Инструменты для определения времени в наши дни повсюду. Подумайте о количестве мобильных устройств, часов на боковых панелях компьютеров и дисплеях автомобильных радиоприемников, которые вы видите перед обедом в любой рабочий день; кажется, есть много способов оставаться в курсе событий.
Но в циферблате элегантных наручных часов есть что-то такое, чего нельзя воспроизвести на светодиодах, жидких кристаллах или пикселях. Циферблат с тремя стрелками веками служил исследователям, бизнесменам и пользователям, которые просто хотят сочетать высокий стиль с пунктуальностью.
Конечно, это не означает, что поклонники часов будут терпеть меньшую точность ради красивого украшения на запястье. Часы - это в первую очередь инструмент, и их способность отображать достаточно точное время - ключевая особенность, которая отличает их от простого браслета. Некоторые приверженцы часов могут придерживаться часов с ручным заводом или их собратьев с автоматическими часами, ссылаясь на сложную красоту их крошечных механизмов и плавный ход их секундных стрелок как на признаки высокого класса, но большинство владельцев часов ожидают относительно большей точности. и простота использования, которые исходят от часов, оснащенных кварцевым механизмом.
Ряд производителей пытались совместить плавность хода механических часов с точностью кварцевого механизма: механизм Seiko Spring Drive сочетает в себе механическую мощность с электронной регулировкой, а Eco-Drive от Citizen добавляет солнечную энергию и крошечный кинетический генератор к смеси. Но часовая компания Bulova пошла по другому пути в 2010 году, когда выпустила свой механизм Precisionist: компания утверждает, что эта передовая технология кварцевых часов подняла планку, создав самые точные часы с непрерывной секундной стрелкой.
Bulova утверждает, что Precisionist отклоняется от истинной точности на 10 секунд или меньше в год, что намного лучше, чем 15 секунд в месяц, которые, по утверждению компании, являются стандартными для большинства кварцевых часов. Но так ли это? Соответствует ли Precisionist заявлению как лучшая в своем классе технология? И как этот уникальный механизм сочетает в себе плавность хода и высокую точность механизма из кварцевого кристалла? Уделите несколько минут чтению; это стоит вашего времени.
Некоторые сведения о времени и часах
Прежде чем мы углубимся в вопрос точности, давайте на секунду задумаемся. Измерение времени, в конце концов, является чем-то вроде произвольной конструкции. Секунды, минуты и часы, которые мы используем для отслеживания продолжительности, в основном являются согласованными стандартами, которые человечество использовало для представления нашего перехода из прошлого в будущее. Существование не остановилось бы, если бы мы решили прекратить отслеживать время в таком точном вопросе - мы могли бы нормально функционировать, если бы наше основное измерение времени состояло из восхода, заката и положения солнца между ними. Глубокое погружение в природу времени позволяет проникнуть в такие труднодоступные места, как многомерность, путешествия во времени и природа Вселенной. Но для тех из нас, кто склонен к более конкретным дискуссиям, часы предлагают более удобную тему.
В какой-то момент наши предки решили, что полезно отслеживать измеряемые единицы времени. Возможно, это был доегипетский аристократ или ученый, который первым заметил равномерное движение теней в солнечный день, но солнечные часы - самые ранние часы - были обнаружены в археологических раскопках, датируемых 800 г. до н.э.
Современные часы работают по принципам, которые впервые получили широкое распространение в середине 17 века:резонатор,который представляет собой устройство типа маятника, пружины- приводной маховик или наэлектризованный кварцевый кристаллосциллирует, что означает, что он вибрирует или качается взад и вперед с постоянной, измеримой скоростью. Часы будут использовать шестерни, кулачки, электрические цепи или их комбинацию, чтобы преобразовать эти колебания в измеренное движение стрелок часов или цифровое считывание времени.
Например, напольные часы могут иметь маятник, предназначенный для качания из одной стороны в другую каждую секунду. Это движение мгновенно отпускает пружину в часовом механизме, позволяя секундной, минутной и часовой стрелкам перемещаться на соответствующее расстояние вокруг циферблата. Предположим теперь, что у ваших часов есть маятник, который качается каждые полсекунды, удваивая свое колебание. Теперь ваши часы могут отсчитывать полсекунды, что делает движения стрелок более плавными и позволяет настраивать их с большей точностью. Возьмите эту концепцию, замените маятник объектом, который колеблется с чрезвычайно высокойчастотой - несколько раз в секунду - и вы получите задатки современных часов.
Насколько точны часы?
Высококлассные часы могут различаться по точности в зависимости от их механизма. Производитель часов Seiko утверждает, что его Spring Drive - автоматический механизм с электрической регулировкой - меняется, например, не более чем на одну секунду в день. Breitling, который позиционирует свои часы как топовые часы для авиаторов и моряков, заявляет, что их автоматика соответствует стандарту Швейцарского официального института испытаний хронометров (COSC) в отношении ежедневных отклонений: не более чем на четыре секунды быстрее или на шесть секунд медленнее в день. Кварцевые часы, даже относительно недорогие, могут колебаться или дрейфовать на одну секунду или меньше в течение 24 часов.
Bulova Precisionist имеет заявленную точность 10-секундного отклонения в год, дрейф за один месяц меньше, чем приличные кварцевые часы могут измениться за день. Это может звучать очень точно и вполне приемлемо для большинства пользователей. Но наручные часы в целом не могут сравниться с матерью всех точных хронометристов:
атомные часы
Забудьте о маятниках; эти прецизионные машины используют различные методы для измерения собственных колебаний отдельных атомов. Работая как крошечные резонаторы, атомы вибрируют на очень высоких частотах; Атомы цезия, например, резонируют с частотой 9, 192, 631, 770 герц или циклов в секунду. Атомные колебания также очень постоянны: исследователи лондонских часов, использующих так называемый процесс цезиевого фонтана, говорят, что их машина имеет точность в пределах двух десятимиллионных миллиардных долей секунды. Конечно, часы страдают от присущей атомным часам проблемы с потребительской точки зрения: они представляют собой большие, стерильные наборы камер, трубок, проводов и каркасов - не то, что будет хорошо смотреться на вашем запястье, и не совсем доступный предмет. в аптеке на углу. Но приятно знать золотой стандарт, когда говоришь о времени. (Узнайте больше об атомных часах в нашей статье «Как работают атомные часы».)
Часы Bulova Precisionist далеко не так точны, как атомные часы, но они не уступают другим наручным часам в своем ценовом диапазоне. Читайте дальше, чтобы узнать, как часовщик выжимает этот уровень точности из того, что по сути является кварцевым механизмом с повышенной точностью.
Как работает механизм точности
В основе механизма Precisionist лежит провереннаякварцевая технология: Тщательно измеренный электрический ток возбуждает кристалл кварца в форме камертона, который начинает колебаться на определенной частоте. Эта вибрация создает электрические импульсы с постоянной скоростью; интегральные схемы часов используют эти импульсы для запуска мотора часов. Двигатель, в свою очередь, перемещает шестерни и, следовательно, стрелки на крошечное расстояние с каждым импульсом. (Чтобы узнать больше об этом процессе, ознакомьтесь с нашей статьей «Как работают кварцевые часы».)
Этот механизм решает ряд проблем, с которыми сталкиваются часы с ручным заводом и автоподзаводом, в первую очередь зависимость от тонкого баланса колес и пружин. На эти точные компоненты могут воздействовать гравитация и сильные электромагнитные поля, и они теряют точность, если их регулярно не очищать и не настраивать. Но кварцевые часы не являются непобедимыми; Помимо необходимости замены батареи с течением времени, механизмы зависят от целостности крошечного кварцевого камертона. Измените температуру вилки или загрязните ее поверхность даже небольшим количеством грязи или пыли, и ее частота колебаний может измениться, что приведет к выходу из строя всей системы.
Точность использует пару технических приемов, чтобы преодолеть слабые места кварцевого механизма. Во-первых, его кристалл уникален: в большинстве кварцевых часов используются кристаллы, имеющие форму двухзубцового камертона, но Precisionist буквально идет еще лучше с трехзубцовой вилкой, которая, по утверждению компании, может колебаться с частотой 262,144 кГц (или 16 ударов в секунду). примерно в восемь раз быстрее, чем 32,768 кГц (от 1 до 2 ударов в секунду), что является типичной частотой для кварцевых генераторов. Для сравнения, балансовые колеса большинства механических часов колеблются с частотой от 8 до 10 ударов в секунду. Подобно микроскопу, который может показать больше деталей при 100-кратном увеличении, чем при 20-кратном увеличении, более высокая частота колебаний означает, что процессор часов может измерять меньшие доли каждой секунды, предоставляя ему более точные данные для преобразования в движение стрелок.
Инженеры Bulova решили проблему колебаний температуры, добавив регулировку температуры в схему Precisionist. Схема часов, по сути, воспринимает изменения температуры и адаптируется к соответствующим изменениям электрических импульсов кварцевого кристалла. Это небольшая регулировка, которая может показаться слишком незначительной, чтобы с ней возиться, но крошечные изменения в силе импульса на высокой частоте колебаний кристалла могут привести к отклонениям, убивающим точность, при изменении температуры.
Вилка другой мелодии
The Precisionist - не первое предприятие Bulova в области точных электронных часов. Его механизм Accutron, представленный в 1960 году, использовал электромагнитный камертон в качестве резонатора. Механизм с заявленным отклонением менее одной минуты в месяц использовался в прецизионных компонентах некоторых первых спутников и космических аппаратов НАСА.
Точные материалы и история Bulova
По состоянию на весну 2012 года Bulova предлагала механизм Precisionist в шести коллекциях стилей, от спортивного до нарядного по цене от 300 до 900 долларов. По большей части коллекции ориентированы на потребителей, следящих за модой, при этом основное различие между стилями заключается в формах лица, гравюрах, цветах и выборе материалов. Они варьируются от тонких корпусов из нержавеющей стали с кожаными ремешками, перламутровыми вставками и бриллиантовыми вставками до массивных титановых корпусов с ремешками из баллистической ткани и вставками из углеродного волокна.
Большинство часов водонепроницаемы на глубине около 100 футов (30 метров) - хотя трудно представить себе, что часы с бриллиантами можно носить где-то рядом с бассейном, не говоря уже об океане. Коллекция Champlain включает корпус с завинчивающейся крышкой и дополнительные прокладки, повышающие водонепроницаемость примерно до 900 футов (300 метров), что делает их пригодными для использования дайверами.
Часовая компания Bulova использует новые для рынка идеи в механизме Precisionist, но сама компания не является весенним цыпленком. Компания существует с 1875 года и выпустила свою первую линейку наручных часов в 1919 году, чтобы удовлетворить спрос солдат во время Первой мировой войны, которым требовался более легкий доступ к точным часам, чем к карманным часам. Вариант Bulova с креплением на запястье прижился, и ветераны принесли эту идею домой с поля боя.
За прошедшие годы у Bulova были и другие новинки, выходящие за рамки часового дела. В 1941 году компания вошла в историю рекламы, когда реклама ее товаров была показана во время бейсбольного матча. Легенда гласит, что компания заплатила колоссальные 9 долларов за рекламу (подробнее о рекламе Bulova читайте в нашей статье 10 телевизионных моментов, которые изменили мир). А разработанная компанией Accutron технология с регулируемым кварцевым камертоном, которая использовалась повсюду, начиная со спутников НАСА и заканчивая первым выходом на Луну и самолетом Air Force One, сегодня остается серьезным конкурентом на рынке часов.
Часто задаваемые вопросы
Что означает часы Precisionist?
Precisionist - это линейка часов от Bulova. Часы этой линии известны своей точностью и точностью.
Примечание автора: как работает Bulova Precisionist
Это мне дорого обойдется.
Потратив время на изучение внутреннего устройства различных высококачественных часов, я понял, сколько труда уходит на создание точных часов. Подумайте об этом: когда различные детали в часах измеряются в микронах, такая мелочь, как неуместная капля смазки или случайная ресница, может быть разницей между полезным украшением и ненужной вещью, ожидающей возврата производителю.. Даже микроскопические частицы пыли могут повлиять на точность часов. А еще есть температура, магнитные поля, дисбалансы, не связанные с ожидаемым гравитационным притяжением, но я отвлекся.
Моя паранойя возникла из-за того, что я изучал свои собственные часы, всеми любимые, небрендовые автоматические часы, которые я получил несколько лет назад в подарок. Я до сих пор получаю удовольствие от его скелетонизированного механизма, который позволяет мне наблюдать, как колесо баланса мерцает вперед и назад, а секундная стрелка тикает со скоростью 4 удара в секунду.
Но он дрейфует, или, по крайней мере, так кажется. Возможно, он просто нуждается в смазке и небольшой чистке. Или, возможно, он отскочил от пола один раз слишком часто, когда я рано утром возился, чтобы одеться на работу. В любом случае, эта статья заставила меня обратить внимание на точность часов.
Это правда, что автоматика менее точна, чем кварцевые часы. И я должен признать, что некоторые модели Precisionist весьма привлекательны. Теперь мой мозг работает, и я это вижу: хорошо заработанный чек от написания статей о часах придет как раз вовремя, чтобы плюхнуться на новые хорошие часы.
Забавно, как это происходит, не так ли?