Sinds enige tijd merk ik dat de nauwkeurigheid van mijn DIY horloge afhankelijk is van de mate waarin het horloge is opgewonden.
Het uurwerk betreft een nieuwe STP1-11 (Eta 2824 kloon). Wanneer dit bijna geheel is opgewonden en ik draag het dagelijks dan is de nauwkeurigheid heel erg goed (geschat +1s/dag). Onder sommige omstandigheden nog veel nauwkeuriger. Ongeveer +5s in twee weken.
Wanneer het horloge echter heel weinig is opgewonden, loopt de nauwkeurigheid terug naar circa -20s/dag.
Mijn vraag is nu, welk mechanisme veroorzaakt dit? Voor zover ik weet is de slingerfrequentie van de balans een maat voor de snelheid waarmee het horloge loopt. Deze frequentie is m.i afhankelijk van de stijfheid van de balansveer en de massatraagheid van de balans. Beide worden niet beïnvloed door de opwindveer.
Kortom, welke parameter in het uurwerk veroorzaakt dit dan?
De kracht van de veer bepaalt de uitslag van het balanswiel en dus de amplitude, hoe hoger de amplitude (tot aan de max natuurlijk) en constantheid van de veerspanning hoe hoger de nauwkeurigheid.
De frequentie van een massa-veer systeem is helaas wel een klein beetje afhankelijk van demping. De wrijving op de balanstappen zorgt voor demping van de oscillatie. De invloed daarvan wordt groter naarmate de amplitude kleiner wordt.
Nogmaals, beide hebben invloed op de amplitude of de constantheid van de amplitude maar m.i niet op de slingerfrequentie en dus ook niet op de snelheid waarmee het horloge loopt.
Isochronisme houd in dat de amplitude de tijd die nodig is voor een uitslag van de balans niet beïnvloed
Dus een balans uitslag van 110 graden neemt evenveel tijd in beslag als een uitslag van 290 graden.
Dat kan in theorie wel maar is in de praktijk toch anders ben ik bang.
En vandaar dat een hoge en constante amplitude waar het horloge mee is afgesteld nauwkeuriger loopt dan een lage amplitude.
Tevens gaan externe factoren dan ook mee spelen zoals temperatuur en schokken.
Ik begrijp dat de wrijving van invloed is op de demping maar begrijp niet hoe de wrijving (droog of viskeus) of demping van invloed is op de frequentie. In mijn colleges dynamische systemen werd dit zorgvuldig ontkend. Heb je hiervan misschien een verwijzing naar een publicatie waarin dit wordt uitgelegd?
In de publicatie en de grafiek zie ik dat de amplitude van de outputfrequentie afhankelijk is van de mate waarin de inputfrequentie afwijkt van de resonantiefrequentie. Ik zie hierin niet dat de outputfrequentie gaat verschillen van de inputfrequentie. Zoals eerder vermeld, wordt hier de amplitude anders maar niet de frequentie. Het mechanisme is ook anders. In een horloge wordt een oscillator aangedreven door een min of meer constante kracht.
Hierin wordt alleen maar gemeld dat er een afhankelijkheid is. Dat geloof ik ook wel. Sterker nog, ik heb in het begin gemeld dat ik dit ook zelf heb ervaren.
Wat er niet wordt uitgelegd is het mechanisme hierachter. Ik beweer niet dat de afhankelijkheid er niet is maar zou graag begrijpen hoe dit werkt.
Wat je ook als “inputfrequentie” zou kunnen zien. Alleen is de inputfrequentie per definitie gelijk aan de outputfrequentie omdat ze mechanisch gekoppeld zijn; het anker en de balans “bedienen” elkaar.
Het verschil ontstaat hoofdzakelijk in de ruimte tussen de kompas pennen, bij weinig kracht en een laag amplitude is de werkzame lengte van de spiraal langer [ de tijd die de spiraal niet tegen de pennen aandrukt is groot tov de tijd dat hij wel begrensd wordt ] dus loopt het uurwerk achter.
