كيف تحافظ تقنية مقاومة المغناطيسية في صناعة الساعات على دقة الوقت

المغناطيسية هي قوة أساسية من قوى الطبيعة تنشأ من حركة الجسيمات المشحونة، مثل الإلكترونات. إنها خاصية تظهرها بعض المواد، مثل الحديد والنيكل والكوبالت، التي يمكن مغنطتها وجذب أو دفع مواد مغناطيسية أخرى. الأرض نفسها هي مغناطيس عملاق، حيث يتم توليد مجالها المغناطيسي من حركة الحديد المنصهر في نواتها.

يمكن أن تتداخل المجالات المغناطيسية مع تشغيل الساعات الميكانيكية من خلال التأثير على زنبرك التوازن، الذي يتحمل مسؤولية تنظيم حركة تروس الساعة. عندما يتعرض زنبرك التوازن لمجال مغناطيسي، يمكن أن يصبح مغنطسًا ويلتصق بمكونات الساعة المعدنية، مما يتسبب في سرعة أو بطء الساعة. في الحالات القصوى، يمكن أن تتوقف الساعة تمامًا.

لمكافحة هذه المشكلة، قام صانعو الساعات بتطوير ساعات مضادة للمغناطيسية مصممة لمقاومة المجالات المغناطيسية.تستخدم هذه الساعات مواد غير مغناطيسية لأجزائها المتحركة أو تحتوي على الحركة بالكامل في علبة مصنوعة من مادة ذات نفاذية عالية. المواد غير المغناطيسية الأكثر شيوعًا المستخدمة في صناعة الساعات هي سبائك تم اختيارها لمقاومتها للمغناطيسية ولديها معامل تمدد حراري منخفض جدًا، مما يجعلها مادة مثالية لأجزاء الساعات التي تحتاج إلى الحفاظ على شكلها ودقتها عبر نطاق واسع من درجات الحرارة.

اختبرت أوميغا نموذجًا أوليًا من Seamaster Aqua Terra في مجال مغناطيسي جنوني يبلغ 160,000 غاوس، والذي نجا منه، وهو الآن معروض في متحف أوميغا كجزء من معرض صناعة الساعات المقاومة للمغناطيسية.

تحدد المعايير الدولية ISO 764 علم الساعات - الساعات المقاومة للمغناطيسية مقاومة الساعات للحقول المغناطيسية.وفقًا لمعيار ISO 764 أو ما يعادله DIN 8309 (المعهد الألماني للتوحيد القياسي) يجب أن تقاوم الساعة التعرض لمجال مغناطيسي مباشر بقوة 4800 A/m. يجب أن تحافظ الساعة على دقتها بمعدل ±30 ثانية/يوم كما تم قياسه قبل الاختبار لكي تُعترف بها كساعة مقاومة للمغناطيس. يتناول الملحق A من ISO 764 الساعات المخصصة على أنها مقاومة للمغناطيس مع إشارة إضافية لشدة المجال المغناطيسي الذي يتجاوز 4800 A/m. بعض الساعات، مثل ساعة Grand Seiko Hi-Beat 36000 Professional 600m Diver's، مصممة لتحمل مجالات مغناطيسية أعلى، تصل إلى 16,000 A/m أو أكثر.

تاريخ الساعات المقاومة للمغناطيس

يعود تاريخ الساعات المقاومة للمغناطيس إلى عام 1846، عندما بدأ صانعو الساعات من Vacheron Constantin في تجربة ميزات مقاومة للمغناطيس. ومع ذلك، لم ينجحوا في تجميع أول ساعة مقاومة للمغناطيس حتى عدة عقود لاحقة.تسمح الأجزاء غير المغناطيسية في الساعة، مثل عجلة التوازن المصنوعة من البالاديوم، ونابض التوازن، وعمود الرافعة، لها بتحمل المجالات المغناطيسية. في عام 1896، اكتشف تشارلز إدوارد غيوم مادة إنفار، وهي سبيكة قائمة على النيكل ساهمت في إنشاء ساعات مضادة للمغناطيس. ثم طور مادة إلينفار، وهي سبيكة أخرى يمكنها مقاومة المجالات المغناطيسية، وحصل على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1920. تم صنع أول ساعة جيب مضادة للمغناطيس بواسطة فاشرون كونستنتين في عام 1915، وأنتجت تيسوت أول ساعة يد غير مغناطيسية في عام 1930.

رسوم ترويجية من تيسوت تبرز أول ساعة يد غير مغناطيسية لها في عام 1930

هناك طريقتان رئيسيتان لبناء ساعة مقاومة للتداخل المغناطيسي.النهج الأول يتضمن استخدام سبائك للأجزاء المتحركة التي لا تتأثر بالمجالات المغناطيسية، ذات معامل تمدد حراري منخفض، مثل إنفار (سبيكة الحديد والنيكل والكربون والكروم)، غلوكيدور (سبيكة البريليوم والبرونز)، نيفاروك (سبيكة الحديد والنيكل والكروم والتيتانيوم والبريليوم)، وإلينفار (سبيكة النيكل والحديد والكروم). الطريقة الثانية تتضمن إحاطة الحركة بالكامل في علبة مصنوعة من مادة ذات نفاذية عالية توصل المغناطيسية. يتم وضع مشبك من الحديد الطري فوق الحركة لمنع تكوين المجالات المغناطيسية داخل الساعة.

الساعات المضادة للمغناطيسية كانت شائعة بين الأشخاص الذين يعملون مع مجالات مغناطيسية قوية منذ أن تم تقديمها. وهي شائعة بين مهندسي الإلكترونيات وغيرهم من المحترفين الذين يتعرضون بانتظام لمجالات مغناطيسية قوية. اليوم، يجب أن تكون ساعات الغواصين أيضًا مضادة للمغناطيسية بالإضافة إلى كونها مقاومة للماء، مضيئة، مقاومة للصدمات، ولها أحزمة ساعات قوية، وفقًا لمعايير ISO 6425.

تُعرف العلامات التجارية الرائدة للساعات بقدراتها المضادة للمغناطيسية

من المحتمل أن تستخدم العلامات التجارية المختلفة للساعات الوحدات التي تتعرف عليها لقياس المجالات المغناطيسية بناءً على تطبيقاتها ومتطلباتها المحددة. ومع ذلك، من المهم معرفة الوحدات الأساسية والقدرة على التحويل بينها. عند قياس المجالات المغناطيسية، تُستخدم عدة وحدات شائعة، بما في ذلك غاوس (G)، تسلا (T)، وأمبير لكل متر (A/m)، ويعتمد اختيار الوحدة على مستوى الدقة المطلوب والتطبيق المحدد. لحسن الحظ، هناك صيغ تحويل متاحة لتحويل قوة المجال المغناطيسي بين هذه الوحدات. على سبيل المثال

• 1 A/m = 0.01257 غاوس (G)
• 1 غاوس (G) = 0.0001 تسلا (T)
• 1 تسلا (T) = 10,000 غاوس (G)

ساعة IWC Ingenieur Reference 3508 لديها مقاومة مغناطيسية تزيد عن 500,000 A/m.

لقد استخدمت العديد من علامات صناعة الساعات سبائك لتجميع الساعات المضادة للمغناطيسية لتحسين أداء هذه الساعات. كانت IWC واحدة من أولى علامات الساعات التي أنتجت ساعات مقاومة للغاية للمجالات المغناطيسية. كانت ساعة Ingenieur Reference 3508، التي تم إنتاجها من 1989 إلى 1992، مثالًا بارزًا على ذلك، حيث كانت أول ساعة يد تحقق مقاومة مغناطيسية تزيد عن 500,000 A/m. كانت علبة الساعة المصنوعة من الفولاذ بقياس 34 مم تحتوي على قفص فاراداي من الحديد الطري ونابض شعري من البريليوم/النيوبيوم، وهو تطور رائد في ذلك الوقت. مهدت Ingenieur Reference 3508 الطريق لتطوير ساعات مضادة للمغناطيسية أكثر تقدمًا، ولا تزال IWC رائدة في هذا المجال اليوم.

ساعة أوميغا المضادة للمغناطيس Seamaster تم الإعلان عنها في عام 2013، مع نموذج Seamaster Aqua Terra القادر على تحمل ما يصل إلى 15,000 غاوس (1,193,663 A/m)، الصورة المعروضة هي نسخة SPECTRE في عام 2015 مزودة بسوار من الفولاذ المقاوم للصدأ المصقول والمصقول.

تم الإعلان عن ساعة أوميغا المضادة للمغناطيس Seamaster في 17 يناير 2013، مع قدرة نموذج Seamaster Aqua Terra على تحمل ما يصل إلى 15,000 غاوس (1,193,663 A/m). وفقًا لبيان الصحافة، فإن حركة الساعة لا تعتمد على حاوية واقية داخل علبة الساعة ولكن على مواد غير حديدية مختارة مستخدمة في الحركة نفسها. في الاختبار، تعرض نموذج أوميغا ل1.5 تسلا (15,000 غاوس) واستمر في الأداء بدقة، دون أي تأثير على دقته.

ساعة Sinn EZM 3، الساعة المضادة للمغناطيسية بمقاومة تصل إلى 80,000 A/m، تتميز أيضًا بتقنية إزالة الرطوبة Ar.

ساعة الغوص Sinn "Einsatzzeitmesser 3" (EZM 3) هي مثال ممتاز آخر على ساعة غوص ميكانيكية مضادة للمغناطيسية مصممة للاستخدام في البيئات القاسية حيث يمكن أن يشكل التداخل الإلكتروني أو فشل إمدادات الطاقة خطرًا على الساعات الكوارتز. تتميز الساعة بتقنية مضادة للمغناطيسية متقدمة، بما في ذلك غلاف من الحديد الطري الصلب حول الحركة يمكنه حماية دقتها حتى 80,000 A/m. بالإضافة إلى ذلك، تتضمن EZM 3 تقنية إزالة الرطوبة Ar من Sinn، التي تملأ العلبة بغاز واقي لضمان ظروف بدء مثالية وتحتوي على كبسولة تجفيف مدمجة لامتصاص الرطوبة. مع المواد المختارة بعناية وحلقات O مزدوجة على التاج القابل للبراغي، تم اعتماد EZM 3 لعمق غوص يصل إلى 500 متر (ضغط 50 بار).

ساعة غراند سيكو هاي-بيات 36000 المحترفة للغوص بعمق 600 متر (SBGH257) تحتوي على قرص حديدي يوفر مقاومة مغناطيسية تصل إلى 16,000 A/m، مما يحمي الحركة من الآثار الضارة للمغناطيسية.

تلتزم كل من غراند سيكو وسيكو بإنتاج ساعات مقاومة للمجالات المغناطيسية، على الرغم من أن غراند سيكو تستخدم عمومًا مواد وتقنيات أكثر تقدمًا لتحقيق هذا الهدف. تستخدم غراند سيكو سبائك فريدة مثل سبرو 610 في زنبرك التوازن للساعة، والتي تتمتع بمقاومة عالية للمغناطيسية وتكون على الأقل 3 مرات أكثر مقاومة للمغناطيسية من المواد التقليدية. كما أن العلامة التجارية تضم درعًا مغناطيسيًا في تصميم الساعة، مما يوفر حماية إضافية للحركة من المجالات المغناطيسية الخارجية.علاوة على ذلك، تخضع ساعات غراند سيكو لاختبارات صارمة لضمان مقاومتها للحقول المغناطيسية تصل إلى 16,000 A/m، وهو ما يتجاوز بكثير المستويات التي يتم مواجهتها في الحياة اليومية.

تتميز ساعة غراند سيكو SBGR311 الإصدار المحدود بمقاومة مغناطيسية تصل إلى 4,800 A/m [60 غاوس]، مقترنة بحزام ساعة من جلد هوروين كرومكسل

مما يجعل غراند سيكو SBGR311 موثوقة ودقيقة في معظم البيئات اليومية، مقترنة بـ حزام ساعة شبكي ميلاني

على النقيض من ذلك، تستخدم سيكو عمومًا مواد وتقنيات أقل تقدمًا في ساعاتها، لكنها لا تزال تقدم نماذج بمقاومة مغناطيسية تصل إلى 4,800 A/m، وهو ما يكفي لمعظم المواقف اليومية. تستخدم سيكو سبيكتها الخاصة المسماة "سبورن" وتقنية دياشوك في حركاتها لحمايتها من الصدمات والتداخل المغناطيسي.

سايكو بريساج سلسلة الحواف الحادة ساعة أوتوماتيكية SPB417 بقدرة احتياطية لمدة 3 أيام، مقاومة مغناطيسية تصل إلى 4,800 A/m

كيفية إزالة التأثير المغناطيسي من الساعات

الساعات هي أدوات دقيقة تعتمد على الحركة الدقيقة لمكونات حساسة للحفاظ على الوقت بدقة. ومع ذلك، يمكن أن تؤدي التعرض للحقول المغناطيسية إلى تعطيل عمل الساعة، مما يتسبب في تسارعها أو تباطؤها. لحسن الحظ، هناك عدة طرق لإزالة التأثير المغناطيسي من الساعة واستعادة دقتها.

إحدى الطرق لإزالة التأثير المغناطيسي من الساعة هي استخدام جهاز إزالة المغناطيسية. يقوم جهاز إزالة المغناطيسية بتوليد حقل مغناطيسي متناوب قوي يعمل على تحييد المغناطيسية المتبقية في مكونات الساعة. هذه العملية بسيطة وفعالة، والعديد من صانعي الساعات وورش الإصلاح تقدم خدمات إزالة المغناطيسية.

نهج آخر هو أن يتم صيانة الساعة بواسطة صانع ساعات محترف. يمكن لصانع الساعات تفكيك الحركة، وتنظيف الأجزاء، وإعادة تجميعها في حالة غير مغناطيسية. قد تكون هذه العملية ضرورية إذا كانت الساعة قد تعرضت لمجال مغناطيسي قوي بشكل خاص أو إذا كانت عملية إزالة المغناطيسية غير فعالة.

الوقاية هي أيضًا مفتاح لحماية الساعة من المجالات المغناطيسية. تجنب تعريض ساعتك لمجالات مغناطيسية قوية، مثل تلك التي تولدها مكبرات الصوت، والثلاجات، والمشابك المغناطيسية، قدر الإمكان. إذا كان يجب عليك أن تكون قريبًا من مجالات مغناطيسية قوية، فكر في إزالة ساعتك أو حمايتها بدرع مغناطيسي.

منتجات مغناطيسية يومية يمكن أن تؤثر على الساعات، مثل محولات التيار المتردد، الهواتف المحمولة، مكبرات الصوت، والأجهزة المنزلية

في الختام، إذا كانت ساعتك قد تعرضت لمجال مغناطيسي وتعمل بشكل غير دقيق، فهناك عدة طرق لإزالة التأثير المغناطيسي واستعادة دقتها. سواء اخترت استخدام جهاز إزالة المغناطيس أو قمت بخدمة ساعتك على يد محترف، من المهم اتخاذ خطوات لحماية ساعتك من المجالات المغناطيسية في المستقبل.

كتب بواسطة فيينا سي., صور بواسطة توني وآخرين كما هو مذكور

المراجع الخارجية

• وحدة المجال المغناطيسي
• جراند سيكو توف كواتز SBGX341 و SBGX343
• سيكو بريساج سلسلة الحواف الحادة
• أمثلة على المنتجات المغناطيسية الشائعة التي قد تؤثر على الساعات
• حماية المجال المغناطيسي بواسطة ساعات سين
• أوميغا اختبرت نموذج أولي من سيماستر في مجال مغناطيسي جنوني يبلغ 160,000 غاوس
• أوميغا تعلن عن أول حركة ساعة مضادة للمغناطيس حقًا