技术|磁悬浮?没有游丝?泰格豪雅Pendulum 磁悬浮振荡技术!

2022年08月11日 09:50 来源:腕表之家 类型:表家号 作者:林北的表

泰格豪雅在2009年发布了概念手表Grand Carerra Pendulum ,其中搭载了非常有意思的Pendulum磁悬浮技术,原理就是磁悬浮摆轮的振荡来自磁力的吸引和排斥,而不是传统的游丝的振荡,说人话就是磁悬浮取代了游丝!今天我们就来讲讲这个技术。

Pendulum磁悬浮技术是全世界第一款没有游丝的机械机芯,磁悬浮的好处就是极小的摩擦、高频率、低振幅,并且重力与震动对于磁悬浮影响极小,这些都是传统游丝不具备的优势。

首先?要介绍一下?开发?这个?系统?的?领头羊?,也就是?泰格豪雅研发负责人Guy Sémon,他是一个传奇人物既是物理学家、军人?、国防顾问??也是大学教授,在他他加入泰格豪雅,从让泰格豪雅产生了一系列改变游戏规则的创新。

首先简单介绍一下磁悬浮系统是怎么运作的,就是用两个磁铁(四个永磁体)构成磁悬浮系统去代替摆轮,一个正永磁体和一个负永磁体为一个?磁铁?,从而?构成?一个?外圈?以及?内圈?。他们?会相互?吸引?和?排斥?,所以说?构成了?振荡?系统?。

磁悬浮振荡系统最大的问题就是温差对磁力的影响,还有如何保持磁力的均匀与规律的扭矩以确保有规律的振荡。那么要怎么解决呢?

首先?要说的是?如何?解决?温差?,必须尽量减少温度波动的影响。磁场强度受环境温度波动的显着影响。磁场强度随着温度升高而降低,因为磁体中的粒子在更高的温度下开始振荡。这会导致磁性完全丧失。磁铁失去磁性的特定温度称为居里温度。

解决?温差影响?大的?办法?就是?使用了稀土钆和钐以及过渡金属钴。泰格豪雅?发现?使用居里温度为 20 摄氏度的钆对钐钴磁体的性能产生很大的?提高?,因为它?让?磁场强度降低了,所以说?对温度的敏感性降低了。泰格豪雅?使钆钐钴三种合金以?特殊?的比例?进行?合金?化?,使得?在磁场和温度敏感性方面达到理想平衡。这种?特殊?的合金?由 56% 钴钐和 44% 钆合金化?实现的,该合金可确保在 -20°C 至 +70°C 的温度范围内绝对稳定的磁场。

所以说?四个永磁体中的两个使用钐钴合金,另外两个永磁体使用钆钐钴合金。钴和钐产生非常强的永磁体,磁场约为 1 特斯拉。这相当于地球磁场的 100000 倍。这种?特制?的?合金?永?磁体?难度?很高?,泰格豪雅开发的永磁体由美国的一家专业公司以板材的形式制造,然后由法国贝桑松的一家专业公司切割成尺寸并重新加工。业内?可以制作?的?第三方?代工厂?特别少?。

第二个?难题?就是?摆轮摆轮的均匀摆动也就是?即恒定扭矩也至关重要,因为这直接影响速率精度。这种均匀的振动不仅取决于环境温度。最重要的是,整个擒纵系统的结构和设计对扭矩都?有影响。也就是?所谓的?线性转矩和振幅的函数关系。

Guy Sémon 本来就是?物理学家?对于?高级力学非常?有研究?,从零开始以数学?和?力学?的?方式?重新计算了设计了?整个系统?。整个?系统?的设计必须针对振荡频率单独计算。如果磁体产生的磁场可以保持恒定,则转子产生的转矩将只由振幅决定,但在钟摆平面内,磁场产生的磁力线无法保持独立,因为它们还会接触到周围空间,这部分铁损现为一种磁摩擦。通过建模可知必须采用磁场几何学的办法,这样的话磁力线会成为完美直线,然后被引导进磁场平面。只有通过这种办法,才能在给定振幅下于摆轮轴心获得恒定机械转矩。相关几何学研究显示,复杂的算法通过连续的拓扑优化,可以用来实现转矩的线性化。说人话就是通过海量的计算和模型去达到力学的最佳状态。

泰格豪雅在2009年发布的第一款磁悬浮表Grand Carerra Pendulum是基础小三针设计,售价才35,000 瑞士法郎?,当时?引爆?了?表坛?,很多人觉得?太便宜了?。

进入到2013年发布的Carrera Mikro Pendulum采用双机芯组件,包含一个4赫兹游丝?摆轮机芯?结构?,并带有42小时动力储备,负责?三针?基础?走时系统?。以及一个?50赫兹?磁悬浮?机芯?结构?,并带有90分钟动力储备,负责?1/100秒?计时系统?。

之后更是发布的Mikro Pendulum S磁悬浮双陀飞轮,以12赫兹磁负责走时,以50赫兹磁悬浮系统负责1/100秒计时。

那你肯定要问了这么牛逼的技术是不是自产机芯啊?其实以上都不是百分百自产,都是改制而来,第一代是在ETA 6497/6498基础上改制而来,第二代第三代ETA 2892机芯上魔改而来的。下一次有机会我们再介绍一下所谓自产机芯的泰格豪雅磁悬浮。

总结:磁力并不是机械表的魔咒,早在上个世纪英国?Clifford的磁力擒縱,到这个?世纪??泰格豪雅?磁悬浮?振荡?系统?以及?宝玑?磁悬浮?避震?,其实?都是体现了?磁力?是??双刃剑?,也可以?巧妙利用?。期待未来的前景

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最新评论

擒纵自如
擒纵自如

磁悬浮还得看宝玑

2022-08-28
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hwawee
hwawee

豪雅喜欢搞概念的东西,相较品牌定位而言,也算标新立异了,提升档次了

2022-08-14
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久居安稳
久居安稳

好文章,感谢科普

2022-08-12
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平凡的大萝卜
平凡的大萝卜

这种摆轮怎么调节走时精度?还是靠砝码吗

2022-08-12
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不给表就不起来
不给表就不起来

黑科技,绝对的黑科技,问题是,外界磁场是否对机芯有强大影响???

2022-08-12
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山川介入眼眸
山川介入眼眸

这个卡莱拉之前没见过,很有科技感

2022-08-11
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快乐成长的小鱼
快乐成长的小鱼

涨知识了。

2022-08-11
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wa6l
wa6l

担心外界磁场不会有影响

2022-08-11
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