Автокварцевый механизм что это
Часы-кинетики: Батарейки не нужны!
Идея вечного двигателя пришла к нам из глубокой древности. Еще в 1150 году индийский математик Бхаскар описал колесо, внутри которого располагались специальные полости, наполненные ртутью
В XVII веке Парижская Академия наук приняла решение: патентные заявки на изобретение вечного двигателя не рассматривать. А между тем идеей вечного двигателя интересовались даже такие крупные ученые, как Леонардо да Винчи. Не обошли эти веяния и часовщиков.
Не заводишься? И замечательно!
Как избавить человека от необходимости заводить часы? Этим вопросом задавались мастера во все времена, но сейчас, когда каждую вещь ее создатели стремятся приблизить к техническому совершенству, он встал особенно остро. Еще бы: существуют часы всевозможных форм и вариантов отделки, антимагнитные и противоударные, из керамики и металла, показывающие лунные фазы, высоту над уровнем моря или глубину погружения. Вот только по-прежнему все их надо или заводить, или менять в них батарейки.
Для механических часов была придумана система автоматического завода. Человек идет, машет руками, специальный груз (сектор) внутри часов качается, с помощью храповика закручивает часовую пружину, пружина заставляет часы идти. Однако если часы не носить, то их механизм остановится. Автоподзавод, конечно, был серьезным шагом вперед, но решал проблему лишь частично.
Появление кварцевых механизмов дало идее часового perpetuum mobile второе дыхание. Разработка миниатюрных, но очень емких батарей шла семимильными шагами, и часы с опытными образцами такого рода элементов питания получили возможность автономной работы на протяжении десяти лет.
Название Eco-Drive было выбрано, чтобы подчеркнуть экологичность часов: для их работы не требуется внешних источников энергии, а отсутствие необходимости замены батареек позволяет не засорять окружающую среду отработанными элементами питания, которые, как известно, содержат вредные вещества.
Первые модели Eco-Drive имели циферблат характерного для солнечных батарей светлого тона. Нравилось это далеко не всем, и конструкторы Citizen способ, позволяющий создавать часы с циферблатами различных цветов: на свет появились такие разновидности часов, как Eco-Drive Vitro (тончайшие нити солнечных элементов размещены на внутренней стороне стекла) и Eco-Drive Eclisse (солнечный элемент представляет собой пленочное кольцо, расположенное вокруг циферблата).
Для пополнения запаса энергии батарейки достаточно на некоторое время положить часы на зарядное устройство, работающее от обычной электросети. Пяти минут зарядки достаточно для работы в течение полного дня, а если оставить часы на зарядном устройстве на всю ночь, то после этого они смогут работать 3-4 месяца.
Новая технология имеет ряд преимуществ перед. Хотя эти технологии не зависят от внешних источников питания, они не позволяют Технология REQ снимает ограничения Kinetic и Eco Drive, касающиеся возможности получить достаточно энергии для работы устройств с повышенным энергопотреблением (подсветка, будильник и т.п.).
Автокварцевый механизм
Автокварц – гибридный механизм, сочетающий преимущества кварцевых часов и механических с автоподзаводом. Его еще называют кинетиком, это название говорит о принципе функционирования. Конструктивно решение предполагает использование ротора, который помогает подзаряжать аккумулятор часов при движении запястьем (по сути это механизм, преображающий энергию движения в электрическую).
Где используется и для чего служит
Сложное решение применяется в продукции некоторых известных брендов. Самая популярная линейка с автокварцевыми механизмами – японская Seiko Kinetic. Данный принцип используется также инженерами Tissot – например, в лимитированных моделях PRC 100, PRC 200 с кинетическим калибром ЕТА 205.911 или ETA 205.914.
Принцип работы
Часы с автокварцевым механизмом имеют в конструкции ротор – так же, как и модели с автоподзаводом. Это пластина со смещенным центром тяжести, которая начинает перемещаться от каждого движения запястьем. Но энергия от этого движения используется не для накрутки пружины, а поступает в литиевый аккумулятор, где успешно накапливается. В изделиях с автокварцем не нужно менять батарейку, так как фактически она не садится.
Полный заряд аккумулятора может обеспечить работу механизма в течение 50-100 часов, в зависимости от его емкости. В среднем такие аккумуляторные батареи служат 15 лет. Часто в кинетиках есть индикатор заряда батареи. Если секундная стрелка начала совершать прыжки через 4 секунды, то заряда осталось меньше, чем на 16 часов. Подзаводить можно не только в процессе носки, но и вручную, подкручивая ремонтуар в течение 20 секунд.
Интересные гибриды, которые используются не слишком широко
Кинетики – высокотехнологичное решение, встречается не очень часто. Они имеют достаточно сложную конструкцию. Например, в Seiko есть лишь 30 служащих с квалификацией, достаточной для сборки моделей с автокварцем.
Часы с такими механизмами неординарные и неоднозначные. Они подойдут для пользователей, которые не хотят использовать стандартные варианты. Впервые кинетическая технология была представлена миру в 1986 году. За три десятилетия она не только не угасла, но и приобрела армию ценителей.
Autoquartz, Kinetic и другие
Одним из главных недостатков кварцевых часов является необходимость замены батарейки. Чтобы избавиться от этого недостатка, часовщики использовали несколько способов.
Наиболее распространенными технологиями кварцевых часов, в которых не нужно менять батарейку, являются Kinetic/Autoquartz и EcoDrive. Обе технологии основаны на том, что часы способны «улавливать» энергию извне часов и за счет нее подзаряжать элемент питания часов. В технологии Kinetic/Autoquartz источником энергии служат движения руки человека, а в технологии EcoDrive — солнечная энергия, падающая на циферблат часов. Часы Kinetic/Autoquartz и EcoDrive не являются часами «без батарейки». И часы Kinetic/ Autoquartz, и часы с технологией EcoDrive остаются обычными кварцевыми часами с элементом питания, который может самозаряжаться. Дело в том, что батарейки, которые устанавливаются в обычных кварцевых часах, нельзя зарядить, а в часах Kinetic/ Autoquartz и EcoDrive используется не обычная батарейка, а заряжаемый элемент питания — аккумулятор или конденсатор.
Kinetic и Autoquartz — два названия одной и той же технологии. Первое использует разработчик технологии, компания Seiko, второе — ряд швейцарских компаний, выпускающих аналогичные по сути механизмы. Естественно, в данном случае мы говорим только об общей идее технологии. Каждый из выпускаемых механизмов имеет свои особенности. Например, некоторые из механизмов с технологией Autoquartz могут быть «заведены» вращением заводной головки, как в обычных механических часах. Слово «заведены» поставлено в кавыч¬ки, т.к. в данном случае на самом деле происходит не завод пружины, а зарядка аккумулятора часов.
Чтобы генератор смог выработать ток нужного напряжения, ротор должен вращаться с большой скоростью. Если в механических часах колесная передача от груза автоподзавода до барабана уменьшает обороты, то в KINETIC наоборот. Колесная передача часов KINETIC обеспечивает скорость вращения ротора до 100 000 оборотов в минуту (это примерно в 5 раз больше числа оборотов двигателя болида Формулы-1). При таких больших скоростях главной проблемой становится трение в опорах ротора. Для уменьшения трения генератор сконструирован так, что ротор висит в магнитном поле, как в невесомости, почти не касаясь опор. Благодаря магнитной подвеске ось, имеющая на концах диаметр в 3-4 раза тоньше человеческого волоса, спокойно выдерживает вес ротора, который примерно в 20 раз тяжелее ротора шагового двигателя, Технологическим шедевром считаются изготовленные с высочайшей точностью миниатюрные опоры оси ротора. С той же целью — уменьшения трения — была разработана специальная смазка для опор, обладающая малой вязкостью.
При резких движениях, например, при ударе рукой по столу, груз может начать вращаться во много раз быстрее обычного. Чтобы предотвратить разрушение цапф оси ротора необходимо ограничить скорость его вращения. Для этого в передаче использована фрикционная муфта. Она выглядит как обычное колесо с трибом, но колесо сидит на оси не жестко, а с некоторым трением. При нормальных скоростях триб вращается вместе с колесом, но при резких ускорениях триб муфты проворачивается относительно колеса, предохраняя ротор. Ротор генератора,вращающийся с огромной скоростью, должен быть отбалансирован с очень высокой точностью, иначе он просто разрушит часы.
Впрочем, часы с подобными технологиям не пользуются большой популярностью у покупателей, отдающих предпочтение скорее кварцевым моделям. В связи с этим производителям приходится изобретать различные способы увеличения автономности кварцевых часов, т.е. срока, в течение которого они могут работать без замены батарейки или подзарядки. Автономность кварцевых часов зависит от двух факторов: емкости источника пита¬ния и потребляемого часами тока. Потребляемый ток зависит от конструкции механизма, и в наибольшей степени от наличия дополнительных устройств: подсветка, хронограф, сигнал, других функций часов, потребляющий много энергии. Также влияние оказывают такие характеристики самой батареи, как ток саморазряда, способ¬ность батареи не терять герметичность в течение какого-то срока. Некоторые компании используют ряд энергосберегающих технологий, основанных на одной идее: на время, в которое часы не используются, в них отключается ряд узлов, требующих существенного количества энергии. Например, компания Seiko создала принципиально новый механизм, использующий кинетическую энергию движения и перерабатывающий ее в электрическую, получивший название система Seiko Kinetic.
Механизм кварцевых часов состоит из нескольких функциональных блоков: генератор колебаний, электронный блок, который подсчитывает колебания и переводит их в понятное нам время, индикатор, т.е. система шестерен, вращающих стрелки, или LCD-дисплей. Большая часть энергии потребляется именно индикатором. Идея конструкторов состоит в том, чтобы на время, когда часы не используются, «отключать» индикацию. Так, например, в часах Kinetic Auto Relay останавливаются стрелки, а в цифровых часах Casio «гаснут» цифры на дисплее. Внешне часы «спят», но электронный блок продолжает отсчитывать время. И после того как владелец возьмет часы в руки, специальный датчик активизирует механизм и тот автоматически выставит правильное время.
Kinetic Auto Relay созданы на базе технологии Kinetic, но имеют особый электронный блок, и не один, как в обычных кварцевых часах, а несколько шаговых двигателей. Когда Kinetic Auto Relay носят на руке, стрелки двигаются, как обычно. Если же часы остаются неподвижными более чем 72 часа, они переходят в режим сбережения энергии — электронное устройство останавливает стрелки. При этом потребление энергии уменьшается более чем в 6 раз.
Но даже когда стрелки остановились и часы находятся в режиме сбережения энергии, электронный блок продолжает отсчитывать время. Стоит немного пошевелить часы, чтобы груз автоподзавода пришел в движение. После этого, как по команде электронного мозга, высокоскоростной шаговый двигатель установит на правильное текущее время часовую и минутную стрелки, а затем другой шаговый двигатель выставит и секундную стрелку. Ручной настройки может потребовать только календарь.
Срок, в течение которого часы могут работать в «спящем» режиме, зависит от накопленной энергии. При полной зарядке они будут отсчитывать время в течение четырех лет.
касио тач солар с солнечной батареей (Casio Edifice Tough Solar)
И современные часы с заряжаемыми элементами питания от света или от движения руки гораздо интереснее и практичнее, нежели устаревшие кварцевые часы, работающие от обычной батарейки. Особенно учитывая то, что по стоимости они уже стали не намного дороже обычных.
Первые часы с так называемым автокварцем придумала японская компания Сейко, модельный ряд которых называется Seiko Kinetic (Сейко Кинетик). Даже из названия понятно, что часы Сейко Кинетик заряжаются благодаря кинетической энергии. Они действуют по принципу механических часов с автоподзаводом, вот только роторный механизм, приходящийся в движение от взмахов руки не взводит пружину, а выдаёт электрическую энергию, которая в свою очередь подзаряжает аккумулятор в часах.
Сейко Кинетик
Ситизен Эко-драйв
Самые дешёвые и надёжные часы с солнечной зарядкой выпускает компания Касио. Они особенность часов заряжаться при помощи солнечной энергии назвали Casio Tough Solar (Касио Тач Солар). Сперва у Касио от солнечной энергии работали некоторые часы линейки g-shock, Затем Касио стало внедрять технологию Тач-Солар в другие линейки своих часов.
casio g-shock tough solar
Эксперт-Солар Тиссот
После небольшого введения давайте перейдём к теме статьи.
По большому счёту когда часы максимально зарядят аккумулятор, они могут проходить спокойно несколько месяцев, лёжа в темноте и без движения.
И те и другие модели часов гораздо лучше, чем кварцевые часы с обычными батарейками. Но!
Для тех, кому интересно, сколько времени нужно заряжать часы, работающие от солнечной батареи, и можно ли их полностью зарядить от домашнего электрического освещения приведу таблицу зарядки часов из инструкции от часов Касио с не самым ёмким аккумулятором (чем аккумулятор мощнее, тем его заряжать соответственно надо дольше).
Сколько времени нужно для полного заряда аккумулятора часов «Солар» (с солнечной батареей)
(На примере Касио Тач-Солар Эдифай)
Сколько нужно заряжать часы от солнечной батареи
На подоконнике же, если на часы не падают лучи солнца, для полного заряда аккумуляторной батарейки их нужно продержать 125 часов дневного времени.
На сколько месяцев хватит заряда аккумулятора в часах с солнечным подзарядом аккумулятора
Данный вопрос ответа не имеет, зависит от того, как вы используете часы, пользуетесь ли подсветкой, различными дополнительными функциями часов, какова ёмкость аккумулятора и т.д.
Наиболее честный ответ на мой взгляд написан здесь:
У Кинетика ещё и ротор, вырабатывающий электричество, добавляется к этому. Тем не менее я не стал бы говорить, что часы с Кинетическим зарядом аккумулятора менее надёжны, чем часы с солнечными батареями.
Вы можете добавить свой комментарий через социальную сеть «Вконтакте».
Словарь часовых терминов
Автокварцевый механизм
Cочетание автоматического и кварцевого механизма. В следствие повседневных движений руки, генератор заряжает мини-аккумулятор часов. Энергии полностью заряженной батарейки-аккумулятора хватает на 50-100 суток бесперебойной работы часов.
Апертура
Окошко (отверстие) небольшого размера в циферблате часов. В нем дается текущая индикация дня недели, даты и пр.
Астрономические часы
Часы, отображающие фазы Луны, время восхода и захода Солнца. Некоторые модели таких часов могут отображать и движение планет и созвездий Солнечной системы.
Багет
Это часовой механизм, имеющий удлиненную прямоугольную форму.
Безель
Обод или кольцо вокруг циферблата. Это кольцо может быть поворотным, вращающимся в обе или в одну сторону. Неподвижное кольцо (или безель) часто выполняет декоративную функцию. На него могут быть нанесены тахометрическая или секундная шкала, безель могут инкрустировать драгоценными камнями. Если это вращающийся безель, то он может служить для фиксации или для замера времени определенного события. Чаще всего вращающийся безель можно увидеть в часах для подводного плавания.
Водостойкость
Широко используемая способность корпуса часов защищать часовой механизм, не пропуская к нему влагу. Значение водостойкости, ее степень исчисляется в атмосферах или метрах. При этом погружение в воду на 10 метров в глубину равно увеличению давления на 1 атмосферу. Однако важно понимать, что водостойкость часов до 50 метров вовсе не говорит о том, что с ними можно погружаться на глубину в 50 метров. Даже во время плавания человека по поверхности воды любые часы подвержены давлению, равному статическому давлению воды на уровне в 60-70 м глубины.
Гильоширование
Метод обработки циферблата часов, при котором с использованием гравировальной машины создаются рисунки, представляющие собой комбинацию кривых и простых линий.
Годовой календарь
Встроенное в часы календарное устройство, содержащее в себе указатели месяца, дня недели, даты. При этом корректировать дату не нужно, не считая 29 февраля високосных годов.
Двухцветные часы
Часы, браслет или корпус которых (или и то и другое) изготовлены из соединения разных материалов. Например, это могут быть часы из нержавеющей стали и золота или из золота и серебра.
Динамограф
Указатель производимой пружиной барабана силы.
Завод часов
Процедура скручивания заводной пружины часов. Данная операция может выполняться в автоматическом и ручном режиме. Если скручивание выполняется в ручном режиме, то пружину закручивают при помощи имеющейся в часах заводной головки. Для автоматического завода необходимо использовать вращение ротора, который преобразует вращательную энергию в энергию, нужную для скручивания заводной пружины.
Заводная головка
Специальная деталь корпуса часов, необходимая для завода часов, а также для коррекции даты и времени.
Запас хода механических часов
Время, которое могут проработать часы, сохраняя свое нормальное функционирование, без завода заводной пружины. Обычно запас хода наручных часов, которые полностью заведены, составляет примерно 40-46 часов.
Индикатор запаса хода
Выполненный в виде дополнительного сектора индикатор, который показывает степень завода заводной пружины в механических часах. Данный индикатор показывает оставшееся до остановки часов время. Время может показываться в часах и сутках (абсолютных единицах) либо в относительных единицах измерения.
Кабошон
Метод огранки драгоценных камней, когда они обрабатываются в форме полушара. Обычно кабошоны применяют для украшения часов: украшается заводная головка часов, а также кабошонами инкрустируют ушки крепления ремешка к корпусу часов и крепления браслета.
Калибр
Данный термин обозначает тип и размер часового механизма. Обычно номер калибра соответствует максимальному габаритному размеру часового механизма, который измеряется в линиях. Линия равна 2.255 мм. В некоторых случаях калибр представляет собой обычный набор символов, которые обозначают ту или иную модель.
Камни
Данным термином обозначаются изготовленные из рубинов, гранатов или сапфиров (использоваться могут и натуральные и искусственные камни) детали часов, используемые для уменьшения трения между изготовленными из металла деталями.
Кварцевый механизм
Это часовой механизм, работу которого обеспечивает батарейка, рассчитанная примерно на 3 года. Часы с кварцевым механизмом отличаются высокой точностью хода. Такие часы не нужно подзаводить. В таких часах времязадающим элементом служит кварцевый резонатор, представляющий собой обработанную особым образом пластинку из искусственно полученного кристалла кварца. Данная пластинка сжимается под действием напряжения и порождает электрические импульсы.
Линия
Стандартная мера измерения размера механизма часов. Линия равна 2.255 мм.
Морской хронометр
Это особо точные часы, которые помещены в специальный корпус. Корпус постоянно удерживает часовой механизм в горизонтальном положении. Такие механические часы применяют для определения широты и долготы в океане. Благодаря специальному корпусу полностью устраняется влияние гравитации и температуры на точность часового механизма.
Мост
Это фасонная деталь часового механизма, необходимая для закрепления опор осей шестеренок в часах. Мосту дается название в соответствии с закрепляемой шестеренкой.
Перегородчатая эмаль
Особый вид эмали, при изготовлении которой применяется сложная технология. Суть данной технологии такова: в циферблате делаются глубокие выемки, в которые укладывается проволока. Оставшиеся между проволоками промежутки заполняют слоем порошка. После обжига порошок превращается в застывшую эмаль. В дальнейшем полученную эмаль полируют.
Платина
Самая большая, основная деталь каркаса часового механизма. Эта деталь служит для крепления шестеренок и мостов. Форма данной детали определяет форму механизма часов.
Противоударное устройство
Устройство, состоящее из подвижных опор, в которых закреплены тонкие части оси баланса. Данная подвижная опора сделана так, что при боковом или осевом ударе ось баланса смещается вбок или вверх и своими утолщенными частями упирается в ограничители. Таким образом тонкие части оси предохраняются от изгиба и поломки. Самая первая защита подобного типа была изобретена в 1790 году. Она получила название para-chute. Самым распространенным на сегодня противоударным устройством считается Incabloc.
Пульсометр
Шкала на циферблате с хронографом, которая позволяет определять пульс человека за достаточно короткий временной промежуток согласно градации шкалы.
Репетир
Механические часы, в которых имеется дополнительный механизм. Этот механизм предназначен для индикации времени при помощи сигналов (звуков) разной тональности. Чаще всего такие часы, если нажать на определенную кнопку, отбивают часы, минуты, четверти часа.
Ротор
Свободно вращающийся вокруг часовой оси полудиск, изготовленный из тяжелого металла. Этот диск при помощи реверсивного устройства превращает энергию своего вращения в энергию, нужную для завода пружины в часах.
Секунда
Единица измерения времени, которая обозначает временной отрезок, равный 9.192.631.770 периодам излучения атома цезия-133 при переходе между двумя соседними устойчивыми уровнями. Секунда равна 1/60 минуты и 1/3600 часа.
Скелетон
Часы, обладающие прозрачным циферблатом, а также задней крышкой корпуса, через которые можно видеть работу сложного часового механизма. Часто детали механизма в таких часах искусно украшают гравировкой, покрывают разными благородными металлами, инкрустируют драгоценными камнями.
Сплит-хронограф
Это хронограф, имеющий функцию промежуточного финиша. В сплит-хронографе механизм расширяет функции обычного хронографа возможностью измерять 2 и более событий, которые начинаются одновременно, но при этом имеют разную длительность. В таких моделях хронографов имеется две центральные секундные стрелки. Специальная кнопка дает возможность останавливать вторую стрелку столько раз, сколько необходимо, а затем снова запускать ее «с нуля». Первая же стрелка при этом продолжает свое движение.
Тонно
Напоминающая бочку форма корпуса часов.
Ультратонкие часы
Модели часов с механизмом толщиной 1.5-3.0 мм, что позволяет свести толщину самих часов к минимуму.
Уравнение времени
Это астрономическое значение, учитывающее разницу (несовпадение) между временем общепринятым (его показывают часы) и солнечным временем. Данные показатели совпадают только 4 раза в году.
Устрица
Модель Rolex, получившая широкую известность. Также это запатентованный данной фирмой метод двойной герметизации часового механизма, предохраняющий его от разных внешних воздействий, которые могут повредить механизм.
Флайбек-хронограф (Flyback)
Хронограф с функцией fly-back, который позволяет всего одним нажатием кнопки «сброс» запустить отсчет секунд заново.
Хронограф
Это часы, у которых имеется две независимые измерительные системы. Одна система показывает текущее время, а вторая система измеряет короткие промежутки времени (секундомер). Имеющийся счетчик регистрирует прошедшие часы, минуты и секунды. Данный счетчик можно включать и выключать по желанию. Как правило, в таких часах секундная стрелка является одновременно и секундной стрелкой секундомера.
Хронографы бывают разными. Так, например, хронограф суммирующего действия обладает двумя кнопками. Одна кнопка нужна для запуска и остановки секундомера. Количество запусков не ограничено, но, когда производится последняя остановка, хронограф показывает суммарную длительность всех этих промежутков времени. Другая кнопка необходима для сброса показаний и срабатывает только когда секундомер остановлен.
Также в семействе хронографов есть модели с функцией fly-back, «монопушеры», которые реализуют все управление счетчиками при помощи одной кнопки, и сплит-хронографы.
Хронометр
Это особо точные часы. Такие часы проходят ряд тестов на точность, имеют соответствующий сертификат. У механических хронометров погрешность хода составляет несколько секунд в сутки, если они используются в обычном температурном интервале. При этом носить гордый титул «хронометр» могут только те часы, механизм которых получил сертификат COSC.
PVD
PVD расшифровывается как Physical Vapour Deposition. Сегодня использование PVD-покрытий приобрело большую популярность, поскольку это очень устойчивое покрытие. На материал, из которого сделан корпус часов, наносят сверхтвердый нитрид титана, а уже поверх него покрывают корпус тончайшим слоем золота. Такое покрытие отличается высокой степенью устойчивости к царапинам и изнашиванию. Если вы захотите продать часы сделать это выгодно можно в часовом центре Перспектива