مقایسه ساعت‌‌های مکانیکی با ساعت ‌های کوارتز

در طول یک‌ صد سال پیش موتور‌های مکانیکی به آرامی از موتور ساعت ‌های کوارتز پیشی گرفته اند. برخلاف ساعت ‌های دیجیتالی یا کوارتز که نیازمند باتری برای کار کردن هستند، ساعت‌‌های اتوماتیک از نیروی مهار شده فنر‌های خود کوک، استفاده می‌کنند. موتور‌های مکانیکی به دو نوع اتوماتیک و غیر اتوماتیک تقسیم می‌شوند. در این مقاله سعی میکنیم شما را با نحوه کار این دونوع ساعت آشنا کرده و جادوی سنگ کوارتز را درتنظیم ساعت ‌های مچی بیان کنیم.

ساعت مکانیکی چگونه کار می‌کنند

یک ساعت مکانیکی از واحد‌های زیر تشکیل شده است:

انرژی

چرخ دنده

چرخ دنگ

کنترلر

نشانگر زمان

درک نحوه کار این نوع ساعت و اجرای آن در شکل زیر آسانتر خواهد بود.

اهمیت تامین انرژی

هر ساعتی نیار یه یک منبع انرژی دارد. واحد انرژی شامل یک لنگری کوچک می‌شود که در هنگامی که ساعت در دست فرد می‌باشد، در اثر تکان ‌های ایجاد شده، به گردش در می‌آید. این گردش موجب چرخش دنده کوک و چرخش دنده کوک موجب فشرده شدن فنر کوک می‌گردد.

این فنر داخل یک چرخ دنده گرد وجود دارد و زمانی که فنر به آرامی باز میگردد، نیروی آزاد شده به این چرخ دنده منتقل می‌گردد و آن را به گردش در می‌آورد. در اثر این گردش نیز، چرخ دنده دیگری به حرکت در می‌آید.

چرخ دنده ها

وظیفه چرخ دنده ها به دو قسمت تقسیم می‌شود. وظیفه اول اینکه این چرخ ها نیروی آزاد شده از فنر اصلی را به سرعت ‌های متفاوتی تبدیل می‌کنند. یک فنر پر قدرت می‌تواند یک ساعت پیچیده و پر مصرف را تا چند روز در حال کار نگه دارد.

چرخ دنگ و اسیلاتور (کنترلر)

برخلاف بقیه اجرا، چرخ دنگ به شگل پله‌ای می‌چرخد. این عمل به وسیله یک پالت که به اسیلاتور متصل است انجام می‌شود و نقش ترمز را در اینجا ایفا می‌کند.  به عبارت دیگر، چرخ دنگ نیروی حرکتی اسیلاتور را فراهم میکند و در برگشت، سرعت خود را تنظیم میکند.

سرعت منظم شده چرخ دنگ، موجب تنظیم حرکت چرخ دنده ‌های موتور ساعت می‌گردد. در شکل زیر با دقت زیادی این مسئله نشان داده شده است. لبه پالت نیز به وسیله سنگ ‌های محکمی پوشانده شده است تا در اثر ضربات متداوم فرسوده نگردند.

نشانگر زمان

همانطور که بیان شد، به وسیله چرخ دنگ و اسیلانور، چرخ دنده هابا سرعت ثابتی به حرکت در می‌آیند. توسط چرخ دنده دیگری نیز که به این سیستم متصل است، دقیقه شمار به حرکت در می‌آید. طراحی این چرخ دنده به گونه ایست که ساعت شمار را نیز با سرعت آهسته تری به حرکت در می‌آورد.

ساعت ‌های مکانیکی اتوماتیک

در ساعت ‌های اتوماتیک، که اکثرا ساعت‌های موتور باز هستند به جای دسته کوک از یک صفحه صاف در پشت ساعت استفاده شده که با حرکت دست شخص، به جنبش در می‌آید. این جنبش ‌های کوچک در طول روز به آرامی موجب کوک شدن ساعت و ذخیره انرژی در فنر کوک می‌گردد.

ساعت ‌های کوارتز چگونه کار می‌کنند؟

نحوه کار موتور ساعت کوراتز به گونه کاملا متفاوتیست. حرکت این موتورها وابسته به یک عامل فیزیکی و طبیعی به نام اثر پیزو الکتریک می‌باشد. به این صورت که در اثر فشار بر روی کریستال کوارتز، یک جریان الکتریکی کوچک بر روی سطح آن ایجاد می‌گردد. این قاعده به شکل برعکس نیز معتبر است.

به این معنی که در اثر یک جریان الکتریکی کوچک، سنگ کوارتز به لرزش در میاید و با کنترل این مقدار جریان، می‌توان میزان لرزش و حرکت سنگ را کنترل کرد. با این که این اثر فیزیکی در کریستال‌های دیگری نیز دیده می‌شود، با این وجود تنها در کریستال کوارتز است که میتوان این لرزش را کنترل و به واسطه یک باطری کوچک، این لرزش را تا سالها برقرار ساخت.

هر ساعت دارای مقداری سنگ کوارتز می‌باشد که معمولا به شکل یک چنگال دو لبه طراحی میشود. این نوع طراحی موجب می‌شود که بتوان تعداد لرزش کریستال را توسط مدار‌های موجود در ساعت اندازه گیری کرد.

در اغلب ساعت ‌های کوارتز، کریستال کوارتز چیزی در حدود 32768 بار در ثانبه به لرزش در می‌آید. اگر ما این عدد را 15 بار تقسیم بر دو کنیم، حاصل عدد 1 خواهد بود. مدار‌های الکترونیکی ساعت نیز دقیقا همین کار را میکنند. در واقع این مدارها پالس ها را به واحد زمان یعنی یک ثانیه تبدیل می‌کنند.

موتور‌های کوراتز مثل ساعت سه موتوره، کرنوگراف بسیار دقیقتر از ساعت ‌های مکانیکی هستند و در برابر ضربات نیز، مقاومت بیشتری دارند. با این حال ساعت ‌های مکانیکی به خاطر نواوری ‌های بیشتر و پرستیژ بالاتر در تعداد و قیمت بیشتری فروخته می‌شوند.

انتشار با ذکر منبع: فروشگاه ساعت اشرافی