1582年,天文学家伽利略偶然发现了一个事情,就是教堂顶部的吊灯左右摆动,来回的间隔时间长短是一样的。也就是说,如果他在每天太阳处于正午时分开始记录吊灯来回摆动的次数直至第二天中午,那就可以得到一个数据,我们假设是69120次。那么也就说,钟摆每累计摆动两次就代表一秒钟过去了;每累计摆动120次,一分钟就过去了;每累计摆动2880次,一小时就过去了;每累计摆动69120次,一天就过去了(2 X 60 秒 X 60分 X 24小时=69120)。只要用齿轮传动记录钟摆摆动的次数,就可以通过齿轮带动的指针来显示时间了。
游丝+摆轮系统 XDwatch
早期的钟表都是依靠摆的左右移动来记录显示时间的,但是钟摆的缺点是体积巨大而且不能倒置。到了1665年,荷兰科学家Huygens发明游丝+摆轮系统,用一圈缠绕的金属丝替代了吊着摆的那根线,极大地缩小了零件所占有的空间,并且还能翻转倒置。不过,这种游丝+摆轮系统和之前的钟摆都一样,都是来回规律摆动的。
而我们把他们摆动的频率记录下来,以一小时为单位,叫做了摆频。比如每累计摆动120次,称为120 VPH,VPH是variation per hour 每小时变动的缩写。
在理论上,钟摆系统和游丝+摆轮系统每次来回摆动的间隔时间都是一样的,但是在实际生活中,会受到来自各方的影响,比如温度、气压、湿度、震动…..如果一个摆动周期出了问题,那势必会影响到后续的时间记录。比如,每一秒摆两次,一个周期出现了异常,那就有50%的几率出现走时误差。那么,如果每一秒摆动的次数越多,出现误差的几率就会越低,进而手表就会走得越精准。
那么提高钟表走时精度的方法就只有两种了,第一种是提高摆频,第二种是减少外界对手表的干扰影响。其中,提高摆频是最基础的方法。
我们常见的机械钟表的摆频是18000 VPH、21600 VPH、25200 VPH、28800 VPH、36000VPH,换算过来也就是每秒5次、6次、7次、8次、10次。其中18000VPH及其以下,叫低频慢摆,36000VPH以上,一般就可以叫高频。而石英表却通常是每秒3万多次,差了5000多倍,所以说机械表无论如何努力都没有办法达到和超过石英表的精度了。石英表在走时精度上已经不是碾压机械钟表了,而是直接秒杀,哪怕你是价值几百万的机械表,也比不过几十块钱的石英表。
基于真力时机芯改造的劳力士迪通拿表款
不过机械钟表的摆频并不是可以一直往上加的,原理很简单,运动得越频繁,零件的磨损越大、能量的消耗越大。真力时在1969年曾推出过一款摆频36000 VPH的El Primero机芯,在1988年的时候,劳力士当时没有自产自动上链计时码表机芯,于是找到真力时买来机芯装到了自家的迪通拿表款上。当时劳力士干的第一件事情就是把机芯的频率由36000VPH给降到了28800VPH,因为高频运行所带来精度上的提升和机芯的磨损、动力消耗相比,并不划算,21600VPH到28800VPH已经够用了。劳力士完全可以用蚝式防水表壳、防磁游丝、避震器等配置来减少外界对手表的干扰影响而提高走时精度。不仅是劳力士,其他的钟表品牌都普遍放弃了高频计时……
真力时 360000VPH 超高频计时码表
但是真力时却不这样想,一直在死磕高频机芯。感觉他们可能是在1969年发布人类第一块自动上链计时腕表以后就有了偶像包袱……不做高频就不舒服。
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