注:文中钟博士(Dr. Jon简称“DJ”),闯关硬汉(文中简称“NW”或Dee Bauhaus)。
2015年4月23日
发件人:Dee Bauhaus
收件人:Dr. Jon
主题:防磁与Omega
钟博士:您近来好吗?
我有一个关于机芯防磁的小问题:如果把摆轴、枢轴和钢板换成非磁性材料,那会显著提高机械机芯的防磁能力吗?还是我们只需要在游丝、摆轮和擒纵上应用非磁性材料?
这里有一个链接供您参考,希望这能让您明白我为什么问这些问题:
http://monochrome-watches.com/omega-goes-anti-magnetic-with-the-master-co-axial-calibres-the-first-truly-anti-magnetic-mechanical-movement-in-the-watch-industry/
另外,您参加了Adam Harris关于密封腕表早期历史发展的网络研讨会吗?非常精彩!
期待您的回复,希望您一切都好。
Dimitry
发件人:JLWeber
日期:2015年4月23日星期四 下午10:52
你好,Dmitri:
我最近非常忙。上周我做了一次讲座,周六还要做另一次,关于杠杆表如何成为精密表首选擒纵的崛起。
我希望我的听众和我一样对这个话题感兴趣。
防磁表可以追溯到1880年代,那时电开始流行。在大多数情况下它一直不是问题,除了我戴劳力士多年,冰箱上的磁门扣经常搞乱它。我停戴了大约一年半,戴着一枚德州仪器LCD石英表,当时我在一家超导磁铁公司工作。我们制造并测试了12到14特斯拉的磁铁。
IWC制造了一款非常防磁的Ingenieur版本,我认为它保持着在强磁场中存活的记录。他们既使用了非磁性材料也使用了屏蔽层。
我认为欧米茄夸大了他们的防磁优势。IWC确实达到了更高的磁场。欧米茄的新奇之处在于他们在透底的情况下做到了这一点,在观赏性方面确实是个加分项。
非磁性材料(如游丝)缺乏钢的弹性,计时性能会受到影响。这在1880年代受到很多关注,导致了Elinvar和Invar的发展。这些是具有复杂磁行为的钢,减少了它们的热膨胀和弹性随温度的变化。
我更喜欢屏蔽层。它允许使用更有弹性的材料。所谓“弹性”是指那些作为游丝损耗能量少的材料。另一个问题是,任何在磁场中的导电材料都会因为运动而产生电流,这就是发电机的工作原理。屏蔽层使磁场远离内部。缺点是它们被限制在大约1特斯拉,而且材料非常容易生锈,因此通常镀金。
我很想看网络研讨会,但还没看到。
Jon
发件人:JLWeber
日期:2015年4月24日星期五 下午3:18
我在上一条留言中犯了一个错误。1T是10,000高斯,不是我在写的时候想的1,000。
这些都是磁场强度的单位。驱动指南针的地球磁场大约是1高斯。
实验室磁铁在其工作区域约为1T,通常是一个约1英寸厚、直径6到10英寸的体积。磁场强度随距离快速下降,与距离的立方成反比。例如,如果在离磁极1英寸处是800高斯,那么在2英寸处是200高斯,以此类推。
任何人可能暴露于的最强磁场大约是10000高斯(即,1特斯拉),那是在你接受核磁共振成像(MRI)时,你不会戴着你的手表。这就是为什么防磁表不是特别受欢迎。
螺旋桨驱动的飞机发动机里有“磁电机”,这些是带有强永磁体的发电机。如果你是这些发动机的机械师,你可能会从防磁表中受益。如果你是飞行员,你可能偶尔会靠近磁电机,所以有一点点好处,这就是IWC等公司制造高度防磁的“飞行员”表的原因,而且那些表款带有内置软铁材质屏蔽层。
高强度磁铁偶尔出现在工程师工作的地方,所以IWC Ingenieur也是高度防磁的,劳力士Milgauss也是。
还有另一款有同样功能但便宜得多的古董表:Girard Perregaux Chronometer HF(如下图):
它是银色的表壳,标识了型号。我拥有一枚,我很珍视它。它是36,000摆/小时(高摆频),绝对是有史以来最精确的这类表。如果你在eBay上足够关注,这些有时会出现——卖家很少知道他们在卖什么。
欧米茄的手表非常聪明。广告文案措辞也非常巧妙(如下图示):
虚线表示磁场方向。对于传统手表,磁场方向不重要。在几百高斯时(当你靠近实验室磁铁或MRI磁铁时能达到),手表可能会停走并需要消磁;这并不难,但有点麻烦。对于非磁性金属零件的手表,方向会产生很大差异。(图是错的,左边的屏蔽层将磁场引导入自身并远离机芯。在大约1000高斯时,屏蔽层“饱和”,不再完全容纳磁场,手表会受到影响。)
然而,如果欧米茄这款无软铁内壳抗磁表旋转90度,磁力线横穿它,有趣的事情开始发生。在几千高斯时,摆轮会减速。摆轮运动会产生电流,电流又会产生一个排斥外加磁场的磁场,手表看起来像是在糖浆里运行。取出手表就一切正常。这个原理叫做“磁阻尼”,振动稳定的双筒望远镜使用这种方法。该装置通常是一块挂在强磁铁两极之间的小黄铜片。
除了在高磁场区域工作的人(如磁铁实验室),非常难把手表放进任何接近那么强的磁场中。即使在CERN,有所有那些强大的超导磁铁,工人能接触到的磁场也很少达到1000高斯或0.1T。我怀疑核磁共振设备(MRI)操作员需要的也只是一枚带有软铁防磁内壳用以屏蔽磁场的表,而且几乎任何石英表都不会受影响。
Jon
下期预告:跨越十四载 钟表大师与技术大神的对话(十)Spring Drive
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