世界上第⼀个钟表是谁发明的?
世界上第⼀个钟表是谁发明的?
钟表历史
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。
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(WilliamClement)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(EliTerry)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。
钟表发展
•
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;1
沙漏
675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:
1.
从⼤型钟向⼩型钟演变。
2.
从⼩型钟向袋表过渡。
3.
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
钟表
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GeorgeGraham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ThomasMudge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MercedesGleitze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:
钟表
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
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。
钟表原理
简介
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。
结构形式
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
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
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
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
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
精密⼿表标准:QB/T2447-99《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ISO3159:1976,
是对原GB4032-83《具有摆轮游丝振荡系统的精密⼿表》的修订。
1.
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)
1.
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mm21>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
机械⾃动⼿表标准:QB/T1903-93《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~+120Ⅲ型-30~+70-50~+100-70~
+150瞬时⽇差mto(秒/⽇)检验位置CH、9H、6HCH、9H、6HCH、9H、6HⅠ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:
1.
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)。
2.
各类⼿表的⾛时质量指标分为优等、⼀等、合格三个等级。
3.
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。
4.
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。
5.
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)。
6.
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/T6044-92《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:
7.
各类⼿表的⾛时质量指标分为优等、⼀等、合格三个等级。
8.
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。
9.
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。
10.
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/T7168-1996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
技术要求和试验⽅法
①耐⽓压性能将⼿表置于⽓压⽐正常⼤⽓压⾼2×105Pa(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2×105Pa(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
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。
防⽔⼿表标准说明
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。
1.
本标准等同采⽤国际标准ISO2281《钟表防⽔⼿表》(1990年版)。
2.
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。
1.
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2×105Pa),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。
2.
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/T1901.1-93《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)。
3.
⼀、术语
1.镀⾦覆盖层(goldplatedcovering)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(rolledgoldcovering)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(goldcapping)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(significantsurface)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。
1.
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:ISO3160.1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:ISO3160.
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/T1901.2第6章规定。(由于内容较多,这⾥不再详述)
1.
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:ISO3160.1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/T18828-2002《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。
影响因素
简介
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:
外部影响
就是来⾃钟表外部的各种影响,取决于钟表的⼯作环
钟表
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。
摩擦影响
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
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)。
调节摆轮
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Mircrostella调节系统。
擒纵机构
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。
温度影响
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
钟表
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
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。
游丝平衡
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。
摆轮平衡
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。
瘦桶/编
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