Bezawaryjne i dokładne działanie, oraz precyzja wskazań to kluczowe wymagania w stosunku do urządzeń odmierzających czas. Na coraz bardziej konkurencyjnym rynku zegarków naręcznych, zarówno zegarków mechanicznych jak i kwarcowych, producenci starają się oferować wyroby atrakcyjne wzorniczo, ale równocześnie dopracowane pod względem technicznym.
O ile wygląd zegarka możemy poddać ocenie poprzez dokładne oględziny, to w zakresie kwestii technicznych dotyczących jakości wykonania poszczególnych elementów oraz mechanizmu zegarka jako całości z reguły musimy polegać na deklaracjach producenta. Z pomocą użytkownikom przychodzą branżowe certyfikaty, których otrzymanie musi zostać poprzedzone spełnieniem przez producenta zegarków szeregu mniej lub bardziej rygorystycznych kryteriów. Dzięki certyfikacji możemy jako użytkownicy mieć pewność, iż dany egzemplarz zegarka przeszedł pomyślnie testy wymagane dla otrzymania danego certyfikatu, co gwarantuje określony poziom niezawodności i dokładności działania. Osiągnięcie pozytywnego wyniku jest efektem dobrze zaprojektowanej konstrukcji, odpowiednio dobranych materiałów i wysokiej jakości wykonania, odpowiedzialnych za poprawne działanie elementów.
Obecnie w świecie zegarków jest co najmniej kilka mniej lub bardziej prestiżowych certyfikatów przyznawanych przez niezależne instytucje lub przez producentów zegarków. Wymienić można chociażby: Certyfikat COSC, Pieczęć Genewską, Certyfikat Patek Philippe, METAS i Certyfikat Master Chronometer, Certyfikat Fundacji Jakości Fleurier, Jaeger-LeCoultre 1000 godzin, Superlative Chronometer marki Rolex, Certyfikat WPZ.
By ukazać różnorodność stawianych wymogów i odmienność sposobów pomiaru, w niniejszym opracowaniu skupimy się na opisie trzech z nich.
1. Certyfikat Chronometru COSC
Jednym z najbardziej znanych, a zarazem najczęściej spotykanym certyfikatem jest Certyfikat Chronometru COSC, nadawany przez Szwajcarski Oficjalny Instytut Badań Chronometrycznych (z języka francuskiego: Contrôle Officiel Suisse des Chronomètres, stąd akronim COSC). Instytut ten powstał w 1973 roku w miejscowości La Chaux-de-Fonds, obecnie działa on jako organizacja non-profit, a jego głównym zadaniem jest certyfikacja bezawaryjności działania i precyzji chodu zegarków szwajcarskich.
Historia organizacji sięga aż końca XIX wieku, kiedy to powstawały niezależnie od siebie pierwsze laboratoria i obserwatoria, w których testom poddawane były zegary, a następie zegarki naręczne. Instytut założony został przez Federacja Szwajcarskiego Przemysłu Zegarkowego (FHS) oraz pięć szwajcarskich kantonów słynących z zegarmistrzostwa: Berno, Genewa, Neuchâtel, Solothurn i Vaud (ze stolicą w Lozannie).
Choć testom COSC poddawane są tylko zegarki produkowane lub montowane w Szwajcarii, to normatywne standardy tego testu ustalane są w drodze umowy międzynarodowej, dlatego są takie same jak normy ISO lub DIN.
Standard COSC i metody certyfikacji
Każdy oficjalnie certyfikowany zegarek, po przejściu testu określany mianem Chronometru COSC jest identyfikowany przez numer seryjny wygrawerowany na jego mechanizmie oraz indywidualny numer certyfikatu nadany przez COSC.
Tylko mechanizmy, które spełniają kryteria precyzji chodu ustanowione w normie ISO 3159 mogą otrzymać oficjalny certyfikat chronometru.
Każdy mechanizm (bez koperty) jest poddawany indywidualnym testom trwającym przez piętnaście dni, odbywającym się w pięciu różnych jego położeniach, w trzech różnych temperaturach. Mechanizm wyposażony zostaje we wskazówkę sekundową, natomiast jego moduł automatycznego naciągu jest demontowany na czas trwania testów.
Pomiary dokonywane są codziennie za pomocą kamer. Na podstawie tych pomiarów sprawdzanych jest siedem niezależnych kryteriów. Dla otrzymania certyfikatu każde z nich musi być spełnione.
Kryteria dla mechanizmów o średnicy ponad 20 mm prezentuje poniższa tabela.
Standard COSC
jednostki w sekundach, o ile nie podano inaczej
Mechanizm mechaniczny
Średnia dobowa odchyłka: -4 / + 6
(przez pierwszych 10 dni trwania testu)
Maksymalna średnia różnica zmienności: 2
(wartość prezentuje czy średnie wyniki pomiarów w różnych warunkach różnią się znacząco, dobry mechanizm powinien pracować podobnie w każdych warunkach)
Maksymalna różnica zmienności: 5
(maksymalna dopuszczalna różnica na przestrzeni każdych 2 dni, pomiar w 1 pozycji)
Maksymalna różnica między wartościami w pozycji H & P: -6 / + 8
(obliczona poprzez odjęcie średniej wartości różnicy w pozycji pionowej (P) (dzień pierwszy i drugi) od średniej wartości w pozycji poziomej (H) (dzień dziewiąty i dziesiąty).
Największa różnica w pomiarze: 10
(największa różnica między średnią wartością dzienną (test nr 1) a jakąkolwiek indywidualną wartością w ciągu pierwszych 10 dni badania pozycyjnego)
Wahania temperatury ± 0,60
(błąd chodu wynikający z temperatury, podany w sekundach na 1 stopień °C)
Stabilność chodu: ± 5
(liczba otrzymana przez odjęcie średniej minimalnej wartości dziennej z pierwszych dwóch dni testowania od średniej wartości dziennej z ostatniego dnia badania)
Mechanizm zegarka mechanicznego z certyfikatem COSC testowany jest przez 15 dni z rzędu, i sprawdzany pod kątem wpływu na jego pracę dwóch kluczowych czynników: temperatury oraz położenia mechanizmu (ułożony pionowo - dół zegarka na godzinach: 3, 6, 9, tarczą do góry, tarczą do dołu).
Nie ma standardu ISO dla zegarków kwarcowych, niemniej Szwajcarski Oficjalny Instytut Badań Chronometrycznych opracował własny standard do testowania zegarków kwarcowych mających otrzymać miano chronometru.
Mechanizm zegarka kwarcowego z certyfikatem COSC jest testowany przez 13 dni w jednej pozycji, w 3 różnych temperaturach i 4 różnych poziomach wilgotności względnej.
Dokonane pomiary dla obu rodzajów mechanizmów są porównywane ze wskazaniem wzorca czasu ustanowionego przez dwa niezależne zegary atomowe zsynchronizowane na czas GPS. Nie wszystkie zegarki naręczne określane mianem chronometru dostarczane są z raportem przeprowadzenia testu przez COSC.
Raport jest kwestią opcjonalną zależną od marki lub producenta. Każdy producent może zdecydować, czy ujawnić wyniki zebrane podczas procesu certyfikacji mechanizmu. Na przykład marka Breitling dostarcza wszystkie swoje zegarki z certyfikatami COSC (wszystkie zegarki tego producenta są od 2000 roku certyfikowanymi chronometrami), ale na przykład marki Rolex i Omega nie dostarczają certyfikatów chronometru do sprzedawanych zegarków, które przeszły testy pomyślnie. Omega dostarcza certyfikat chronometru COSC na prośbę kupującego.
Ciekawostka: tylko 3% produkowanych w Szwajcarii zegarków posiada certyfikat COSC. Ponad milion oficjalne certyfikowanych chronometrów corocznie „wychodzi z laboratorium COSC”, co stanowi tylko 3% całej szwajcarskiej produkcji zegarków.
2. Certyfikat Master Chronometer
Nieco odmiennym certyfikatem niż COSC jest system testowania zegarków przez markę Omega. Ta wiekowa szwajcarska firma od ponad pięciu lat współpracuje ze Szwajcarskim Federalnym Instytutem Metrologii METAS. Certyfikat Master Chronometer jaki przyznaje ta instytucja dla coraz większej grupy zegarków Omega, potwierdza cechy z jakimi zegarki tej marki kojarzą się od lat: precyzja wykonania, dokładność chodu, oraz trwałość.
W grudniu 2014 roku OMEGA podczas wspólnej konferencji prasowej ze Szwajcarskim Federalnym Instytutem Metrologii (METAS) ogłosiła, że od 2015 roku uruchomiony zostanie nowy proces certyfikacji jej zegarków. Nowa procedura oprócz badania własności chronometrycznych zegarka w codziennych warunkach użytkowania, sprawdza także poprawność jego działania przy wpływie pola magnetycznego o sile 15000 gausów. Aby uzyskać status Master Chronometer dla swoich produktów, każda marka zegarmistrzowska może zgłosić swoje zegarki do procedury testowej zatwierdzonej przez METAS.
W procesie certyfikacji Master Chronometer zegarek oceniany jest według ośmiu kryteriów:
Średnia dobowa odchyłka wskazań zegarka. Ta próba trwa 4 dni i sprawdza dobową odchyłkę wskazań zegarka w normalnych warunkach użytkowania. Zegarek najpierw jest oceniany w sześciu różnych pozycjach, w dwóch różnych temperaturach, a następnie eksponowany na działanie pola magnetycznego o sile 15000 gausów. Później jest odmagnesowany i przechodzi kolejny sprawdzian w różnych pozycjach i temperaturach. Na każdym etapie procedury robione są zdjęcia zegarka i 24 godziny później porównywane ze wskazaniami wzorca czasu UTC.
Funkcjonowanie mechanizmu certyfikowanego w ramach METAS podczas ekspozycji na działanie pola magnetycznego o sile 15000 Gausów. Próba dotyczy wyłącznie mechanizmu zegarka. Odbywa się w polu magnetycznym o sile 15000 gausów w dwóch pozycjach. Podczas 30 sekund pracy w każdej pozycji, przy pomocy mikrofonu ocenia się poprawność funkcjonowania mechanizmu.
Funkcjonowanie całego zegarka podczas ekspozycji na działanie pola magnetycznego o sile 15 000 Gausów. Ta próba przypomina poprzednią. W tej ocenia się jednak nie tylko mechanizm, ale to, jak cały zegarek funkcjonuje w polu magnetycznym o sile 15000 gausów. Działanie zegarka ocenia się na podstawie pracy mechanizmu ocenianego dzięki sygnałom akustycznym. Współcześnie pola magnetyczne towarzyszą nam na każdym kroku. Wytwarzają je tablety, telefony, suszarki, a nawet metalowe zapięcia toreb i torebek. Ekspozycja zegarków mechanicznych pozbawionych antymagnetycznych innowacji na działanie tych pól może negatywnie, długofalowo wpływać na dokładność ich działania.
Dokładność chodu zegarka po ekspozycji na pole magnetyczne o sile 15000 gausów. W tej próbie oceniane jest średnie odchylenie precyzji wskazań zegarka między 2 a 3 dniem od pierwszej próby. Wynik pozwala ocenić dobową precyzję zegarka przed i po ekspozycji na działanie pola magnetycznego o sile 15 000 gausów.
Wodoodporność. Podczas tej próby zegarek jest zanurzany pod wodę. Ciśnienie jest stopniowo zwiększane, aż do poziomu deklarowanej wodoodporności. Niektóre zegarki sprawdzane są nawet w warunkach przekraczających zakładaną odporność. Dzięki temu każdy zegarek jest poprawnie przetestowany do użytkowania go pod wodą.
Rezerwa chodu. W tej próbie oceniana jest rezerwa chodu zegarka. Poprawność działania ocenia się na podstawie zdjęć wykonywanych dla pomiaru dokładności działania testowanego zegarka, na początku i na końcu deklarowanego okresu rezerwy chodu.
Po raz kolejny sprawdza się dokładność chodu zegarka, co pozwala ocenić, czy wszystkie funkcje działają prawidłowo w deklarowanym okresie. To ważne dla użytkowników, by mieć pewność, że ich zegarek nawet po weekendzie spędzonym na stoliku nocnym w sypialni, w poniedziałek będzie poprawnie wskazywał czas i działał bez zarzutu.
Dokładność chodu zegarka przy 100% i 33% rezerwie chodu. W tej próbie zegarek oceniany jest w sześciu różnych pozycjach - tak jakby przykładało się go do kolejnych ścian kości do gry. Zegarek w pełni nakręcony ocenia się przez 30 sekund w każdej pozycji, rejestrując przy pomocy mikrofonu jego średnią precyzję działania. Następnie naprężenie sprężyny jest redukowane o dwie trzecie i próba jest powtarzana. Test ma na celu ocenę, czy zegarek zachowuje precyzję nawet przy obniżonym naprężeniu sprężyny napędowej, bo jak wiadomo wraz z rozwijaniem się sprężyny zmienia się także moment napędowy.
Dokładność chodu zegarka w sześciu różnych pozycjach. Jest to próba podobna do poprzedniej. Ocenia się dokładność chodu w każdej kolejnej pozycji. Wyniki rejestrowane przy pomocy mikrofonu są sprawdzane w okresie 30 sekund. Dzięki ocenie dokładności działania w sześciu różnych pozycjach możemy mieć pewność, że zegarek będzie działał poprawnie niezależnie od aktywności podejmowanej przez użytkownika - bez względu na to, czy ten spędzi cały dzień przy biurku, czy też będzie aktywnie uprawiał sport.
Opisane kryteria to w rzeczywistości próby nie tylko mechanizmu, ale i zegarka w warunkach zbliżonych do tych, panujących na co dzień podczas normalnego użytkowania. Dlatego uzyskany certyfikat to nie tylko papierowe, laboratoryjne świadectwo, a dowód na to, że zegarek Omega to precyzyjne narzędzie do odmierzania czasu w codziennych warunkach.
Pozytywny wynik testu oznacza, że nawet w dość ekstremalnych warunkach, na sprawdzonym zegarku możemy polegać. To także potwierdzenie poczucia jakie chciałby mieć każdy miłośnik zegarmistrzostwa, bo w zegarkach kochamy przecież także to, że potrafią „wytrzymać” z nami wiele, nadal pokazując dokładnie czas.
3. Certyfikat WPZ - Wysoce Precyzyjny Zegarek
„To nie jest tylko chwyt marketingowy, to coś zdecydowanie więcej” – tak można określić certyfikat Wysoce Precyzyjny Zegarek (WPZ), który uzyskał zegarek Polon polskiej marki Polpora.
Jak wspominaliśmy na wstępie - w świecie zegarków funkcjonuje co najmniej kilka certyfikatów: COSC, METAS, Pieczęć Genewska, Pieczęć Patek Philippe, Pieczęć Ullyse Nardin, Tête de Vipère" itd. Certyfikaty te potwierdzają poprawność pracy mechanizmu i dokładność jego chodu. Od niedawna funkcjonuje także certyfikat WPZ, który nadawany jest nasz rodzimy Główny Urząd Miar - Certyfikat Wysoce Precyzyjny Zegarek (WPZ).
Polpora Polon to pierwszy zegarek, który otrzymał ten certyfikat. Certyfikat WPZ to świadectwo wzorcowania wydane przez Okręgowy Urząd Miar i Wag w Warszawie, uzyskane na podstawie wyników uzyskanych w trakcie 12 dniowego procesu wzorcowania.
Na procedurę certyfikacyjną składał się cały szereg trwających w sumie 13 dni (12 dni wzorcowania) badań kończących się wystawieniem każdemu egzemplarzowi zegarka Polon potwierdzonego urzędowo Świadectwa Wzorcowania oraz certyfikatu Wysoce Precyzyjnego Zegarka (WPZ).
Każdy zegarek ma własne dokumenty i badany jest jako całość. Złożone (kompletne) zegarki sprawdzane są w 5 różnych pozycjach. W każdej z nich, każdego dnia wykonywane są 3 pomiary, z których brana jest średnia składająca się na wynik dzienny.
Kontrolowane założenia bazujące na wynikach pomiarowych Urzędu Miar w Warszawie to:
1) Średni chód dzienny
2) Średnia zmiana chodu dziennego
3) Maksymalna zmiana chodu
4) Różnica wskazań między pozycjami horyzontalnymi a wertykalnymi
5) Największa różnica wskazań pomiędzy średnim chodem dziennym a skrajnym pomiarem
6) Stabilność chodu (porównanie 1 i 2 dnia z dniem 12)
Wyniki wzorcowania odniesione zostają do państwowego wzorca jednostek miar czasu i częstotliwości utrzymywanego w Głównym Urzędzie Miar przez zastosowanie chronokomparatora typu B-300. Warto jeszcze raz wspomnieć, że zegarek badany jest jako produkt kompletny, tj. po przeprowadzeniu finalnego montażu mechanizmu w kopercie, w wersji przeznaczonej do sprzedaży (bez paska).
Dla porównania, badania wykonywane przez szwajcarski COSC – opisywane jako pierwszy przykład certyfikacji w niniejszym opracowaniu - przeprowadzane są na samych mechanizmach. Różnica jest o tyle istotna, iż finalny montaż kompletnego zegarka (w tym montaż mechanizmu w kopercie) po przeprowadzonym pomiarze może nieść pewne ryzyko wystąpienia czynników zaburzających zmierzoną w trakcie badania precyzję chodu.
Publikacja przygotowana w ramach serii materiałów edukacyjnych, które ukazały się podczas trwania 2 edycji Wielkiej Matury z Wiedzy o zegarkach.
Bibliografia (dostęp na dzień 10.09.2020):
https://www.cosc.swiss/
https://en.wikipedia.org/wiki/COSC
https://www.metas.ch
INSTAGRAMIE
greenlogic.eu