اجزای ساعت مچی؛ معرفی قطعات و نام بخش های مختلف ساعت

یک ساعت مکانیکی ساده تقریباً 130 جزء دارد. ساعت های پیچیده تر شامل صدها قطعه هستند. کالیبر 89 ساخته شده توسط Patek Philippe شامل 1728 قطعه است و احتمالا پیچیده ترین ساعت تولید شده است. در ادامه به برسی اجزای تشکیل دهنده ساعت مچی پرداخته ایم.

اجزای اصلی یک ساعت مکانیکی ساده

• فنر ساعت یا فنر اصلی که برق را تامین می کند
• چرخ تعادل و فنر مو، که در نوسان هستند، در نتیجه تقسیم زمان را مشخص می کنند
• فرار، که تکانه های نوسانگر را توزیع می کند
• قطار دنده ای که نیرو را منتقل می کند
• ساقه سیم پیچ (در ساعت های دستی) یا وزن نوسانی (در ساعت های خود سیم پیچ)
• قطار شماره گیری که عقربه ها را فعال می کند
• مکانیسم داخلی ساعت حرکت نامیده می شود.

اجزای ساعت هوشمند و ساعت الکترونیکی

با پیشرفت فناوری، ساختار ساعت‌های مچی نیز تغییر کرده است. برخلاف ساعت‌های مکانیکی که از چرخ‌دنده‌ها، فنر اصلی و سیستم فرار تشکیل شده‌اند، اجزای ساعت هوشمند و ساعت‌های الکترونیکی بیشتر بر پایه مدارهای الکترونیکی و پردازنده‌ها طراحی شده‌اند. این قطعات در کنار یکدیگر، علاوه بر نمایش زمان، امکاناتی مانند پایش سلامت، دریافت اعلان‌ها، برقراری تماس و اجرای برنامه‌های مختلف را فراهم می‌کنند.

مهم‌ترین اجزای ساعت هوشمند عبارت‌اند از:

در مقابل، اجزای ساعت الکترونیکی معمولی ساختار ساده‌تری دارند و معمولاً از کریستال کوارتز، مدار الکترونیکی، ریزپردازنده، باتری، نمایشگر دیجیتال یا عقربه‌ای و برد مدار تشکیل شده‌اند. در این ساعت‌ها، کریستال کوارتز با ایجاد نوسانات دقیق، زمان را اندازه‌گیری کرده و اطلاعات را به نمایشگر یا موتور عقربه‌ها منتقل می‌کند. این فناوری باعث شده ساعت‌های کوارتز نسبت به بسیاری از ساعت‌های مکانیکی دقت بیشتری داشته باشند.

چگونگی به وجود آمدن ساعت و تکامل اجزای آن

اندازه‌گیری زمان از مشاهده حرکت خورشید و استفاده از ساعت‌های آفتابی آغاز شد. با پیشرفت فناوری، در قرن چهاردهم ساعت‌های مکانیکی اختراع شدند که با کمک چرخ‌دنده‌ها، فنرها و اهرم‌ها، زمان را با دقت بیشتری نمایش می‌دادند. در ادامه، پیشرفت در ساخت قطعات، استفاده از فلزات مقاوم، یاقوت‌های مصنوعی و فناوری‌های دقیق، باعث افزایش دقت و دوام ساعت‌های مکانیکی شد.

پس از جنگ جهانی دوم، ساعت‌های اتمی برای کاربردهای علمی توسعه یافتند، اما تحول بزرگ در صنعت ساعت‌سازی با ظهور ساعت‌های کوارتز در دهه ۱۹۷۰ رقم خورد. در این ساعت‌ها، کریستال کوارتز و مدارهای الکترونیکی جای بسیاری از قطعات مکانیکی را گرفتند و دقت بالاتری را ارائه کردند. امروزه نیز ساعت‌های هوشمند با بهره‌گیری از پردازنده‌ها، حسگرها و نمایشگرهای دیجیتال، نسل جدیدی از ساعت‌ها را تشکیل می‌دهند و نشان می‌دهند که اجزای ساعت مچی همواره همراه با پیشرفت فناوری تکامل یافته‌اند.

کوارتز چیست

قلب یک ساعت کوارتز یک تکه کوچک کوارتز است. در شکل طبیعی، کوارتز ابتدا در یک کتری غول پیکر یا اتوکلاو قرار می گیرد. از بالای اتوکلاو دانه ها یا ذرات ریز کوارتز با ساختار کریستالی مورد نظر آویزان شده است. یک ماده قلیایی به کف اتوکلاو پمپ می شود و اتوکلاو تا دمای بالا گرم می شود، کوارتز را در مایع قلیایی داغ حل می کند، تبخیر می کند و روی دانه ها رسوب می کند. پس از حدود 75 روز، می توان محفظه را باز کرد و کریستال های کوارتز تازه رشد کرده را می توان برداشت و به نسبت های صحیح برش داد.

دقیق‌ترین ساعت‌های کوارتز  آن‌هایی هستند که زمان در یک صفحه نمایش دیجیتال کنترل‌شده الکترونیکی نشان داده می‌شود که از طریق یک دیود ساطع نور (LED) یا یک نمایشگر کریستال مایع (LCD) تولید می‌شود. البته این امکان وجود دارد که ریزپردازنده سیگنال های خود را به دستگاه های مکانیکی ارسال کند که باعث می شود عقربه ها روی صفحه ساعت حرکت کنند و نمایشگر آنالوگ ایجاد کنند. اما از آنجایی که عقربه ها به صورت مکانیکی از طریق بخشی از ساعت که به عنوان قطار دنده ای شناخته می شود کار می کنند، ساعت های آنالوگ معمولاً به دقت ساعت های دیجیتال نیستند و در معرض سایش قرار دارند. هر دو نوع ساعت دقت فوق‌العاده‌ای دارند و ساعت‌های دیجیتال معمولاً در عرض سه ثانیه در ماه دقیق هستند.

مواد خام تولید ساعت

ساعت های الکترونیکی از بسیاری از مدرن ترین مواد موجود از جمله پلاستیک و فلزات آلیاژی استفاده می کنند. کیس ها می توانند از پلاستیک یا فلز ساخته شوند. ساعت‌های با قاب‌های فلزی اغلب دارای پشتی فولادی ضد زنگ هستند . ریزتراشه ها معمولاً از سیلیکون ساخته می شوند، در حالی که LED ها معمولاً از آرسنید گالیم، فسفید گالیوم یا فسفید آرسنید گالیم ساخته می شوند. LCD ها از کریستال های مایع تشکیل شده اند که بین قطعات شیشه ای قرار گرفته اند. تماس های الکتریکی بین قطعات معمولاً از مقدار کمی طلا ساخته می شوند (یا با روکش طلا هستند). طلا یک رسانای الکتریکی تقریبا ایده آل است و می تواند با موفقیت در مقادیر بسیار کم استفاده شود.

فرآیند تولید ساعت

این بخش بر روی ساعت های دیجیتال کوارتز با نمایشگر LED تمرکز خواهد داشت. اگرچه مونتاژ چنین ساعت هایی باید با دقت و روش انجام شود، اما ضروری ترین جنبه های فرآیند ساخت در ساخت قطعات است.

کوارتز

 قلب یک ساعت کوارتز یک تکه کوچک کوارتز است. کوارتز مصنوعی تولید شده توسط سازنده با اره الماس بریده می شود و برای استفاده به ساعت ساز ارسال می شود. تولید کوارتز “رشد” یک گام مهم در این فرآیند است.
کوارتز، به شکل طبیعی، ابتدا در یک کتری غول پیکر یا اتوکلاو (همان وسیله ای که توسط پزشکان و دندانپزشکان برای استریل کردن ابزار استفاده می شود) بارگذاری می شود. از بالای اتوکلاو دانه ها یا ذرات ریز کوارتز آویزان شده است

با ساختار کریستالی مورد نظر یک ماده قلیایی به کف اتوکلاو پمپ می شود و اتوکلاو تا دمای تقریباً 750 درجه فارنهایت (400 درجه سانتیگراد) گرم می شود. کوارتز طبیعی در مایع قلیایی داغ حل می شود، تبخیر می شود و روی دانه ها رسوب می کند. همانطور که خود را رسوب می دهد، از الگوی ساختار کریستالی دانه ها پیروی می کند. پس از حدود 75 روز، می توان محفظه را باز کرد و کریستال های کوارتز تازه رشد کرده را می توان برداشت و به نسبت های صحیح برش داد. زاویه ها و ضخامت های مختلف در برش منجر به نرخ های قابل پیش بینی نوسان می شود. میزان نوسان مورد نظر برای کوارتز مورد استفاده در ساعت های مچی 100000 مگا هرتز یا 100 است.
2 برای کارآمدترین کار، قطعه کوارتز باید در یک محفظه خلاء از یک نوع یا دیگری آب بندی شود. معمولاً کوارتز در نوعی کپسول قرار می‌گیرد که سیم‌هایی به دو سر آن وصل می‌شود تا کپسول را بتوان لحیم کرد یا به یک برد مدار متصل کرد.

ریزتراشه های ساعت های مچی

3 سرنخ های الکترونیکی تولید شده توسط یک باتری از طریق کوارتز (تولید نوسانات) به یک ریزتراشه می روند که به عنوان یک “مدار تقسیم فرکانس” عمل می کند. ساخت ریزتراشه مانند کوارتز نیز توسط تامین کننده به سازنده ساعت انجام می شود. یک فرآیند گسترده و پیچیده، ساخت ریزتراشه ها شامل حکاکی شیمیایی و/یا اشعه ایکس یک مدار الکترونیکی میکروسکوپی بر روی یک قطعه کوچک دی اکسید سیلیکون است.
4 نرخ نوسان شاید 100000 ارتعاش در ثانیه به 1 یا 60 یا تعداد بیشتری از نوسانات قابل کنترل دیگر کاهش می یابد. سپس الگوی جدید نوسان به ریزتراشه دیگری فرستاده می‌شود که به‌عنوان «راه‌بر ضد رمزگشا» عمل می‌کند. این تراشه در واقع نوساناتی را که دریافت می کند، شمارش می کند. اگر در هر ثانیه شصت نوسان وجود داشته باشد، تراشه در هر ثانیه خوانش LED را تغییر می دهد. پس از 3600 نوسان (60 در 60)، شمارنده به LED دستور می دهد تا برای دقیقه خواندن را تغییر دهد. و پس از 60 × 60 × 60 نوسان (216000)، شمارنده ساعت خواندن را تغییر می دهد.

مونتاژ ساعت های مچی

کل مجموعه کریستال و ریزتراشه ها روی یک برد مدار تنظیم شده است. این برد دارای فضایی برای نگهداری باتری است که برق کریستال کوارتز را تامین می کند و برق نمایشگر LED را تامین می کند. به طور کلی، فضای باتری در قسمت بیرونی سطح رو به پشت کیس است. باتری را می توان با برداشتن پشت ساعت، تکان دادن باتری قدیمی و انداختن باتری جدید تعویض کرد.
6 سپس مکانیسم مورد استفاده برای تنظیم ساعت متصل می شود. این مکانیسم شامل دو پین است که فراتر از بدنه ساعت است. یک پین به مدار شمارنده اجازه می‌دهد بفهمد کدام قرائت را بازنشانی کند – ثانیه، دقیقه یا ساعت. پین دوم چند بار فشار داده می شود تا نمایشگر به مقدار مورد نظر برسد.
سپس کل برد مدار، همراه با یک باتری، در یک کیس بسته می شود و یک بند مچی به آن متصل می شود.

ویژگی های اضافی ساعت

از آنجایی که ریزتراشه‌های یک ساعت کوارتز قادر به نگهداری مقادیر زیادی اطلاعات هستند، از نقطه نظر مهندسی، می‌توان عملکردهای دیگری را بدون مشکل به ساعت اضافه کرد. یک دکمه فشاری اضافی روی کیس متصل به مدار پیشخوان می تواند آلارم، اطلاعات جزر و مد و غیره را ارائه دهد. ریزتراشه را می توان به راحتی برنامه ریزی کرد تا ساعت را با فشار یک دکمه مقدار مشخصی به جلو یا عقب تنظیم کند، به طوری که مالک می تواند زمان را در منطقه زمانی دیگری تعیین کند یا شاید دو، سه یا بیشتر زمان منطقه زمانی داشته باشد. به صورت متوالی نمایش داده می شود.

کنترل کیفیت در ساعت ها

تمام اجزای ساعت های الکترونیکی تحت یک سیستم کنترل کیفیت دقیق تولید می شوند. برای مثال، کریستال‌های کوارتز، قبل از استفاده در ساعت، فرکانس آن‌ها را آزمایش می‌کنند. ریزتراشه ها باید در یک محیط “اتاق تمیز” با هوای مخصوص فیلتر شده ساخته شوند، زیرا حتی ریزترین ذرات گرد و غبار نیز می توانند تراشه را بی فایده کنند. ریزتراشه ها به دقت بررسی می شوند و همچنین قبل از استفاده از نظر دقت تست می شوند.

پس از تولید ساعت، قبل از ارسال به بازار دوباره تست می شود. علاوه بر دقت زمان نگه‌داشتن آن، همچنین تحت آزمایش دراپ قرار می‌گیرد که در آن باید پس از رها شدن و سوء استفاده‌های دیگر به درستی به کار خود ادامه دهد. آزمایش دما؛ و آزمایش آب در حالی که یک ساعت ساز ممکن است، با آزمایش و اثبات مناسب، ادعا کند که یک ساعت در مشخصات مشخص و مشخص «مقاوم در برابر آب» است، این درست نیست که بگوییم ساعت «ضدآب است، زیرا بدون مشخصات خاص، این نام گذاری بی معنی است.

شرکت‌های بزرگ ساعت تمام اجزای خود را می‌سازند و اطمینان حاصل می‌کنند که استانداردهای کیفیت محصول در اولین مرحله در فرآیند تولید وجود دارد.

آینده ساعت های مچی

از آنجایی که ساعت‌های الکترونیکی امروزی از نظر طراحی بسیار دقیق هستند، دقت تنها هدفی نیست که تولیدکننده ساعت به دنبال آن است. تغییرات آتی در محصول از فناوری‌های دیگر در زمینه‌های دیگر مانند افزودن یک عملکرد ماشین حساب به ساعت، یا حتی افزودن یک فرستنده رادیویی که می‌تواند سیگنال قابل ردیابی را در صورت گم شدن یا مشکل داشتن کاربر ارسال کند، استفاده خواهد کرد.

سوالات متداول

اجزای اصلی ساعت مچی چیست؟

اجزای اصلی یک ساعت مچی بسته به نوع آن متفاوت است، اما در ساعت‌های مکانیکی معمولاً شامل فنر اصلی، قطار چرخ‌دنده‌ها، سیستم فرار، چرخ تعادل، صفحه ساعت، عقربه‌ها، تاج کوک و قاب ساعت می‌شود. در ساعت‌های هوشمند نیز قطعاتی مانند پردازنده، نمایشگر، باتری و حسگرها جایگزین بسیاری از قطعات مکانیکی شده‌اند.

مهم‌ترین قطعه در ساعت مکانیکی کدام است؟

فنر اصلی، سیستم فرار و چرخ تعادل از مهم‌ترین اجزای ساعت مکانیکی هستند. فنر اصلی انرژی لازم را ذخیره می‌کند، سیستم فرار این انرژی را به‌صورت کنترل‌شده آزاد می‌کند و چرخ تعادل وظیفه تنظیم دقت حرکت ساعت را بر عهده دارد.

تفاوت اجزای ساعت مکانیکی و ساعت کوارتز چیست؟

ساعت‌های مکانیکی از قطعاتی مانند فنر، چرخ‌دنده و سیستم فرار برای اندازه‌گیری زمان استفاده می‌کنند، در حالی که ساعت‌های کوارتز با کمک کریستال کوارتز، مدار الکترونیکی و باتری کار می‌کنند. به همین دلیل ساعت‌های کوارتز معمولاً دقت بیشتری داشته و نیاز کمتری به سرویس دارند.

آیا ساعت هوشمند نیز قطعات مکانیکی دارد؟

بیشتر ساعت‌های هوشمند بر پایه قطعات الکترونیکی ساخته می‌شوند و از پردازنده، برد الکترونیکی، باتری، نمایشگر و حسگرهای مختلف بهره می‌برند. با این حال، برخی مدل‌ها همچنان از قطعات مکانیکی مانند دکمه‌ها، قاب و بند استفاده می‌کنند.

چرا شناخت اجزای ساعت مچی اهمیت دارد؟

آشنایی با اجزای ساعت مچی به شما کمک می‌کند هنگام خرید، تعمیر یا سرویس ساعت تصمیم آگاهانه‌تری بگیرید. همچنین شناخت عملکرد هر قطعه در تشخیص کیفیت ساخت و ارزش یک ساعت نقش مهمی دارد.

جمع بندی

آشنایی با اجزای تشکیل دهنده ساعت مچی، درک بهتری از نحوه عملکرد این ابزار دقیق در اختیار شما قرار می دهد. از فنر اصلی، چرخ‌دنده ها و سیستم فرار در ساعت های مکانیکی گرفته تا کریستال کوارتز، مدارهای الکترونیکی و حسگرها در ساعت های هوشمند، هر قطعه نقش مشخصی در دقت و عملکرد ساعت دارد. شناخت این اجزا نه تنها هنگام خرید ساعت، بلکه در نگهداری، سرویس و انتخاب مدل مناسب نیز بسیار کاربردی است. اگر قصد دارید یک ساعت باکیفیت و متناسب با نیاز خود انتخاب کنید، آگاهی از ساختار و قطعات داخلی آن می تواند به شما در داشتن انتخابی مطمئن تر کمک کند.