天冷了對機(jī)械手表走時精準(zhǔn)度是否有影響？

　　縱所周知，機(jī)械手表走時或多或少的會有相應(yīng)的誤差存在，行業(yè)內(nèi)稱之為日差。這個是由于很多因素造成的，比如發(fā)條的松緊使其能量輸出力矩有大有?。贿€有手表畢竟是機(jī)械裝置，會有摩擦阻力的存在；以及擒縱機(jī)構(gòu)的影響主要是在于能量傳遞過程中對擺輪游絲系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，擺輪游絲系統(tǒng)只有在自由震蕩的情況下，才能維持固定的震蕩頻率，顯然，擒縱機(jī)構(gòu)的能量傳遞過程會影響震蕩頻率；當(dāng)然除此之外還有磁場，溫度等都會有一定的影響。

　　那么溫度變化是否會對影響機(jī)械表的走時呢？

　　機(jī)械表對于溫度的變化無外乎于影響其內(nèi)部的金屬零件及能降低機(jī)芯內(nèi)摩擦阻力的潤滑油。我們都知道一個常識，金屬會隨著溫度的變化而熱脹冷縮，對于手表的機(jī)芯而言它是精密儀器，特別對于發(fā)條、擺輪、游絲這幾個彈性部件而言就意義非凡了。溫度的變化會使擺輪和游絲的幾何尺寸發(fā)生改變，這些關(guān)鍵的部件的每一微小的變化都會直接影響到震蕩周期。發(fā)條是機(jī)芯中比較容易“脆弱”的部件，過去手表發(fā)條的材質(zhì)是碳鋼，發(fā)條盒內(nèi)的發(fā)條圈緊后再由于溫度的變化，會導(dǎo)致發(fā)條的斷裂。而現(xiàn)代的手表發(fā)條材質(zhì)已換成“白鋼”，所謂“白鋼”發(fā)條是一種不銹鋼材質(zhì)的，瑞士人稱其為“NIVAFLEX”，它是種成分復(fù)雜的鎳基金屬，已對溫度的影響微乎其微了。

　　溫度影響擺輪和游絲

　　接下來我們談?wù)剶[輪跟游絲，游絲材料使用的金屬學(xué)名叫做恒彈性合金，它和其他金屬材料的顯著區(qū)別就是，它的彈性模量在一定的溫度范圍內(nèi)保持恒定或者絕對值接近零。早期制造的游絲是采用低碳鋼，這種材料制成的游絲對溫度和磁場極其敏感，采用這樣的游絲能導(dǎo)致手表的誤差一天能有好幾分鐘。當(dāng)周圍的環(huán)境溫度上升的時候，低碳鋼材料的游絲變長，手表就會變慢，當(dāng)周圍環(huán)境溫度下降的時候，游絲變短，手表就會變快。經(jīng)過測算，最早的鋼制擺輪和游絲，溫度升高60華氏度約合33攝氏度，就會每天走慢393秒，也就是6分半，這是你能接受的嗎？

　　所以為了解決這個問題，智慧的古人采取“截?cái)嗍诫p金屬補(bǔ)償擺輪”，所謂截?cái)?，就是在靠近軸臂附近有兩個截?cái)嗵?，作為金屬熱脹冷縮的緩沖。這種擺輪的外層是銅，約占擺輪厚度2/3，內(nèi)層是鋼占1/3。兩種金屬擁有不同的膨脹系數(shù)，當(dāng)溫度上升時，銅外層膨脹系數(shù)大于鋼內(nèi)層，迫使在截?cái)嗵帞[輪環(huán)向內(nèi)彎曲，縮小了擺輪半徑，降低了慣性力矩，從而補(bǔ)償了隨溫度升高而改變了彈性和長度的游絲的變化。當(dāng)溫度降低時，銅外層收縮系數(shù)大于鋼內(nèi)層，迫使擺輪環(huán)向外彎，有效半徑增大，慣性力矩增大，補(bǔ)償了由于低溫而加速了的游絲的變化。簡單說就是溫度升高，游絲變軟的時候，擺輪直徑變小了，兩者做了抵消補(bǔ)償。這就是冷熱溫度補(bǔ)償(Cold and Heat Adjust)。

　　研發(fā)新材質(zhì)降低溫度所帶來的影響

　　隨著時代的發(fā)展，物理學(xué)家查爾斯·愛德華·紀(jì)堯姆Charles Edouard Guillaume于1896年研發(fā)出Invar鎳鐵合金，而后于1904年在鎳鐵合金的基礎(chǔ)上加入12%鉻時，合金的熱膨脹系數(shù)絕對值趨近于零并且在室溫范圍內(nèi)系數(shù)改變特別平緩。而后于1930年再次在Invar 的基礎(chǔ)上改進(jìn)出Nivarox合金，使用Nivarox的擺輪和游絲受溫度影響的日差精度極限是0.3秒。到后來，科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了稀有元素鈹，鈹和銅結(jié)合的鈹銅合金使銅產(chǎn)生了一個質(zhì)的飛躍，熱脹冷縮幾乎為零，耐腐蝕，硬度特別高，顏色如同玫瑰金稍暗，是目前應(yīng)用于擺輪最廣泛的材料，稱為Glucydur鈹銅合金。

　　以上提到的因素雖然在不斷地改進(jìn)升級中，但還是沒有絕對的消除其溫度帶來的影響，當(dāng)然對于好的品牌而言其變化的誤差是已經(jīng)在COSC（瑞士官方天文臺檢測機(jī)構(gòu)）的范圍之內(nèi)了——攝氏8度和攝氏38度的環(huán)境中測量日差，將高溫環(huán)境的日差減去低溫環(huán)境的日差，再除以30就可得到溫度引起的日差變化大小小于0.6秒/天。 說明還是有誤差的存在的，但智慧的科學(xué)家們又推出了更佳的材料，有2000年勞力士推出的parachrom游絲，它由一種獨(dú)有的鈮、鋯合金制成，其內(nèi)沒有容易受磁的金屬，而且本身硬度比較大，所以抗磁能力放大數(shù)倍，在耐溫方面的表現(xiàn)也非常好，不易熱脹冷縮；以及由2006年多家制表品牌聯(lián)手研發(fā)的硅擒縱裝置，其中也包括硅游絲，而硅的使用才真正意義上的規(guī)避了機(jī)芯零件因溫度變化所帶來的影響。

　　溫度會使手表機(jī)芯內(nèi)的潤滑油粘度發(fā)生改變

　　但我們別忘了還有一個因素在，那就是溫度還會使手表機(jī)芯內(nèi)的潤滑油的黏度發(fā)生改變，從而使機(jī)械手表輪系的力矩傳輸和擺動發(fā)生變化。潤滑油（表油）對于手表來講是異常重要，要想使手表里的轉(zhuǎn)動件摩擦阻力和磨損減少，在輪系軸承、叉瓦的工作面和擺輪的防震器部位等處都加有潤滑油，以提高手表機(jī)構(gòu)中的能量傳遞效率和工作效率，如果溫度發(fā)生變化，潤滑情況也會發(fā)生變化：

　　當(dāng)溫度升高至50度以上時，潤滑油不但會因粘度降低面迅速擴(kuò)散流失，還會被氧化變質(zhì)和揮發(fā)而失去潤滑作用，影響手表走時性能。

　　當(dāng)溫度降低時，潤滑油的粘度增大，摩擦阻力增加，其結(jié)果一方面使能量傳遞效率降低，擺輪的擺幅減速小；另一方面擺輪游絲系統(tǒng)摩擦阻力增加，影響手表走時精度而變慢。

　　其鐘表所使用的潤滑油大多是已經(jīng)考慮了溫度變化的影響，在非極端氣溫環(huán)境下是幾乎沒有什么問題的（零下幾度至零上50度），不過很多國家或地區(qū)處于寒帶，冬天溫度極低，會有一定的影響。但一般我們的手表都是戴在手腕上或放在屋內(nèi)，所以溫度變化對機(jī)芯內(nèi)潤滑油的影響不必太在意。當(dāng)然如果像我們的宇航員太空行走任務(wù)時佩戴手表，那這塊手表的潤滑油是特別定制的低溫表油，比如歐米茄的登月表。

　　綜上所述，天冷了對機(jī)械手表的走時精準(zhǔn)度是有影響的，日差會相應(yīng)地加快，但一般在1～2秒間/天，這個不算離譜吧？

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