CN112764341B

CN112764341B - 用于机械表的测量设备

Info

Publication number: CN112764341B
Application number: CN202011131402.7A
Authority: CN
Inventors: A·亨齐格尔; T·斯科迪利斯; Y·莫什泰鲁瓦斯克斯; J·莱曼; G·扎穆纳
Original assignee: Swatch Group Research and Development SA
Current assignee: Swatch Group Research and Development SA
Priority date: 2019-10-21
Filing date: 2020-10-21
Publication date: 2022-10-04
Anticipated expiration: 2040-10-21
Also published as: EP3812848B1; CN112764341A; US20210116870A1; EP3812848A1; JP6982154B2; JP2021067676A; US11372375B2

Abstract

本发明涉及一种便携式设备（1），所述便携式设备允许测量表征机械表的操作的一个或多个参数的值。所述设备被设置有接触传声器，所述接触传声器包括接触件（10）和压电元件（20）。在测量时段期间，所述接触件与表的表壳进行物理接触。所述设备还包括电源，诸如可再充电或可更换电池（26）、微处理器、存储器和用于显示所测量的值的屏幕（6），优选地是触敏屏幕。优选地，所述设备的尺寸具有与手表的表壳相同的数量级。根据一个特定实施例，所述设备（1）具有钟表眼镜的形状。本发明还涉及使用本发明的设备的测量方法。

Description

用于机械表的测量设备

技术领域

本发明涉及具有手动或自动上条的机械表的领域，并且更具体地，涉及用于测试该类型表的机械机芯的设备。

背景技术

已知用于确定运行规律性以及机械表机芯的其他参数特性的测试。所应用的测量包括由表机芯的机械振荡器生成的脉冲的光学和/或声学测量。迄今为止已知的声学测量经常使用昂贵的麦克风，其使得该解决方案不是很划算。用于实现光学方法的装备相对复杂并且此外是昂贵的。

通常，迄今为止已知的用于测试机械表的设备是为实验室环境开发的。这些设备并非旨在供佩戴表的个人使用。紧凑且易于使用的测试设备此时尚无法商购获得。

发明内容

本发明旨在提供对上述问题的解决方法。该目的由根据所附权利要求的设备和方法来实现。

本发明涉及一种便携式设备，该便携式设备允许测量表征机械表操作的一个或多个参数的值。设备设置有包括接触件和例如压电元件的接触传声器。在测量时段期间，将设备保持在手中并且接触件与表的表壳进行物理接触。设备还包括电源，诸如可更换或可再充电电池、微处理器、存储器和用于显示所测量的值的屏幕，优选地是触敏屏幕。优选地，设备的尺寸具有与手表的表壳相同的数量级。根据一个特定实施例，设备具有钟表眼镜的形状。本发明还涉及使用本发明的设备的测量方法。设备易于使用并且允许佩戴者测试他/她自己的表。

在阅读以下给出的优选实施例的描述后，本发明的其他特征和优点将变得明显，所述优选实施例被提供为参考附图的非限制性示例。

附图说明

在下文中，将使用通过以非限制性示例的方式给出的附图来更详细地描述本发明，其中：

-图1a和图1b示出了根据本发明的一个实施例的设备的两个3D视图，

-图2示出了图1中的设备的分解图，

-图3示出了图1和图2中的设备的平面图和剖视图，

-图4示出了根据本发明的一个实施例的在设备内的PCB上安装的部件的图，以及

-图5示出了当设备保持与表壳接触时由本发明的设备内的传声器检测到的典型信号。

具体实施方式

图1a和图1b中所示的设备1具有钟表眼镜的外部形状和尺寸，包括圆柱形部分2和具有圆锥形或弯曲区段3的部分，该圆锥形或弯曲区段从圆柱形部分2沿比圆柱形区段2更宽的区段4的方向加宽。本发明不限于这种形状，因为设备的功能与钟表眼镜的功能相差很大。在圆柱形部分2的端部处设置有弯曲表面5。表面5充当设备和待测试表的表壳之间的接触表面。接触表面5的曲率和表面材料的硬度使得表面5和表壳之间的接触区域基本上限于一点，其相对于表的平均尺寸进行测量。数字屏幕6（优选地是触敏屏幕）被集成到区段4中以便显示测量的数据并且接收来自用户的指令。

图2和图3示出了接触表面5是圆形件10（在下文中称为接触件）的外部表面。为了在一点处产生接触，接触件10优选地由硬金属或硬合成材料（例如具有至少100维氏的硬度）制成。在外部表面5的另一侧上，接触件10包括被中空且圆柱形的隆起12围绕的圆柱形腔11，其直径小于接触表面5的直径。接触件10附接到优选地由金属制成的圆柱形框架14的内凸缘13，圆柱形隆起12穿过由凸缘13限定的开口。由可压缩材料制成（例如由吸震泡沫制成）的垫圈15被安装在接触件10和凸缘13之间。件10、垫圈15和凸缘13彼此刚性连接，例如通过将粘性泡沫用于垫圈15。当不使用设备1时，弯曲表面5的顶点从框架14的下平面突出如图3中所示的偏移“a”。

压电元件20被紧固到接触件10的腔11的底部，使得由件10和压电元件20形成的组件构成接触传声器。压电元件20通过电线21连接至PCB（印刷电路板）22，该PCB紧固到框架14的第二内凸缘23。PCB 22设置有电子部件，该电子部件被配置为处理和分析由传声器生成的信号并且在下文中更详细地描述。

由塑料制成的电池托架25以固定方式插入在框架14内，位于PCB 22上方。电池托架25包括外壳，该外壳能够接收可替换的电池26（例如CR1632类型的标准电池）。根据其他实施例，设备被设置有可再充电电池。导体（未示出）被集成到电池托架25中以将电池26连接到PCB 22，以便为PCB的部件供电。电池托架25被设置有用于使弹簧加载销28穿过的多个开口27，这将在PCB 22和设备的数字屏幕6之间建立连接。屏幕6设置有连接器30，该连接器将与弹簧加载销28接触。

外眼镜形壳体31围绕框架14安装并且通过框架14的外表面上的肋32夹紧到所述框架上。当外壳体31围绕框架14放置并且向下推动时，肋32进入外壳体31内的凹陷部33。外壳体31由合成材料（例如硅树脂）制成，其允许足够的变形以通过夹紧来产生连接。代替这种类型的连接，在本发明的范围内，用于将壳体31可逆地附接到框架14的其他方式是可能的。壳体31的顶部区段包括用于屏幕6的保护玻璃34，从而允许在触敏屏幕的情况下传输用户的指令。另一方面，壳体31与框架14的外凸缘35接触。

为了使用设备1，用户将设备保持在他/她手中并且将该设备定位成接触表面5在上条状态下与表壳进行物理接触，同时略微向下按压在设备上。偏移“a”允许该压力压缩弹性垫圈15，从而确保设备1和表壳之间的足够接触力。使用紧固系统将该设备保持在此位置持续例如约十秒的测量时段。用户可经由触敏屏幕6激活设备，或者设备可被配置为一旦其被定位并压靠在表的表面就自动激活。因此，开始测量时段，传声器在该测量时段期间测量由表的机械机芯生成的声学噪声。以本身已知的方式，这些噪声由具有不同特征的两种类型的脉冲（通常被称为“嘀（tick）”和“哒（tock）”）的交替序列组成。分析脉冲允许计算与机芯操作相关的参数，诸如运行状态和节拍。这些分析和计算由安装在PCB上的部件进行。在本发明的范围内，针对这些部件可以有若干配置。在图4中示出了配置的一个示例。

由压电元件20生成的信号经由放大级40传递到处理单元41，该处理单元包括模数转换器（ADC）42、由精确振荡器44（优选是TCXO—温度补偿晶体振荡器类型）计时的微处理器43和存储器45。处理单元41连接到电源管理单元46，该电源管理单元连接到电池并且连接到数字屏幕6。微处理器43被配置为计算参数的值，将值记录在存储器45中，并且在屏幕6上显示所述值。

图5示出了在测量时段P期间由传声器测量的信号的示意图。示出了“嘀”和“哒”脉冲。以本身已知的方式，每个脉冲包含一系列与特定现象相关的峰值，其表征表机芯内的擒纵机构。如现有技术中也众所周知，分析脉冲允许计算表征机芯操作的许多数字参数的值，诸如“嘀”和“哒”的频率、运行状态（机芯相对于通过振荡器44获得的参考振荡的的增益或损耗）、节拍（嘀和哒频率之间的偏移）、机芯摆幅（摆轮的平衡位置与返回点之间的角度）以及擒纵机构的类型（瑞士叉式擒纵机构或同轴擒纵机构）。

根据本发明的设备的一种可能操作模式，在每个测量时段结束时记录这些参数中的一个或多个参数的值，例如在上文中识别的五个参数（频率、运行状态等）的值。可在测量时段P结束时以瞬时方式识别值。对于某些参数，还可以基于在整个时段内检测到的信号来计算值。例如，并且如图5中所示，可以将频率计算为基于相同类型（嘀或哒）的两个脉冲之间的时间确定的瞬时频率f_tick和f_tock的平均值

和

。

一种特定操作模式（也如图5中所示）包括基于由传声器在时段P的整个持续时间内检测的“嘀”脉冲的总和50以及“哒”脉冲的总和51来计算机芯的摆幅值。已经看到，脉冲的总和允许更好地识别形成每个脉冲的一部分的单独峰值，并且因此改善了机芯摆幅计算的准确度。

本发明不限于附图中所示的外形。通常，设备是便携式且紧凑的，优选地具有与手表的表壳相同的数量级的尺寸。设备易于使用并且被设计成由佩戴表的个人使用，该个人可定期使用该设备来检查他/她的表的操作。因此，设备可用作诊断设备，该诊断设备能够由佩戴表的个人使用以便收集操作数据并且将允许专家检测缺陷。

Claims

1.一种用于测试机械表的便携式设备（1），所述便携式设备被配置为保持在手中并且保持与机械表的表壳进行物理接触，其中所述设备包括：

-接触传声器，所述接触传声器包括接触件（10）和压电元件（20），用于在保持所述接触件（10）与所述表的所述表壳进行物理接触时检测由所述表的机芯生成的脉冲的噪声，

-微处理器（43），所述微处理器被配置为基于由所述传声器生成的信号来计算表征所述表的所述机芯的操作的一个或多个参数的值，另外还有用于记录所述值的存储器（45），

-屏幕（6），所述屏幕被配置为至少显示所述值，

-电力源（26），所述电力源用于至少为所述微处理器（43）、所述存储器（45）和所述屏幕（6）供电，

其特征在于，所述设备（1）包括外壳体（31）、在所述外壳体内的框架（14），并且其中所述接触件（10）具有被配置为放置成与所述表壳进行接触的弯曲外部表面（5），所述接触件（10）附接到所述框架（14），使得在所述设备不使用时，所述弯曲外部表面（5）至少部分从所述外壳体（31）突出，所述弯曲外部表面（5）的曲率和所述弯曲外部表面的材料的硬度使得所述弯曲外部表面（5）和所述表壳之间的接触区基本上限于一点，其相对于所述表的平均尺寸进行测量。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述接触件（10）附接到所述框架（14）的刚性表面，其中弹性元件（15）安装在所述接触件（10）和所述刚性表面之间。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述微处理器（43）和所述存储器（45）安装在PCB（22）上，所述PCB安装在所述框架（14）内。

4.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述框架（14）和所述外壳体（31）的至少一部分具有圆形的圆柱形状，所述接触件（10）是在所述壳体的一侧上从所述壳体（31）突出的圆形件，并且其中所述屏幕（6）安装在所述壳体的另一侧上。

5.根据权利要求4所述的设备，其中所述外壳体（31）具有钟表眼镜的形状，包括圆柱形部分（2）和沿比所述圆柱形部分（2）更宽的区段（4）的方向加宽的部分（3），并且其中所述屏幕（6）安装在所述区段（4）中。

6.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述屏幕（6）是触敏屏幕。

7.一种用于使用根据前述权利要求中的任一项所述的设备（1）来测试处于上条状态的机械表的方法，所述方法包括：

-获取由所述传声器在测量时段期间生成的信号，在所述测量时段期间保持所述设备（1）与所述表的所述表壳进行接触，所述信号表示由所述表的所述机芯生成的“嘀”脉冲和“哒”脉冲的序列，

-在所述测量时段的结束时记录表征所述表的所述机芯的所述操作的至少一个参数的值，

-以确定的间隔重复所述先前步骤。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所记录的值包括以下值中的一个或多个值：

-所述“嘀”脉冲的频率和所述“哒”脉冲的频率，

-运行状态，

-节拍，

-所述机芯的摆幅，

-所述机芯的类型。

9.根据权利要求8所述的方法，包括所述机芯的摆幅的记录，并且其中所述摆幅的计算基于在所述测量时段期间与所述“嘀”脉冲相关的信号的总和（50）并且基于与所述“哒”脉冲相关的信号的总和（51）。