全面技术解读积家Atmos空气钟的“永动机”奥秘

2016-05-13 梅宇华时计联盟Rainmei

作者：梅宇华Rainmei 国际钟表师、钟表独立撰稿人、资深钟表评论人、品牌技术顾问

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全面技术解读积家Atmos空气钟的“永动机”奥秘12 / 作者:3225733280 / 帖子ID:105882,181817

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昨天我们聊了聊积家这个全面的制表品牌的相关信息，今日我们来聊聊积家最具代表性的空气钟。积家空气钟（ATMOS）是瑞士的“国家礼品”，更是人类机械永动梦想的“实现”，1928年由工程师Jean-Léon Reutter大胆挑战物理学法则，设计出无需借助外力运行的、且永不磨损的机械机芯。积家利用其浑厚的制表底蕴将这个发明完善，并进一步开发，设计出“化不可能为可能”的Atmos空气钟。

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空气钟之所以可以做到机械永动，是因为它能够通过温度的细微变化为时钟运转提供动能。其运作的秘密在于：在一个密封罩内充满混合水银蒸气，气体因温度升高而膨胀，因温度降低而收缩。密封罩如同一个机械肺，随着周围空气温度的变化而呼吸，其收缩和膨胀运动为发条上链，从而带动时钟运转。摄氏一度的温度变化就可以提供运转48小时的动力。

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在之后的发展中由于水银在处理和使用中存在着很大的危险性，原先装在“风箱”中的水银被换成更加稳定的特殊饱和气体，学名为“乙基氯化物”（Ethyl Chloride），在一个密封胶囊里，气体与液体的混合物随着温度的变化而膨胀或收缩。

乙基氯化物的分子式是C2H5CI（氯乙烷），它是一种在常温下呈气体状的有机物，在一定压力下则为液态。其实是医学上常用的一种麻醉剂，比如在球场上我们看到的临时处理运动外伤的时候止疼用的喷雾剂。氯乙烷的另一个特性是，它在10°c～27°c之间膨胀系数最高，利用这个特性，把它装在积家Atmos钟的一个大金属盒子里。金属盒子做成风箱状的，可以收缩，并用一个铜罩罩住保护它。当温度上升时，氯乙烷的气体迅速膨胀，膨胀盒就像手风琴那样的伸长，同时，膨胀盒内的一个大螺旋弹簧被压缩了。当温度升到27°c时，螺旋弹簧会被完全压缩。当温度下降时，氯乙烷的气体迅速缩小，膨胀盒也收缩，螺旋弹簧被放松。温度的高低变化，使螺旋弹簧也随之压缩和放松，当温度降到10°c时，螺旋弹簧会被完全放松。随着膨胀盒做压缩和放松做往复运动的是一个小链条，链条通过一个滑轮和发条盒联系起来，来给发条上弦。温差变化越大，上弦越多。

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积家空气钟的另一个最引人注意的部件，就是它那巨大而旋转缓慢的摆轮了，它每分钟只摆两次，即左右各一次。所以Atmos空气钟的齿轮数目可以减到最少，发条的弱力矩加上摆轮的缓慢释放，使得这个钟磨损几乎达到微乎其微。资料上介绍它工作600年才可能出现磨损。另外，其加工也极为精细，还特别注意平衡问题，包括它的指针。所以它是被装在玻璃罩子里的，它还有带水平标的三个支脚，摆放必要水平。

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Atmos空气钟的走时精度，主要归功于那巨大的圆柱型的摆轮，转动惯量很大。并且它是由一根很细的镍基的合金丝（Elinvar）悬吊起来的，这个合金丝经过特殊处理，温度系数极小，几乎不受温度变化的影响。圆柱型的摆轮质量有240克，是一般手表摆轮的3000倍，不过它消耗的能量却比手表摆轮少100倍！还有一个原因，就是Atmos空气钟的发条永远保持适当的盘紧程度，不紧不松。这样使发条之间各圈没有接触摩擦，所以力矩输出永远均匀不变。

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全面技术解读积家Atmos空气钟的“永动机”奥秘53 / 作者:3225733280 / 帖子ID:105882,181817

下一期我们讲讲积家Atmos空气钟的正确使用方法与维护。敬请关注微信公众号Rainmei。你的阅读是对我最大的赞赏。

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