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天文台手表走时精度的调校

时间:2012年5月14日    作者:刘雨

导读:一只天文台手表的表盘上通常都标有CHRONOMETER或机心上标有ADJUSTED FIVE 5 POSITIONS。天文台表走时精度的调校是需要有技巧、耐心和经验工作的。

 腕表1

  一只天文台手表的表盘上通常都标有CHRONOMETER或机心上标有ADJUSTED FIVE 5 POSITIONS。天文台表走时精度的调校是需要有技巧、耐心和经验工作的,需要维修技师把表的走时精度调校到目标范围内,但不会像瑞士维修调校大师那样为了参加手表走时精度比赛对几块表进行长达数月严格控制温度、湿度的精确调校,使表走时非常精确。通常天文台表精度标准为:-4~+6秒/天,五方位 (平位:面上HH、面下HB;垂直位:3点下VB,12点下VG、9点下VH)位差小于12秒,摆幅大于270°(满条T0);也有-1~+9秒/天或 -1~+6秒/天。天文台表走时精度调校可分为两类:一类是对有快慢夹(有卡度)标准振动调速机构手表的调校,二类是对无快慢夹(无卡度)振动调速机构手表的调校。根据有关力学公式我们前辈们推导出钟表(摆轮游丝)振动调速机构的周期公式如下:

 腕表2

  T——振动周期;π——圆周率;P——摆轮重量;

  L——游丝长度;n——游丝厚度;b——游丝宽度;

  g——重力加速度;R——摆轮旋转半径;E——游丝的弹性模数

 腕表3

  从中我们可以知道周期T与游丝长度L和摆轮旋转半径R都成正比,即随着L、R数值变大,周期T数值也变大(频率变小,表走慢),反之结论则相反。我们调校快慢夹的位置来改变游丝的有效长度,以及调整摆轮螺钉的进出改变摆轮旋转半径都是运用了上述三者之间的关系。

  在对手表进行精确调校之前,应对手表进行全面清洗、加油(无磨损配件),各部分用油粘度要匹配。上足条等待10~20分钟后才能测试,平位摆幅(HH、HB)应在270°~310°之间,连续走时24小时后,最低摆幅不低于200°,特殊表款除外。偏摆调整到0.6毫秒内,要求摆轮运行平稳,无晃动,游丝展收平圆,同心度好。在做好以上准备工作后就可以对手表进行精确调校。

  有快慢夹的振动机构调整

  首先将摆轮处于平衡位置,观察游丝是否处于快慢夹中间,不处于中间则要调整游丝根部(外桩)使游丝处于内外夹中间,将快慢夹的内外夹之间的距离调整到游丝厚度的1.5倍~2倍。接着用测试仪测试手表平位(HH、HB),平均快慢最好调整到3秒/天,然后测定手表垂直位(VB、VG、VH)的快慢并计算出平均快慢,用它来与平位的平均快慢来作比较,注意垂直位最低摆幅不小于240°。如果垂直位平均快慢慢于平位的平均快慢,则说明快慢夹的内外距离偏大,连续走时24小时后,手表会走慢,达不到天文台的标准;反之垂直位平均快慢快于平位的平均快慢,则说明快慢夹的内外距离偏小,连续走时24小时后,手表会走快,也达不到天文台的标准。改变内外夹的距离位置(ETA的机心则可以偏转内外夹)可以解决以上问题,直到平位的平均快慢与垂直位平均快慢接近,一般在2秒以内。缩小内外夹的距离,即让运行中的游丝处于自由状态的时间变短,相对游丝的有效长度变短,则手表走快。假如这样使得手表走快30秒/ 天,再左右移动快慢夹,使手表走时误差趋于正常(+3秒/天左右)。可以使垂直位(VB、VG、VH)的平均值较平位的(HH、HB)平均值快2~3秒左右,最终使垂直位(VB、VG、VH)的平均快慢接近平位的(HH、HB)平均快慢。建议大家把五方位的目标快慢放到+3秒/天左右。以上是有快慢夹天文台表位差的主要调试方法。

腕表4 

  如还有超差现象(即五位置位差大于12秒),还必须检查游丝内桩的同心度和摆轮的动平衡。拆下摆轮组件,放大镜下即可调整游丝内桩处的同心度。摆轮动平衡的调整则困难些,具体操作如下:检测手表所有垂直位的快慢,找到最快点的位置,并在顶点作标记。取下手表,退掉发条储存的力矩,表停走,摆轮处于静止平衡位,用标记的机心顶点找到对应的摆轮外缘顶点。这个顶点可能是摆轮动平衡中最重的点,用小钻头在这个重点位置摆轮的背面钻掉一些,钻头直径一般在0.3mm。重新上满发条,测试手表垂直位的位差(3点下VB,12点下VG、9点下VH),以上操作宜少量多次,不能操之过急,直至摆轮动平衡达到要求。值得注意的是,每次钻孔后摆轮重量会减轻,周期T数值变大,频率变小,表走时会变快,需要不断调整。还有一些机心调校达到天文台标准后,进行装壳,关闭后盖,表会比裸机走慢2~3秒,这些都是必须考虑的。

  无快慢夹天文台手表的调整

  此类手表相对前类手表的调校要简单些,因为此类手表机心在出厂前都严格进行了五方位精确调试,一般不需要做大的调整。对此类手表进行保养时,如改变游丝状态,就需要通过专用工具对摆轮的螺钉进行旋紧或退出(摆轮螺钉一般有一对或二对);对于采用摆轮砝码片的(多数是三对或四对),则可以用砝码片的开口指向来实现。即运用了前面公式中R与T的正比例关系。这些摆轮螺钉、砝码片多数是K金、白金或铂金制作的,通常两两对应。如果一对摆轮螺钉进行旋紧或退出一圈,大约会使手表平均快慢改变60~90秒/天。将螺钉旋离摆心,表走时会慢,反之表则走快,注意通常对一对摆轮螺钉须同步进行调整;采用砝码片的摆轮,如一对砝码片由开口指向摆心调整到开口背向摆心,大约会使手表走快10~30秒/天,反之则相反。

腕表5 

  此类手表垂直位的位差和摆轮的动平衡也是通过调整单个的摆轮螺钉或砝码片来实现的,方法类似于有快慢夹的天文台表摆轮的动平衡处理方法。只不过是减轻某一方位的重量,将此方位的螺钉旋向摆心,增加重量,此方位的螺钉则旋离摆心;摆轮采用砝码片的需要增加某一方位的重量,则需将此方位砝码片的开口指向摆心,若减轻重量,开口背向摆心。每次增加摆轮外缘的重量(即增大R的数值),表的平均快慢会走慢,反之则走快。另外要注意的是此类手表往往机心纤薄,对游丝的平整度、同心度的要求都比较高。同心度不好,会使手表产生较大位的垂直位差,平度不好,会使手表产生面上面下(HH、HB)较大位的平位差。

标签: 腕表

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