Co tydzień najciekawsze teksty o zegarkach w Twojej skrzynce.

Zapisz się
8 min czytania

Chronograf: jak działa pomiar krótkich odcinków czasu

Redakcja mojezegarki.pl
Davosa Ternos Professional Chronograph z białą tarczą, trzema licznikami i czarną lunetą na mokrej skale

Chronograf to jeden z tych mechanizmów, które łatwo pomylić z całym zegarkiem, choć w rzeczywistości jest tylko jego dodatkową funkcją. Wystarczy spojrzeć na tarczę z trzema małymi subtarczami i dwoma przyciskami przy kopercie, żeby rozpoznać typowy chronograf, ale sama obecność takich elementów niewiele mówi o tym, co dzieje się wewnątrz koperty po naciśnięciu przycisku.

Zasada jest prosta: chronograf mierzy odcinek czasu niezależnie od bieżącego wskazania godziny. Zegarek dalej pokazuje, która jest godzina, a osobny mechanizm liczy sekundy, minuty i czasem godziny od momentu startu do stopu. To, jak dokładnie ten pomiar jest realizowany, zależy od typu mechanizmu: mechanicznego z kółkiem kolumnowym lub krzywką, albo kwarcowego, sterowanego elektronicznie.

Chronograf a zwykły sekundnik: gdzie przebiega granica

Zegarek z małą sekundą albo z sekundnikiem centralnym pokazuje czas w sposób ciągły, od zera do sześćdziesięciu i od nowa. Chronograf działa inaczej: jego wskazówka stoi w miejscu, dopóki użytkownik nie każe jej ruszyć, a potem można ją zatrzymać w dowolnym momencie i odczytać wynik.

Definicja przyjęta w branży zegarmistrzowskiej mówi wprost, że chronograf to funkcja umożliwiająca pomiar krótkich odcinków czasu, niezależnie od wskazywania godziny, realizowana za pomocą osobnych przycisków. To odróżnia go od chronometru, czyli zegarka poddanego niezależnej certyfikacji dokładności chodu. Oba słowa brzmią podobnie, ale opisują zupełnie różne cechy: jedno dotyczy funkcji stopera, drugie precyzji wskazań godziny.

W praktyce chronograf spotyka się zarówno w mechanizmach automatycznych, jak w kalibrze ETA 7750, jak i w konstrukcjach kwarcowych, na przykład Ronda 3520.D czy Miyota JS20. Różnica w sposobie działania między tymi dwiema rodzinami jest fundamentalna i warto ją rozłożyć na czynniki pierwsze, zanim przejdzie się do samej obsługi przycisków.

Sam pomiar czasu w chronografie mechanicznym i kwarcowym prowadzi do tego samego efektu, czyli odczytu upływających sekund i minut, ale drogi dojścia do tego wyniku są zupełnie odmienne pod względem technicznym.

Mechanizm krzywkowy: jak liczy czas zegarek automatyczny

W mechanizmach mechanicznych funkcję chronografu realizuje układ dźwigni sprzęgających koło sekundowe z osobnym wałkiem liczącym. Klasycznym przykładem jest kaliber ETA 7750, automatyczny mechanizm o średnicy 30,00 mm i wysokości 7,90 mm, wyposażony w 25 kamieni i pracujący z częstotliwością 28 800 półdrgnięć na godzinę, co daje 4 Hz. Jego chronograf oparty jest na układzie krzywkowym, sterowanym dwoma przyciskami.

Szafirowy dekiel Davosa Newton Pilot Chronograph odsłaniający automatyczny mechanizm chronografu z rotorem
Przez szafirowy dekiel Davosa Newton Pilot Chronograph widać automatyczny mechanizm chronografu. Fot. materiały prasowe Davosa.

Naciśnięcie górnego przycisku uruchamia sprzęgło, które łączy koło sekundowe chronografu z bieżącym ruchem mechanizmu. Wskazówka centralna rusza z miejsca i zaczyna odmierzać sekundy. Drugie naciśnięcie tego samego przycisku rozłącza sprzęgło i zatrzymuje wskazówkę dokładnie w punkcie, w którym znajdowała się w danej chwili. Dolny przycisk odpowiada za zerowanie: młotki chronografu uderzają w serca w kształcie kardioidy, sprowadzając wszystkie wskazówki funkcji do pozycji zerowej.

Kaliber 7750 rejestruje czas w trzech zakresach jednocześnie. Licznik centralny liczy sekundy w cyklu 60-sekundowym, mała subtarcza odmierza minuty do trzydziestu, a kolejna subtarcza rejestruje godziny, aż do dwunastu. Taki układ pozwala śledzić długość pomiaru bez konieczności liczenia pełnych obrotów wskazówki sekundowej. Rezerwa chodu tego mechanizmu wynosi typowo 54 godziny, a naciąg następuje automatycznie, w jednym kierunku, dzięki masie wychylnej sprzężonej z rotorem.

Podobną filozofię konstrukcyjną, choć z drobnymi różnicami w wysokości i liczbie kamieni, prezentują inne kalibry automatyczne z rodziny ETA, takie jak 2824–2 czy 2892A2. Te dwa akurat nie mają funkcji chronografu, ale pokazują, że sam mechanizm bazowy godzinowo-minutowy bywa wspólny dla wielu konstrukcji, a chronograf dokłada się do niego jako osobny moduł.

Chronograf kwarcowy: elektronika zamiast kółka kolumnowego

W mechanizmach kwarcowych nie ma mechanicznego sprzęgła między kołami zębatymi. Impuls elektryczny ze scalonego układu steruje silniczkami krokowymi, które przesuwają wskazówki chronografu niezależnie od wskazówek godzinowych. Efekt końcowy jest podobny do mechaniki, ale droga dojścia do niego opiera się na elektronice, nie na przekładniach.

Kaliber Ronda 3520.D to przykład chronografu kwarcowego o średnicy 26,20 mm i wysokości 4,90 mm, obsługiwanego dwoma przyciskami. Jego centralna wskazówka stopera porusza się skokowo, z krokiem jednej sekundy, a licznik chronografu obejmuje 30 minut oraz 12 godzin. Mechanizm oferuje też funkcje ADD i SPLIT, czyli sumowanie kolejnych pomiarów oraz odczyt międzyczasu bez zatrzymywania głównego pomiaru. Pokrewny kaliber Ronda 5030.D, o średnicy 28,60 mm, działa na tej samej zasadzie, różniąc się liczbą kamieni: 13 w wersji Swiss Made wobec 4 w Ronda 3520.D.

Bardziej rozbudowane rozwiązania oferuje ETA. Kaliber ETA 251.264 BE PWD, o częstotliwości kwarcu 32 768 Hz, dodaje do standardowego zestawu licznik 1/10 sekundy oraz wskaźnik końca życia baterii. Teoretyczna autonomia baterii tego mechanizmu wynosi 72 miesiące przy zatrzymanym chronografie, ale spada do około 28 miesięcy, jeśli chronograf pracuje bez przerwy przez całą dobę. Pokazuje to, że sama funkcja stopera pobiera prąd, nawet gdy zegarek stoi w bezruchu na nadgarstku.

Kaliber ETA G10.212 AD PRD idzie o krok dalej, oferując dokładność chodu na poziomie plus minus 10 sekund rocznie dzięki technologii PreciDrive, przy zachowaniu tych samych funkcji chronografu z podziałem na sekundy, minuty i dziesiąte części sekundy. W tej rodzinie mieszczą się też mechanizmy japońskie: Seiko VK63 z licznikiem 60 minut i wskaźnikiem 24 godzin, jego odmiana VK67 z dodatkowym licznikiem 12-godzinnym, oraz VD53 z chronografem do 60 minut i międzyczasem odczytywanym co sekundę.

Liczniki chronografu: jak czytać wskazania na tarczy

Subtarcze chronografu bywają mylące dla osoby, która widzi taki zegarek po raz pierwszy. Kluczem jest zrozumienie, że każda z nich odmierza inny zakres czasu i działa niezależnie od pozostałych, mimo że wszystkie ruszają i zatrzymują się w tym samym momencie.

Centralna wskazówka, najdłuższa na tarczy, w większości konstrukcji liczy sekundy w pełnym obrocie sześćdziesięciosekundowym, tak jak w kalibrze ETA 7750. W niektórych mechanizmach kwarcowych, na przykład w Seiko VK63 i VK67, ta sama wskazówka centralna odmierza czas z krokiem jednej piątej sekundy, co pozwala na bardziej precyzyjny odczyt krótkich interwałów.

Mniejsze subtarcze przejmują funkcję liczników długoterminowych. W klasycznym układzie trzyokienkowym jedna z nich liczy minuty, druga godziny. Kaliber Miyota JS15 rozmieszcza subtarcze w pozycjach 12, 6 i 9, podczas gdy JS20 i JS25 stosują układ 3, 6, 9. Różnica ta wynika z projektu tarczy i nie wpływa na zasadę odczytu: liczbę pełnych minut lub godzin odczytuje się z pozycji wskazówki na danej subtarczy, tak samo jak liczbę sekund na głównej tarczy.

Niektóre mechanizmy dodają czwarty licznik, obejmujący dziesiąte części sekundy. Spotyka się go w ETA 251.264 BE PWD oraz w ETA G10.212 AD PRD. Taki licznik pozwala na pomiar z większą rozdzielczością niż standardowa sekunda, choć w praktyce codziennego użytkowania jego przydatność ogranicza się głównie do sportu i pomiarów technicznych.

Warto też pamiętać, że okienko daty, obecne w wielu chronografach, nie jest częścią liczników czasu pomiaru. To osobna funkcja kalendarzowa, niezależna od start-stop, obsługiwana zwykle koronką, a nie przyciskami chronografu.

Przyciski chronografu: start, stop, zerowanie i funkcje dodatkowe

Typowy układ dwóch przycisków, spotykany zarówno w mechanizmach mechanicznych, jak i kwarcowych, dzieli funkcje w jasny sposób. Górny przycisk uruchamia i zatrzymuje pomiar, naprzemiennie, przy każdym kolejnym naciśnięciu. Dolny przycisk zeruje wszystkie wskazówki chronografu, ale działa wyłącznie wtedy, gdy pomiar jest zatrzymany.

Zasada obsługi jest identyczna niezależnie od tego, czy w kopercie pracuje kaliber ETA 7750, czy Ronda 5030.D: naciśnięcie startu, obserwacja wskazówek podczas pomiaru, naciśnięcie stopu w momencie zakończenia mierzonego zdarzenia, a na końcu zerowanie przed kolejnym użyciem. Pominięcie ostatniego kroku nie zaszkodzi mechanizmowi, ale kolejny pomiar rozpocznie się od miejsca, w którym wskazówki zatrzymały się poprzednio, co utrudnia odczyt.

Funkcje ADD i SPLIT, dostępne między innymi w kalibrach Ronda 3520.D, 5030.D oraz w ETA 251.264 BE PWD i G10.212 AD PRD, rozszerzają tę podstawową obsługę. SPLIT pozwala odczytać czas pośredni bez przerywania głównego pomiaru: wskazówka zatrzymuje się na chwilę, a po ponownym naciśnięciu doganiają wynik, jaki osiągnęłaby, gdyby nie została zatrzymana. ADD sumuje kolejne, oddzielne pomiary w jeden łączny wynik, co przydaje się przy mierzeniu czasu podzielonego na etapy.

Praktyczne zastosowanie chronografu wykracza poza samo liczenie sekund do celów sportowych. Instrukcje producentów opisują na przykład sposób obliczania prędkości pojazdu na wyznaczonym odcinku drogi: naciśnięcie górnego przycisku chronografu w chwili wjazdu na odcinek startowy rozpoczyna pomiar, a wynik po zatrzymaniu odnosi się do skali tachymetrycznej na kopercie lub bezelu. To jeden z niewielu przykładów, w których funkcja stopera przekłada się bezpośrednio na odczyt innej wielkości fizycznej, a nie tylko czasu.

Warto też zaznaczyć, że część mechanizmów wymaga ustawienia koronki w odpowiedniej pozycji przed użyciem chronografu, zgodnie z instrukcją danego producenta. W przypadku kalibrów kwarcowych Ronda 3520.D oraz 5030.D producent zaznacza wprost, że koronka powinna znajdować się w określonej pozycji podczas obsługi chronografu, inaczej niż przy zwykłym nastawianiu czasu. To detal, który łatwo przeoczyć, a jego pominięcie bywa źródłem błędnych odczytów, zwłaszcza gdy użytkownik przełącza się między zegarkiem mechanicznym a kwarcowym o odmiennej logice obsługi.

Mechanizmy automatyczne mają w tym zakresie własną specyfikę. Sellita SW500, jeden z chronografów bazujących na architekturze zbliżonej do ETA 7750, wykonuje pomiary przy niesprzęgniętym mechanizmie chronografu w stanie spoczynku. Sprzęgło włącza się dopiero w momencie naciśnięcia górnego przycisku, co odróżnia konstrukcję krzywkową od elektroniki, gdzie nie ma fizycznego rozłączania kół zębatych, a jedynie sterowanie impulsami silnika krokowego.

Niektóre zegarki łączą chronograf z dodatkowymi wskazaniami, które nie mają nic wspólnego z pomiarem czasu w klasycznym sensie. Modele wyposażone w kalibry serii TMT mierzą również temperaturę otoczenia, w zakresie od -35 do 45 stopni Celsjusza, korzystając z osobnego czujnika przy zachowaniu tego samego układu przycisków do obsługi stopera. Wynika z tego, że sama koperta chronografu bywa dziś obudową dla funkcji wykraczających poza odmierzanie sekund i minut, choć rdzeń działania, czyli start, stop i zerowanie, pozostaje niezmienny od dziesięcioleci.

Zrozumienie tej podstawowej sekwencji wystarcza, by świadomie korzystać z każdego chronografu, niezależnie od tego, czy pod tarczą pracuje mechanizm krzywkowy, czy elektroniczny moduł kwarcowy.

Powiązane hasła

Źródła

Typy zegarków

Więcej z działu Mechanizmy i komplikacje

Cały dział Mechanizmy i komplikacje

Dołącz do redakcji

Piszesz o zegarkach? Fotografujesz, testujesz, znasz rynek? Budujemy najlepszą redakcję w Polsce.