布洛瓦精确主义者是如何工作的

由:马特·坎宁安

也许手机无法复制手表的美感,但如果你想尝试一下,Bulova在2011年12月发布了一款免费的iPhone和iPad闹钟/闹钟应用程序,它有六种表盘设计,其中包括两种precisionist。
Lauren Vogelbaum/HowStuffW乐动体育英超直播orks 2012拍摄

现在计时工具随处可见。想想在任何一个工作日,午餐前你会看到多少移动设备、电脑边栏上的时钟和汽车上的收音机;有很多方法可以让你保持领先时间,似乎。

但是一款精致的腕表的表面有某种东西是无法复制的发光二极管,液晶或像素。几个世纪以来,这款三手表已经为探险家、商人和只想将高贵风格与守时结合起来的用户服务。

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当然,这并不是说,腕表爱好者会为了一件漂亮的腕饰而容忍精度降低。手表首先是一种工具,它能显示相当准确的时间,这是它区别于纯粹的手镯的关键乐动体育网站5.0特征。一些顽固分子可能坚持manual-wind手表或自动表堂兄弟,援引的错综复杂的美丽小机制和光滑的扫描他们的第二个手是高级的迹象,但大多数watch-wearers预计相对更好的准确性和易用性,来自一个表配备了石英晶体的运动。

许多厂家都试图将机械表机芯的平滑度与机芯的精度结合起来石英晶体的机制精工的弹簧驱动机制将机械动力与电子调节结合在一起,而市民的生态驱动则增加了太阳能和一个微型动能发电机。但手表制造商Bulova在2010年发布了一款不同的精密手表:该公司声称,这种先进的石英手表技术提高了标准,创造了最精确的手表,具有连续扫描秒针[来源:乐动-软件Bulova;精工;DiFranco]。

Bulova声称,precision师每年会偏离真正的精度10秒或更少,远高于大多数石英表每月15秒的标准精度[来源:Bulova]。但这是真的吗?作为一项领先的技术,精确主义者是否名副其实?乐动-软件这种独特的机制是如何使石英晶体机制既平稳运动又高精度?花几分钟读下去;这绝对值得你花时间。

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时间和计时器的一些背景

这不是精密手表,但在这里你可以看到石英表的内部工作原理。紫色的钻头是人造红宝石轴承,产生的摩擦更少,使用寿命比金属轴承更长。”width=
这不是精密手表,但在这里你可以看到石英表的内部工作原理。紫色的钻头是人造红宝石轴承,产生的摩擦更少,使用寿命比金属轴承更长。
©iStockphoto.com/鸿沟

在我们深入研究精确性问题之前,让我们先花点时间来了解一下哲学问题。毕竟,时间度量是一种随意的构造。乐动体育网站5.0我们用来追踪持续时间的秒、分和小时基本上是人类用来代表我们从过去走向未来的步调的商定标准。如果我们选择停止追踪如此精确的时间,我们的存在就不会停止——如果我们的主要时间测量包括日出、日落和太阳在这两者之间的位置,我们就可以很好地工作。深入探究时间的本质,挖掘多维度,时间旅行以及宇宙的本质。但对于我们这些倾向于更具体讨论的人来说,计时器提供了一个更容易掌控的话题(来源:成员]。

在这一过程中,我们的祖先认为追踪时间单位是有用的。可能是一位前埃及贵族或学者第一次注意到阳光明媚的日子里影子的稳定行进,但日晷——最早的计时器——在公元前800年的考古遗址中被发现[来源:加斯科因]。

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参考译文:现代钟表的工作原理首先在17世纪中叶被广泛使用谐振器,它是一种装置,比如钟摆、弹簧驱动的飞轮或电气化石英晶体,震荡,这意味着它会以一个一致的、可测量的速率来回振动或摆动。钟表会使用齿轮,凸轮,电路或将其结合,将摆动转化为指针的精确运动,或数字时间读数[来源:加斯科因,DiFranco]。

例如,老爷钟可能有一个乐动体育网站5.0钟摆,每秒钟从一边摆动到另一边。这个运动瞬间释放了钟表的一个弹簧,使秒针、分针和时针在钟面上按各自的距离移动。乐动体育网站5.0现在,假设你的时钟有一个钟摆,每半秒摆动一次,摆动次数加倍。你的时钟现在可以跟踪半秒,让指针的运动更平滑,并允许你以更精确的程度调整它。用这个概念,把钟摆换成一个高度摆动的物体频率——每秒数次——你就有了现代钟表的材料。

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时钟能有多精确?

看看这些视频,了解更多关于钟表的知识,从古代文化的钟表发明到机器如何帮助大规模生产手表。
科学频道

高端手表的精度因其机械结构而异。例如,手表制造商精工(Seiko)声称,其弹簧驱动(Spring Drive)——一种电动调整的自动机制——每天的变化不超过一秒。百灵(Breitling)将其手表标榜为飞行和水手使用的性能最高的手表,称其自动计时器符合瑞士官方计时器测试研究所(Swiss Official Chronometer Testing Institute, COSC)的每日变化标准:每天快不超过4秒或慢不超过6秒。石英表——即使是相对便宜的手表——也可能在24小时内变化或漂移1秒或更少[来源:Lombardi]。

Bulova precision宣称其精度每年变化10秒,一个月的误差比一块像样的石英表一天的误差还小。这听起来可能非常准确,并且可能是大多数用户完全可以接受的乐动体育网站5.0。但是手表作为一个整体还不能与所有精确计时的母亲相提并论:原子钟

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忘记摆;这些精密机器使用各种方法来测量单个原子的固有振荡。作为微小的谐振器,原子以极高的频率振动;乐动体育网站5.0例如,铯原子的共振频率为9192,631,770赫兹,即每秒周期。原子振荡也非常一致:在伦敦的一个使用所谓铯喷泉过程的时钟后面的研究人员说,他们的机器精确到100万亿亿分之一秒。当然,这种时钟存在固有的问题原子钟从消费者的角度来看:它们是由无菌室、试管、电线和支架组成的大型阵列——不是戴在手腕上好看的东西,也不是街角药店里买得起的东西[来源:乐动体育网站5.0Loftus]。但当你谈论时间的时候,知道金本位是很好的。(在我们的文章中了解更多关于原子钟的知识,原子钟的工作原理)。

Bulova precision的精确度远不及原子钟,但在价格范围内,与其他手表相比,Bulova precision确实有自己的优势。继续往下读,了解钟表匠是如何从本质上是精确的石英机芯中挤出这种精确度的。

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精确主义机制是如何运作的

在其核心,精确主义机制使用的是经过验证的可靠方法石英晶体乐动-软件技术:一个仔细测量的电流激励一个形状像音叉的石英晶体,它开始以特定的频率振荡。这种振动以一致的速率产生电脉冲;手表的综合电路用这些脉冲触发手表马达。电机依次移动齿轮和手,每次脉冲的距离都很小。乐动体育网站5.0(要了解更多关于这个过程的信息,请查看我们的文章石英表的工作原理)。

这种机制克服了手动和手动操作所面临的许多问题自动上发条的手表最显著的是依赖于车轮和弹簧的微妙平衡。这些精密部件会受到重力和强电磁场的影响,如果不定期清洗和调整,它们就会失去精度。乐动体育网站5.0但石英表并不是不可战胜的;除了需要更换电池外,这种机制还依赖于一个微小的石英音叉的完整性。改变叉子的温度或用一点污垢或灰尘污染它的表面,它的振荡频率就会改变,从而破坏整个系统[来源:乐动体育网站5.0DiFranco]。

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精密师使用了两种技术手段来克服石英机制的弱点。乐动-软件首先,它的晶体是独一无二的:大多数石英表使用的是形状为双叉的水晶音叉,但Precisionist公司的三叉音叉确实更好,该公司声称三叉音叉的振动频率可以达到262.144千赫兹(或每秒16次),大约比32.768千赫兹(大约每秒1到2次)快8倍,这是石英振荡器的典型频率。相比之下,大多数机械表的平衡轮以每秒8到10次的频率摆动。就像显微镜在放大100倍时比在放大20倍时能显示更多的细节一样,更高频率的振荡意味着手表的处理器能测量更小的每秒分数,从而提供更精确的数据来转换成指针的运动[来源:Lombardi;Arnstein]。

布洛瓦的工程师通过在精密电路中增加温度调节来解决温度波动的问题。手表中的电路本质上是感知温度变化,并适应石英晶体电脉冲的相应变化。这是一个看起来微不足道的小调整,但晶体高振荡频率下脉冲强度的微小变化会随着温度的变化而导致准确度降低的偏差[来源:Lombardi;DiFranco]。

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精确主义材料和布洛瓦的历史

这座位于丹佛银子弹场(Coors Field)顶上的时钟是一个布洛瓦(Bulova)计时器。”width=
这座位于丹佛银子弹场(Coors Field)顶上的时钟是一个布洛瓦(Bulova)计时器。
乔治·罗斯/盖蒂图片社

截至2012年春季,Bulova推出了从运动到服饰的六个系列,价格从300美元到900美元不等。在大多数情况下,该系列的目标消费者是有时尚意识的消费者,不同款式的主要区别在于脸型、雕刻、颜色和材料的选择。从轻薄的不锈钢表壳,皮革表带,珍珠母镶嵌和钻石装饰到厚重的钛表壳,防弹织物表带和碳纤维镶嵌。

大多数手表的防水深度约为100英尺(30米)——尽管人们可能很难想象这些镶满钻石的设计放在游泳池附近,更不用说在海洋里了。Champlain collection采用了螺旋回壳和额外的垫圈,将水阻力推到大约900英尺(300米),使其适合潜水员使用[来源:Bulova]。

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布洛瓦钟表公司在精确主义机制中采用了新的市场理念,但该公司本身并不是年轻的。它于1875年问世,并于1919年推出了第一个腕表系列,以满足第一次世乐动体育网站5.0界大战中士兵们的需求,他们需要比怀表更容易获得精确的时钟。布洛瓦的腕带式设计很受欢迎,退伍军人从战场上把这个想法带回家。乐动体育网站5.0

多年来,Bulova在制表业之外还创造了其他第一。1941年,该公司在一场棒球比赛中播放了其产品的广告,创造了广告史。Legend公司为这则广告支付了高达9美元的价格(更多关于Bulova的广告,请参阅我们的文章改变世界的10个电视瞬间)。此外,该公司的阿克特隆(Accutron)石英调谐叉子管理技术,从美国国家航空航天局(NASA)的卫星到首次月球乐动-软件漫步,再到空军一号(Air Force One),在今天的手表市场上仍然是强有力的竞争者。

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作者注:布洛瓦精确主义者是如何工作的

这次我要付出代价。

当我把我的研究时间花在研究各种高端手表的内部工作时,我意识到要制造一个准确的手表需要付出多少工作。想想看:当手表的各个部件都以微米为单位进行测量时,一滴润滑油滴错或一根睫毛弄丢这样的小事都可能造成有用的珠宝和等待返回制造商的无用之物之间的差别。即使是微小的灰尘也能达到手表的精度。然后还有温度,磁场,不平衡与预期的引力不一致…但我离题了。

我的偏执来自于研究我自己的手表,这是我几年前收到的礼物,深受喜爱的非品牌自动手表。乐动体育网站5.0我仍然从它的骨架机制中得到了一种乐趣,它让我看到,当秒针以每秒4次的频率滴答时,平衡轮来回闪烁。

但它在漂移,至少看起来是这样。也许它只是需要润滑和清洁一下。也可能是我大清早笨手笨脚穿好衣服去上班时,它多次从地板上弹了起来。不管怎样,这篇文章让乐动体育网站5.0我注意到了手表的准确性。

自动表确实没有石英表精确。我不得不承认,一些精确主义的模型非常吸引人。我的大脑正在运转,我能看到:写手表的丰厚报酬乐动体育网站5.0将及时到达……花钱买一块漂亮的新手表。

这种事真有趣,不是吗?

相关文章

  • Arnstein,沃尔特。“更快就意味着更准确吗?”钟表摆轮的频率响应。”TimeZone.com。(2012年3月15日)http://www.timezone.com/library/comarticles/comarticles0017
  • 成员,艾琳。“时间是什么?一位物理学家在寻找终极理论"Wired.com。2010年2月26日(2012年3月10日)http://www.wired.com/wiredscience/2010/02/what-is-time/
  • 布罗瓦。公司签订的“内部讲究精确的人。”(2012年3月9日)http://www.bulovaprecisionist.com/en/inside-precisionist/
  • 康纳,肖恩。"了不起的布洛瓦·阿克特隆"(2012年3月9日)http://www.elektron.demon.co.uk/accutron.html
  • DiFranco,史蒂文。“看技术解释道乐动-软件。“2012年3月10日http://www.stevendifranco.com/index.php?option=com_content&view=article&id=58&Itemid=42
  • 加斯科因,Bamber。“时钟的历史。”历史的世界。(2012年3月15日)http://www.historyworld.net/wrldhis/PlainTextHistories.asp?groupid=2322&HistoryID=ac08>rack=pthc
  • Lombardi,迈克尔。“石英表的准确性和稳定性。”钟表杂志。2008年2月。57-59页(2012年3月15日)。
  • Loftus,杰克。“这个钟大概再过一千万年也不会迟到。”Gizmodo。”2011年8月28日(2012年3月10日)http://gizmodo.com/5835138/the-worlds-most-accurate-timepiece-resides-in-london
  • PrestigeTime.com。“手表和准确性”。2012.(2012年3月9日)http://www.prestigetime.com/page.php?accuracy
  • 精工。《机械:春驱的天才》2008.(2012年3月9日)http://www.seikospringdrive.com/flash.html