉瓦装置制成最简单的锚式擒纵机构,这种机构一直沿用在简便摆锤式挂钟中。

1695年,英国的汤姆平发明工字轮擒纵机构;1715年,英国的格雷厄姆又发明了静止式擒纵机构,弥补了后退式擒纵机构的不足,为发展精密机械钟表打下了基础;1765年,英国的马奇发明自由锚式擒纵机构,即现代叉瓦式擒纵机构的前身;1728~1759年,英国的哈里森制造出高精度的标准航海钟;1775~1780年,英国的阿诺德创造出精密表用擒纵机构。

18~19世纪,钟表制造业已逐步实现工业化生产,并达到相当高的水平。20世纪,随着电子工业的迅速发展,电池驱动钟、交流电钟、电机械表、指针式石英电子钟表、数字式石英电子钟表相继问世,钟表的日差已小于0.5秒,钟表进入了微电子技术与精密机械相结合的石英化新时期

钟表形式的演变

有关钟表的演变大致可以分为三个演变阶段,那就是:

从大型钟向小型钟演变。

从小型钟向袋表过渡。

从袋表向腕表发展。每一阶段的发展都是和当时的技术发明分不开的。

1088年,宋朝的科学家苏颂和韩工廉等人制造了水运仪象台,它是把浑仪、浑象和机械计时器组合起

来的装置。它以水力作为动力来源,具有科学的擒纵机构,高约12米,七米见方,分三层:上层放浑仪,进行天文观测;中层放浑象,可以模拟天体作同步演示;下层是该仪器的心脏,计时、报时、动力源的形成与输出都在这一层中。虽然几十年后毁于战乱,但它在世界钟表史上具有极其重要的意义。由此,中国著名的钟表大师、古钟表收藏家矫大羽先生提出了“中国人开创钟表史”的观点。

14世纪在欧洲的英、法等国的高大建筑物上出现了报时钟,钟的动力来源于用绳索悬挂重锤,利用地心引力产生的重力作用。15世纪末、16世纪初出现了铁制发条,使钟有了新的动力来源,也为钟的小型化创造了条件。1583年,意大利人伽利略建立了著名的等时性理论,也就是钟摆的理论基础。

1656 年,荷兰的科学家惠更斯应用伽利略的理论设计了钟摆,第二年,在他的指导下年轻钟匠S.Coster制造成功了第一个摆钟。1675年,他又用游丝取代了原始的钟摆,这样就形成了以发条为动力、以游丝为调速机构的小型钟,同时也为制造便于携带的袋表提供了条件。

18世纪期间发明了各种各样的擒纵机构,为袋表的进一步产生与发展奠定了基础。英国人George Graham在1726年完善了工字轮擒纵机构,它和之前发明的垂直放置的机轴擒纵机构不同,所以使得袋表机芯相对变薄。另外,

1757年左右英国人 Thomas Mudge发明了叉式擒纵机构,进一步提高了袋表计时的精确度。这期间一直到19世纪产生了一大批钟表生产厂家,为袋表的发展做出了贡献。19世纪后半叶,在一些女性的手镯上装上了小袋表,作为装饰品。那时人们只是把它看成是一件首饰,还没有完全认识到它的实用价值。直到人类历史进入20世纪,随着钟表制作工艺水平的提高以及科技和文明的巨大变革,才使得腕表地位的确立有了可能。

20世纪初,护士为了掌握时间就把小袋表挂在胸前,人们已经很注重它的实用性,要求方便、准确、耐用。尤其是第一次世界大战的爆发,袋表已经不能适应作战军人的需要,腕表的生产成为大势所趋。1926年,劳力士表厂制成了完全防水的手表表壳,获得专利并命名为oyster,第二年,一位勇敢的英国女性Mercedes Gleitze佩带着这种表完成了个人游泳横渡英伦海峡的壮举。这一事件也成为钟表历史上的重要转折点。从那以后,许多新的设计和技术也被应用在腕表上,成为真正意义上的带在手腕上的计时工具。紧接着的二战使腕表的生产量大幅度增加,价格也随之下降,使普通大众也可以拥有它。腕表的年代到来了。

我国钟表工业的发展

从中国水运仪像台的发明到现在的钟表演变过程中,我们可以看到:

各个不同时期的科学家和钟表工匠用他们的聪明的智慧和不断的实践融合成了一座时间的隧道,同时也为我们勾勒了一条钟表文化和科技发展的轨迹。关于中国的钟表史,最早用土和石片刻制成的“土圭”与“日晷”两种计时工具,成为世界上最早发明计时工具的国家之一。到了铜器时代,计时器又有了新的发展,用青铜制的“漏壶”取代了“土圭”与“日晷”。东汉元初四年张衡发明了世界第一架“水运浑象”,此后唐高僧一行等人又在此基础上借鉴改进发明了“水运浑天仪”、“水运仪象台”。至元明之时,计时器摆脱了天文仪器的结构形式,得到了突破性的新发展。元初郭守敬、明初詹希元创制了“大明灯漏”与“五轮沙漏”,采用机机械结构,并增添盘、针来指示时间,其机械的先进性便明显地显示出来,时间性日益见准确。

十九世纪末期,中国造钟工艺达到了一个崭新的水平。1875年由上海“美利华”作坊制造的南京钟,屏风式样,钟面镀金,镌刻花纹,以造型古朴典雅、民族风格鲜明和报时清脆、走时准确而闻名于海内外,曾于1903年在巴拿马国际博览会上获特别奖。

我国近代机械制钟工业始于1915年。民族实业家李东山出资在烟台开办了中国时钟制造业的第一家钟厂一烟台宝时造钟厂。并在1918年自制成功第一批座挂钟投放市场。1927年,烟台第二家造钟厂一一永康造钟公司开业。到1937年,烟台钟表工业已拥有6家企业和相当的生产规模。据1934年的统计,仅德顺兴、永康、慈业三家造钟厂已拥有职工1416人,拥有各类从德、英、法等国进口的生产设备149台,年生产座挂钟10.88万只。产品不仅销往华北、华东、东北、华南各大商埠,还销往新加坡、菲律宾、马来西亚、印度尼西亚、夏威夷等十多个国家和地区。

新中国成立后,我国钟表工业得到迅速发展,取得了令人瞩目的成绩。1955年由天津、上海试制出第一批国产手表。经过三十多年来不断地进行技术改造和技术改进,我国手表行业已形成具有相当生产能力和配套完整的工业体系。1988年手表产量达6700多万只,其中石英电子表2900多万只,手表产量居世界第四位。在品种方面,已成批生产机械男表、女表、日历表、双历表、自动表、怀表、秒表、数字式和指针式石英表等。在质量上,手表的走时精度已达到国际同类产品的水平,现较为出名的有东风、上海、宝石花、海鸥等牌号。

钟表的应用范围很广,品种甚多,可按振动原理、结构和用途特点分类。按振动原理可分为利用频率较低的机械振动的钟表,如摆钟、摆轮钟等;利用频率较高的电磁振荡和石英振荡的钟表,如同步电钟、石英钟表等;按结构特点可分为机械式的,如机械闹钟、自动、日历、双历、打簧等机械手表;电机械式的,如电摆钟、电摆轮钟表等;电子式的,如摆轮电子钟表、音叉电子钟表、指针式和数字显示式石英电子钟表 等。

机械钟表有多种结构形式,但其工作原理基本相同,都是由原动系、传动系、擒纵调速器、指针系和上条拨针系等部分组成。

机械钟表利用发条作为动力的原动系 ,经过一组齿轮组成的传动系来推动擒纵调速器工作;再由擒纵调速器反过来控制传动系的转速;传动系在推动擒纵调速器的同时还带动指针机构,传动系的转速受控于擒纵调速器,所以指针能按一定的规律在表盘上指示时刻 ;上条拨针系是上紧发条或拨动指针的机件。

此外,还有一些附加机构,可增加钟表的功能,如自动上条机构、日历(双历)机构、闹时装置、月相指示和测量时段机构等。

原动系是储存和传递工作能量的机构,通常由条盒轮、条盒盖、条轴、发条和发条外钩组成。发条在自由状态时是一个螺旋形或 S形的弹簧,它的内端有一个小孔,套在条轴的钩上。它的外端通过发条外钩,钩在条盒轮的内壁上。上条时,通过上条拨针系使条轴旋转将发条卷紧在条轴上。发条的弹性作用使条盒轮转动,从而驱动传动系。

传动系是将原动系的能量传至擒纵调速器的一组传动齿轮,它是由二轮(中心轮)、三轮(过轮)、四轮(秒轮)和擒纵轮齿轴组成,其中 轮片是主动齿轮,齿轴是从动齿轮。钟表传动系的齿形绝大部分是根据理论摆线的原理,经过修正而制作的修正摆线齿形。

擒纵调速器是由擒纵机构和振动系统两部分组成,它依靠振动系统的周期性震动,使擒纵机构保持精确和规律性的间歇运动,从而取得调速作用。叉瓦式擒纵机构是应用最广的一种擒纵机构。它由擒纵轮、擒纵叉、双圆盘和限位钉等组成。它的作用是把原动系的能量传递给振动系统,以便维持振动系统作等幅振动,并把振动系统的振动次数传递给指示机构,达到计量时间的目的。

振动系统主要由摆轮、摆轴、游丝、活动外桩环、快慢针等组成。游丝的内外端分别固定在摆轴和摆

夹板上;摆轮受外力偏离其平衡位置开始摆动时,游丝便被扭转而产生位能,称为恢复力矩。擒纵机构完成前述两动作的过程 ,振动系在游丝位能作用下,进行反方向摆动而完成另半个振动周期,这就是机械钟表在运转时擒纵调速器不断和重复循环工作的原理。

上条拨针系的作用是上条和拨针。它由柄头、柄轴、 立轮、离合轮、离合杆、离合杆簧、拉档、压簧、拨针轮、跨轮、时轮、分轮、大钢轮、小钢轮、棘爪、棘爪簧等组成。

上条和拨针都是通过柄头部件来实现的。上条时,立轮和离合轮处于啮合状态,当转动柄头时,离合轮带动立轮,立轮又经小钢轮和大钢轮,使条轴卷紧发条。棘爪则阻止大钢轮逆转。拨针时,拉出柄头,拉档在拉档轴上旋转并推动离合杆,使离合轮与立轮脱开,与拨针轮啮合。此时转动柄头便拨针轮通过跨轮带动时轮和分轮,达到校正时针和分针的目的。

钟表要求走时准确,稳定可靠。但一些内部因素和外界环境条件都会影响钟表的走时精度。内部因素包括各组成系统的结构设计、工作性能、选用材料、加工工艺和装配质量等。例如,发条力矩的稳定性,传动系工作的平稳性,擒纵调速器的准确性等都影响走时精度。

精密手表标准:QB/T 2447-99《具有摆轮游丝振荡系统的精密手表》(上) 。本标准规定了“具有摆轮游丝振荡系统的精密手表”(简称“精密手表”)的定义、分类、检验项目、测试程序和最低要求,等同采用国际标准ISO 3159:1976,是对原GB 4032-83《具有摆轮游丝振荡系统的精密手表》的修订。

定义

“精密手表”是能调整成在不同位置和各种使用条件下都很精确的手表,它必须满足第7章中规定的最低要求。符合精密手表定义的手表必须经检验手表的法定机构的认证,必要时还需对机芯检验并授予证书。(国家钟表质量监督检验中心是经国家政府部门授权的法定检验机构)

分类

精密手表按机芯直径或机芯面积分为两类:种类机芯装配直径 mm机芯面积mm2 1>20>3142≤20≤3143.最低要求精密手表的最低要求:指标单位最低要求分类12 平均日差Ms/d-4 +6-5 +8 平均日变差Vs/d23.4最大日变差Vmaxs/d57 平立位差Ds/d-6 +8-8 -4 +6 +10最大日偏差Ps/d1015温度系数Cs/(d℃)±0.6±0.7 复原差Rs/d±5±6 备注:最低要求为绝对界限,计算结果不必修约。

机械自动手表标准:QB/T 1903-93《自动手表》 适用于机芯装配直径32毫米以下,使用叉瓦式擒纵调速器的民用单机自动手表和附加日历机构的民用自动手表。对于消费者来说,比较直观的主要技术指标如下:项 目 指 标优等一等合格 面上实走日差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 瞬时日差mto(秒/日)检验位置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 延续走时(小时)Ⅰ型≥32Ⅱ型≥30Ⅲ型≥28 时分针协调差(度)Ⅰ型当分针与“12”时符重合时,时针偏离时符的角位移小于3度。(或:当时针与“12”时符重合时,分针偏离时符的角位移小于36度。36度可近似为6分格。)Ⅱ型Ⅲ型 日历换历指示差Ⅰ型 日期换历完毕时,时、分针指示差应在12时±15分内。Ⅱ型 Ⅲ型

注:

自动手表按机芯装配直径分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型。Ⅰ型:表的机芯装配直径大于20毫米(或面积大于314平方毫米);Ⅱ型:表的机芯装配直径为16~20毫米(或面积为201~314 平方毫米);Ⅲ型:表的机芯装配直径小于20毫米(或面积小于201平方毫米)。

各类手表的走时质量指标分为优等、一等、合格三个等级。

CH、9H、6H分别表示手表所处的位置。CH:手表面朝上,表盘面平行于水平面;9H:手表9点位置朝上,表盘面垂直于水平面;6H:手表6点位置朝上,表盘面垂直于水平面。

面上实走日差:手表上满发条,以CH位置实走,经过24小时的指示差的差值。

瞬时日差:将手表的瞬间走时快慢推算成一天的走时误差(通常是用校表仪对手表进行测量获得)。

延续走时:手表一次上满发条后,以CH位置正常运走的最长时间。指针式石英手表标准GB/T 6044-92《指针式石英手表》 适用于具有石英谐振器的指针式手表,也适用于不戴在手上、具有石英谐振器、指示时刻的指针式表类。对于消费者来说,比较直观的主要技术指标如下:项目 指 标 优等 一等 合格平均瞬时日差m (秒/日)-0.5~+0.5 -1.0~+1.0-1.5~+1.5 使用可靠性手表在正常使用条件下不得停走,零、部、组件不得自行脱落。拨 针机构工作可靠。(5天内实走累计误差超过10秒者,以停表计)止秒功能 带有止秒机构的手表,止秒时,秒针不动;柄头恢复常态,手表应能正常工作。外观质量机芯在表壳组件中应稳固;表盘、表针色泽正常;表玻璃光洁清晰;表壳组件外棱角无锋利感;镀层无气泡,不脱落。电池更换周期L大于一年。防水性能 有“防水”(英文:water resistant)标记的手表,其防水性能应符合QB/T1897-93《钟表防水手表》的要求。(本专栏将在后续内容中对此做专题介绍) 注:

各类手表的走时质量指标分为优等、一等、合格三个等级。

平均瞬时日差:手表以CH位置在23±1℃的条件下连续运走3天,三天的瞬时日差的平均值。

外观质量:在自然光线下,距被检表面30厘米处用正常视力或校正后相应视力检查。

关于电池更换周期:L=Q/(I×t)×103L:电池更换周期,单位年(a); I:手表的平均工作电流,单位微安(μA);Q:电池的放电容量,单位毫安小时(mAh); t:一年工作时间,单位小时每年(h/a)。按标准规定,一年工作时间按10000小时计算;锌银扣式电池放电容量按GB/T 7168-1996的有关规定换算。对于石英表用电池,现在的生产技术逐步提高,其放电容量也都达到了一个较高的水平,而目前市场上销售的大多数石英表的平均工作电流一般均在1.5微安以下,所以正常使用情况下,新电池的工作时间一般都在2年以上。不同的品牌会有一些的差异

① 耐气压性能 将手表置于气压比正常大气压高2×105 Pa(2bar)的空气中,测定进入表壳的空气漏流率(用专用仪器进行检测)。空气漏流率≤50微克/分钟。

② 耐水压性能 将手表浸入盛水的容器中,在1分钟之内施加一个与超压标记值相同的压强值,若无超压标记的手表加压值为2×105 Pa(2bar),并保持10分钟,然后,应在1分钟之内将压强降至周围环境压强。做冷凝试验,表玻璃内表面不得出现凝雾。

③ 浸水深度为10厘米的防水性能 将手表浸入深度为10±2厘米的水中,并保持1小时。然后做冷凝试验,表玻璃内表面不得出现凝雾。

④ 操作件的耐机械压力性能 将手表浸入深度为10±2厘米的水中,在与柄头或按钮的轴向相垂直的方向加力5牛顿,并保持5分钟。然后做冷凝试验,表玻璃内表面不得出现凝雾。

⑤ 耐水温变化性能 将手表顺次浸入深度为10厘米的不同温度的水中:置于40℃的水中5分钟;置于20℃的水中5分钟;置于40℃的水中5分钟(手表从水中取出重新浸入另一水温中的时间不得超过1分钟)。然后做冷凝试验,表玻璃内表面不得出现凝雾。

防水手表标准QB/ T1897-93《钟表防水手表》。本标准适用于标明“防水”、无论有无附加超压标记的手表,不适用于潜水表。意义:凡标明“防水”的手表,无论有无附加超压标记,除在日常生活中具有防水性能外,也能在短时间内戴着游泳时以及在水压和水温变化的条件下具有防水性能,但是,无论有无附加超压标记,它们都不能用于潜水。

本标准等同采用国际标准ISO 2281《钟表防水手表》(1990年版)。

手表防水性能试验有两种方案,可任选一种进行。手表只有通过其中一种方案全部项目试验合格后才能称其为防水手表。

第一种方案:①、③、④、⑤;

第二种方案:②、③、④、⑤。

各类防水手表的防水性能不分等级。手表除了用术语“防水”标记外,还可以用压强(单位为Pa)作为超压标记(至少2×105 Pa),或者用水的深度表示(至少20米),用深度标记时,不应当看作潜水深度,但它等效于深度所对应的压强值。

防水手表标记: 对于以上语种必须用上述的术语表示,其它语种允许用同义的术语表达,但每个语种仅允许用一种术语表示。手表金合金覆盖层标准-QB/T 1901.1-93《表壳体及其附件金合金覆盖层第1部分一般要求》 本标准规定了金合金覆盖层的一般要求,适用于表壳体、柄头、不可卸表带等外装附件。本标准参照采用国际标准ISO 3160.1《表壳体及其附件 金合金覆盖层 第1部分 一般要求》(1982年版)。

一、术语

1. 镀金覆盖层(gold plated covering)用电镀、化学镀或其它工艺得到的金合金镀层。

2. 轧金覆盖层(rolled gold covering)用压延方法将金合金箔粘合在基体板材或棒材上得到的金合金覆盖层。

3. 包金覆盖层(gold capping)将金合金箔永久性地包在零件表面上而得到的金合金覆盖层。

4. 有效表面(significant surface)对外观和耐用性能具有重要意义的覆盖金合金的表面。

5. 纯度(fineness)金合金中含金的比例。通常用千分数表示。千分之41.67为1K。

技术要求

1. 金合金覆盖层的纯度a.镀金覆盖层最低为千分之585,即14K。b.轧金覆盖层最低为千分之417,即10K。c.包金覆盖层最低为千分之585,即14K。2.金合金覆盖层的厚度a.镀金覆盖层的基本厚度系列如下:0.5,1,2,3,5,10,20,40μm。允许偏差为-20-。

注:ISO 3160.1对镀金覆盖层的厚度系列定为0.5,1,2,5,10,……,根据国内多数厂家采用3μm的实际情况,本标准增加了3μm一档。b.轧金覆盖层的基本厚度系列如下:2,5,10,20,40,80μm。允许偏差为-20-。c.包金覆盖层的基本厚度系列如下:200,250,300,500μm。允许偏差为-50-。

注:ISO 3160.

1对包金覆盖层的厚度系列定为200,250,300μm,考虑国内实际工艺水平,本标准增加了500μm一档。

3. 金合金覆盖层的耐腐蚀性能的技术要求按QB/T 1901.2第6章规定。(由于内容较多,这里不再详述)

标记

1. 标记的内容金合金覆盖层的标记包括:a.用字母表示覆盖层种类P-镀金覆盖层;L-轧金覆盖层;C-包金覆盖层。b.用数字表示有效表面的基本厚度,单位为μm;c.制造厂标记或责任标记。标记应打在不易擦除和较明显的部位。

2. 标记示例P40:镀金覆盖层,基本厚度40μm。L20:轧金覆盖层,基本厚度20μm。C250:包金覆盖层,基本厚度250μm。

3. 对于表壳体、柄头、不可卸表带等外装附件,其有效表面上金合金覆盖层的厚度不同时,应标记其中最小值。

4. 以上标记中的1.2.3.条不适用于上条柄头。

5. 金合金覆盖层的基本厚度在3μm或3μm以上,才允许标记。小于3μm者,禁止标记。制造厂或责任标记对全部金合金覆盖层负责。(注:ISO 3160.1要求金合金覆盖层的基本厚度在5μm或5μm以上,才允许标记,小于5μm者禁止标记。根据国情,将5μm改为3μm。) 潜水手表标准:GB/T 18828-2002《潜水表》(下) 上期介绍了潜水表的定义、标识、实际意义、标记等内容,本期介绍潜水表的部分技术要求及试验方法等内容。

机械手表的走时精度受到很多因素的影响,一般来说,主要是以下8大因素:

就是来自钟表外部的各种影响,取决于钟表的工作环境。常采用的措施有:防震设计、防水设计、防磁设计、附加保护外壳等。精密航海钟上常采用万向节,使航海钟在颠簸中能够保持水平。

摩擦力通常有正反两方面的作用,它有积极的一方面,如摩擦分轮、自动表发条与条盒间的摩擦、螺钉自锁等;另一方面,摩擦会导致传动效率的降低和零件的摩损,从而影响计时。常用的解决方法:改善润滑条件,根据不同的要求,选用不同的润滑油;采用宝石轴承或垫片;改善齿轮的齿面条件,包括采用科学的共轭齿形和提高表面光洁度等,但一般齿面无润滑(在这种情况下,润滑油粘性所产生的阻力可能高于摩擦力)。

快慢针是一种便于校时的经济结构,但理论和实践都证实它会影响系统的等时性,也可能产生位差,这些计时误差随机性比较大,无法补偿或抵消。解决方法有:尽量减少内外快慢针间距;但最好的办法是没有快慢针,通过调节摆轮的惯量来调节快慢,如劳力士公司的Mircro stella调节系统。

擒纵机构的影响主要是能量传递过程中对摆轮游丝系统产生的影响,摆轮游丝系统只有在自由震荡的情况下,才能维持固定的震荡频率,显然,擒纵机构的能量传递过程会影响震荡频率。理论表明,传递过程接近摆轮平衡点时,这种影响会减小。解决方法有:采用精密擒纵机构,如爪式擒纵机构,它的能量传递过程发生在平衡点附近,传冲的角度也非常小,影响也比较小,而且,它的单向传冲使摆轮游丝系统有更多的自由震荡空间(就这一点,其相对误差可减小一半!)。当然,瑞士杠杆式擒纵机构有工艺性好、易于调整的优点,是目前国际机械表的主流擒纵机构,但在设计中,应尽量减小传冲的角度。瑞士欧米茄公司为减小擒纵机构对计时基准的影响,推出了同轴擒纵机构,这是英国乔治丹尼尔博士的发明,但从工作原理来看,它是杠杆式擒纵机构和爪式擒纵机构的混合物。

温度的影响主要表现在两个方面:首先,温度变化会游丝的工作长度,同时改变摆轮的惯量,可直接

影响到计时精度;其次,温度变化会影响润滑油的粘度,影响传动效率,从而影响计时。对此可以采取以下方法:采用开口双金属温度补偿摆轮游丝系统;采用特殊合金材料制作游丝和摆轮,使之在工作温度区(8°-38°)有一定的温度补偿;采用移动快慢针温度补偿。采用标准的润滑油,对于极限温度情况,如欧米茄的登月表,采用无润滑或固体润滑。

磁场影响最大的游丝,可改变其弹性模量,也使游丝在磁场的作用下变形,产生附加应力,严重时,磁场可导致游丝粘连,严重影响走时。解决方法是:采用防磁材料。

一般的荡框游丝,其重心随摆轮摆角的变化而变化,在重力作用下,它会产生位置误差。解决方法是:采用宝玑游丝,中心收缩,重心不随摆角改变;采用菲利普末端曲线的圆柱游丝并上下对称使用;采用直线游丝;历史上有人用过球形游丝,性能优越,但工艺性很差,很少实际应用。

摆轮元件的平衡问题直接影响位元差,摆轮元件的静平衡是一个基本要求。

如果在上述因素都比较理想,手表的走时又比较稳定,通过手表的动平衡,可综合改善走时性能。有一种非常特别的方法:原理是当摆轮摆幅达220度时,各种传递到摆轮上的冲力对频率无影响,曾有人采用安装在擒纵轮上的衡力机构,来控制摆幅在220附近,这也不失为一种方法。

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