上集回顾:跨越十四载 钟表大师与技术大神的对话(三)冗余复杂功能辨析
注:文中钟博士(Dr. Jon简称“DJ”),闯关硬汉(文中简称“NW”或Dee Bauhaus)。
2014年1月28日
发件人:Dee Bauhaus
收件人:Dr. Jon
主题:深入手表话题,第四阶段
钟博士:
您曾说过,您的研究使您确信机械表计时精度的限制在于摆轮轴承的摩擦损耗,而宝路华Accutron消除了这一点,精度提高了大约十倍。这是否意味着如果我们采用磁力擒纵和磁力摆轮,机械表会比今天好十倍甚至二十倍?
请了解一下宝玑在7727型表款上应用的磁悬浮摆轮轴尖技术和豪雅的磁力替代游丝技术:
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更重要的是,您应该听说过Cliffton磁力擒纵及其故事。
我对机械计时技术的真正技术发展持怀疑态度,但我很想从您那里听到一些好消息。
我的一位兼职制表师好朋友告诉我,用于制造摆轮轴承(希望这个词准确且正确)和机芯其他重要部分轴承的材料,由于效率和利润原因,在锻造过程中的加热和调节不如以前充分,质量已大大削弱。我对今天的现代机械表有很多担忧。
Dimitry
发件人:Jonathan Weber
日期:2014年1月29日星期三 下午11:06
理解技术和潜在消除问题的第一件事是:它有潜力,但需要大量工作才能实现。
纳沙泰尔天文台收集的数据显示,残余误差是几分之一秒。弹簧式冲击擒纵比杠杆好一点点(百分之几秒)枢轴式冲击擒纵差十分之几秒。只有在其他一切都正常工作时,这些误差才会出现。
第一批电子表有电磁擒纵。这些在19世纪末首次出现在精密摆钟中。
我在考虑一个磁悬浮振荡器。
在60年代和70年代,随着导航级陀螺仪的发展,在这方面有一些工程研究。同样影响手表日差的摩擦损失也导致了油轴承陀螺仪的漂移。陀螺仪通过改用空气或气体轴承得到了改善,但这些需要动力。
在80年代,开发了一种磁悬浮轴承系统,但我想它没有走远。它是为了稳定相机,但我领导的一个团队通过完全消除移动稳定来击败了他们。
我认为带有磁悬浮摆轮的手表可以提高十倍,但这非常困难。有一个著名的定理,叫恩肖定理(Earnshaw's theorem,与那些天文钟制钟师无关),它相当有说服力地论证了纯粹的磁悬浮是不可能的。需要其他力,我还没有想好如何在不破坏这个想法的情况下应用它们。
不管它是否可行,有更好的计时方式,所以很难证明花大量时间在这上面是合理的。
感谢你提供的宝玑和泰格豪雅资料。
我真的很不喜欢泰格豪雅。我认为他们的东西定价过高且构思不当。他们使用的磁效应是以一种多余的方式应用的,关于温度效应的讨论是错误的。公平地说,这可能是记者的误解,而不是泰格豪雅——我认为他们在这部分是对的。他们告诉记者他们在寻找一种Elinvar的等效物,只是因为他们放弃了教正确物理的希望。这可能是他们那边的明智判断,但这个设计在我看来是错的。
永磁体在加热到居里温度时会完全失去强度。这是Harrison和他的同时代人给手表零件消磁的方式,直到1840年代电磁学被更好理解之前,这几乎是唯一的方法。如果永磁体被加热到远高于环境温度但远低于居里值的温度,其磁场将不受影响。只有超过这个处理值,它才会改变。
磁体的另一个吸引力在于,如果力完全由磁场施加,那么不会做功(在物理意义上),因此没有损耗。那么恢复力在很宽的温度范围内不会对温度敏感。问题是摆轮仍然会膨胀和收缩,尤其是如果它包含高磁性材料,这种膨胀和收缩仍然有复合摆轮的所有问题。
相比之下,现代的游丝和摆轮材料已经得到了很好的补偿,它们的损耗已经比枢轴轴承小。
这是泰格豪雅概念产品典型的伪科学。我肯定他们有他们的粉丝,但我绝对不是其中之一。
宝玑的应用正是我试图设计的。巧妙的(而且非常聪明)在于摆轮游丝。高频率是关键,因为它导致硬游丝和轻摆轮,所以游丝可以提供支撑,使两端保持在磁力轴承中。我怀疑高频(提高稳定性)和空气阻力损耗之间存在权衡,我预计最佳频率会更高,但它们可能需要不同的擒纵来充分利用。在10赫兹下,70年代的擒纵经常在使用中磨损。我会考虑在这些轴承上使用溅射润滑膜。
我怀疑它比每天1秒好得多。在1891年,一等奖得主都优于每天1秒:在方位上约每天0.5秒,总体上仍优于每天1秒。在那之前的70年,他们无法让竞赛表优于每天1分钟。他们在这段时间内从超过1分钟到远低于1秒,而1891年竞赛已经过去了100多年。
我对宝玑的7727达到每天1秒这个计时精度感到失望,但这可能是由于枢轴自由移动造成的。这使得部分游丝力偏离直线,引入误差。
我也认为宝玑7727那个小而快速旋转的硅指针是个坏主意,但这只是我的看法。由于它与我的观点一致,我自然会认为它是构思良好的,但宝玑在大多数事情上都有做得很好的悠久传统。
Jon
下期预告:跨越十四载 钟表大师与技术大神的对话(五)机械表的物理边界
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