CO TO JEST MECHANIZM KWARCOWY?

Mechanizm zasilany baterią – tak w skrócie można odpowiedzieć na pytanie: co to jest mechanizm kwarcowy? Zegarki tego typu pojawiły się na rynku dopiero w latach 70. XX wieku. Ich produkcja sprawiła jednak, że dotąd, zdawało się, bezkonkurencyjne modele mechaniczne, straciły na popularności. Dlaczego? Wyjaśniamy ze szczegółami jak działa zegarek kwarcowy.

Co to jest mechanizm kwarcowy?

Azja, a konkretniej Japonia – to tu narodził się mechanizm kwarcowy. Co to jest i dlaczego wyparł zegarki mechaniczne? Główną wspólną cechą obu typów zegarków jest po prostu... odmierzanie czasu. Chociaż znajdziemy jeszcze kilka podobieństw, to zdecydowanie więcej różni mechanizm mechaniczny i mechanizm kwarcowy w zegarku. Zegarki mechaniczne bowiem działają w oparciu o starannie wykonany, skomplikowany mechanizm – podzespoły czasomierza napędzane są natomiast naciągniętą sprężyną. Sercem napędu jest tu balans, a więc regulator chodu oraz wychwyt, który służy do przekazywania energii oraz zliczania regularnych odcinków czasu. Brzmi skomplikowanie? Zmienisz zdanie, gdy odpowiemy na pytanie: co to jest mechanizm kwarcowy?

Mechanizm kwarcowy w zegarku został stworzony na bazie całkowicie innej technologii. Tu odmierzanie czasu jest możliwe dzięki zjawisko piezoelektrycznemu. Mówiąc prościej – zegarki takie czerpią energię z baterii, ona wprawia kryształ w drgania o określonej częstotliwości, zliczane potem przez układ cyfrowy. Wtedy właśnie na wyświetlaczu bądź tarczy zegarka prezentowane są wyniki drgań. Spójrzmy jednak na częstotliwość zliczanych przez mikroprocesor impulsy drgań – to aż 32 768 drgań na sekundę! Rotor, czyli tzw. silniczek, wykonuje więc pół obrotu co sekundę, czym napędza zespół przekładni. To one zapewniają prawidłowy ruch wskazówek godzinowych, minutowych i sekundowych.

Co to jest mechanizm kwarcowy zatem? To zaawansowany mechanizm, który wpływa na precyzyjność i dokładność pomiaru czasu. Chociaż zegarki mechaniczne mają znacznie dłuższą historię – pierwsze zostały zbudowane w Chinach w VIII wieku n.e. (posiadały napęd wodny) – to wynalezione w 1927 roku zegary kwarcowe podbiły świat. Na początku jednak wykorzystywano je głównie w laboratoriach, ponieważ miały duże rozmiary i konstrukcję podatną na uszkodzenia. Do czego służył wtedy mechanizm kwarcowy? Co to jest, a raczej czym on wtedy był? Narzędziem do mierzenia niewielkich tygodniowych zmian w tempie obrotu Ziemi. Dopiero na przełomie lat 60. i 70. powstał pierwszy komercyjny kwarcowy zegarek na rękę o nazwie Astron. Wkrótce zegarki kwarcowe trafiły do sprzedaży i oferowane były przez 16 różnych szwajcarskich przedsiębiorstw. 

Jak działa zegarek kwarcowy?

Znamy już więc historię powstania mechanizmu kwarcowego. Jednak jak działa zegarek kwarcowy? Dokładnie tak, jak opisywaliśmy – na podstawie zjawiska piezoelektrycznego. Kluczem jednak jest nie co innego, jak kryształ kwarcu. To właśnie ten kryształ może być nazwany piezoelektrykiem, czyli takim, na którego powierzchni pojawiają się ładunki elektryczne pod wpływem naprężeń mechanicznych. Drgający kwarc staje się tym samym rezonatorem wytwarzającym sygnał o precyzyjnie ustalonej częstotliwości. Co dalej?

Drgania o ustalonej częstotliwości wytwarzają następnie impulsy elektryczne, które przechodzą przez zespół dzielników częstotliwości. Każdy dzielnik zmniejsza częstotliwość o połowę, by w rezultacie (po kilkunastu podziałach, dokładniej – piętnastu) otrzymać jeden impuls na sekundę. Każdy z tych jednosekundowych impulsów przesuwa wskazówkę sekundnika o 1/60 pełnego obrotu. Pamiętaj jednak, że mechanizm kwarcowy może być wykorzystany także w zegarku elektrycznym (wtedy jednosekundowe impulsy zmieniają układ cyfrowy na wyświetlaczu LED), a także w stoperze do obliczania setnych części sekundy.

Mechanizm kwarcowy w zegarku zapewnia więc ogromną precyzyjność pomiaru. Odchylenia prawidłowości wskazywania czasu wynoszą zazwyczaj maksymalnie kilkanaście sekund w skali miesiąca (od 17 do 21 sekund). Porównując to odchylenie z tym, jakie towarzyszy mechanizmom mechanicznym i automatycznym, możemy tak naprawdę je przemilczeć. Dziś powstają takie modele kwarcowe, które są w stanie osiągnąć margines odchylenia na poziomie +/- 10 sekund w skali roku! Biorąc jednak pod uwagę, że zegarek kwarcowy działa dzięki baterii, to na nią powinieneś zwrócić uwagę, Problemy z dokładnością, wzmożone różnice względem właściwego pomiaru czasu mogą wynikać właśnie z wysokiego poziomu jej zużycia czy nagłej zmiany temperatur (jak wiemy baterie nie lubią ani mroźnych temperatur, ani tropikalnych upałów).

Aby zapobiec tego typu przygodom, produkowane są także zegarki kwarcowe, posiadające mechanizmy sterowane nie baterią, ale falami radiowymi, dzięki czemu ich chód jest maksymalnie precyzyjny. Jak to możliwe? Jest on bowiem nieustannie korygowany ze wzorem, czyli bieżącym czasem odliczanym przez ultra punktualny zegar atomowy. Nie oznacza to jednak, że całkowicie musisz wyeliminować ze swojego życia zegarki mechaniczne! Te, które posiadają tzw. chronometry nie mają zbyt wysokich odchyleń, jednak zdecydowanie bardziej należy o nie dbać, zwłaszcza jeśli posiadają napęd manualny (są nakręcane ręczne). Te z naciągiem automatycznym wymagają jedynie systematycznego użytkowania.

Bez wątpienia jednak zasada działania zegarków kwarcowych sprawia, że są one niezwykle wygodne w codziennej obsłudze – nie wymagają nakręcania, a ich serwis ogranicza się najczęściej do wymiany baterii. I to najczęściej dopiero co 1,5-3 lata. Niektóre zegarki kwarcowe wyposaża się w dodatkową technologię zwaną EOL (End of Life), która informuje o zbliżającym się wyczerpaniu akumulatora.

Zegarek kwarcowy – budowa

Czas poznać jeszcze bardziej zegarek kwarcowy. Budowa tego czasomierza bowiem znacznie różni się od zegarków mechanicznych, jednak przede wszystkim, gdy chodzi o wnętrze. Te mechaniczne zawierały wychwyt, zatrzymujący i uwalniający koło napędowe, kotwicę zazębiającą się i wyzębiającą z kołem, sprężynę włosową wprawiającą koło balansowe w ruch, dwa wspomniane koła: balansowe, kołyszące dźwignią i napędowe, dzięki któremu zębnik wykonuje pełen obrót w 60 minut, wałek godzinowy i minutowy, koło godzinowe oraz zębate koła godzinowe. Uff... a to wcale nie wszystko! Spójrzmy jednak na to co ma w środku zegarek kwarcowy. Budowa wewnętrzna tegoż jest zdecydowanie mniej skomplikowana.

Tu mamy przede wszystkim silnik, którego obrotami sterują impulsy z układu scalonego, układ scalony, zmniejszający częstotliwość impulsów wytwarzanych przez kryształy, baterię, kryształ kwarcu, zaczynający drgać po doprowadzeniu napięcia i kondensator, w którym gromadzony jest ładunek elektryczny z baterii. Jednak zdecydowanie bardziej niż wnętrze w tym wypadku, interesująca może być warstwa zewnętrzna – w końcu to ją widać na nadgarstku.

Zacznijmy więc od szkła – to przez nie widać tarczę i wskazówki. To również element najbardziej narażony na uszkodzenia dlatego ważne, aby było ono jak najlepszej jakości. Najczęściej jest ono szafirowe lub mineralne. To pierwsze wykonuje się najczęściej z szafiru syntetycznego, jest bardzo trwałe i całkowicie odporne na zarysowania. Jednak jeśli stłuczesz takie szkło, to rozpada się ono w drobny pył... Mineralne szkło buduje się na bazie krzemu – jest mniej twarde, dlatego dodatkowo się je hartuje, aby było mniej podatne na zarysowania i stłuczenia. W naszym zegarku kwarcowym Torii Hikari 257636 postanowiliśmy połączyć oba rodzaje, tworząc szkło mineralne z szafirową powłoką. Dzięki temu dbamy o bezpieczeństwo noszącej go osoby, a jednocześnie zyskujemy przejrzyste szkiełko i bardzo czytelną tarczę.

Tarcza to w zasadzie główna część zegarka. To na niej umieszczone są indeksy, czyli oznaczenia godzin i minut. Może być szkieletowa (otwarta), co umożliwi Ci obserwację pracy mechanizmu bez rozkręcania zegarka, lub zamknięta. Ważną kwestią jest też wzornictwo tarczy – im bardziej finezyjny kształt, tym bardziej oryginalny czasomierz. Tu również mogą pojawić się zdobienia jak np. kamienie szlachetne. Trzecią ważną cechą tarczy jest jej widoczność – złote wskazówki na złotej tarczy? Wyglądają przepięknie, ale z pewnością zleją się w taki sposób, że dość sporą chwilę zajmie Ci odczytanie godziny. Dlatego właśnie dla wszystkich miłośników złota stworzyliśmy zegarek kwarcowy Diesel The Diesel Chief serie 228819, gdzie na złotej tarczy znalazły się co prawda złote wskazówki, ale z białym wypełnieniem – wyłącznie ich obramowanie jest złote. Dzięki temu tarcza jest nie tylko ekskluzywna, ale i całkowicie czytelna. Aby jeszcze bardziej uczynić zegarek przejrzystym, obok indeksów znalazły się cyfry arabskie.

A w czym umieszczony jest cały mechanizm? Oczywiście w kopercie, która wykonana może być z przeróżnych materiałów m.in. metali szlachetnych, platyny, tytanu, mosiądzu, zalium, spieków ceramicznych, stopów metali lekkich czy stali. W zegarku kwarcowym Boss Ocean Edition Chrono 285396 postawiliśmy na ten ostatni materiał właśnie ze względu na wysoką jakość, trwałość i odporność. Chociaż kształt koperty może być dowolny, w naszym zegarku jest ona klasyczna – okrągła, tak aby zapewnić czasomierzowi maksymalną uniwersalność. Złoty kolor koperty w połączeniu z czarną tarczą czyni z niego dodatkowo model naprawdę fashion.

Dlaczego warto postawić na mechanizm kwarcowy w zegarku?

Przeciwnicy zegarków kwarcowych mówią zazwyczaj, że wizualnie zegarki kwarcowe nie są tak interesujące, jak ich starsi mechaniczni „bracia”. Może na początku trudno było znaleźć takie posiadające transparentny dekiel, a tym bardziej tarczę, teraz jak widać zdecydowanie powstają egzemplarze, które wyróżniają się na nadgarstku. Mimo szeregu zalet zegarków kwarcowych, konserwatywni użytkownicy czasomierzy zawsze wybiorą te mechaniczne, przekonani o ich wyjątkowości – zwłaszcza możliwości obserwowania rytmicznej i płynnej pracy podzespołów mechanizmu. Są one jednak mniej dokładne, a ponadto droższe niż te kwarcowe. Jesteśmy jednak zawsze zdania, że nie ma gorszych lub lepszych zegarków. Są co najwyżej zegarki źle dobrane do konkretnej osoby. Jeśli szukasz więc tych kwarcowych, sprawdź naszą ofertę zegarków z mechanizmem kwarcowym.