Temperatura ambiente e relógios mecânicos

[JeanFabricio]

Olá.

Tenho percebido que três relógios mecânicos (dois de balcão e um de parede) têm apresentado uma tendência a atrasar nesses últimos dias. E em alguns dias eles adiantam.
Essas variações acima do esperado sempre acontecem quando a temperatura ambiente esfria ou esquenta muito, embora eu não consiga estabelecer a relação com certeza.
Daí veio a dúvida: quanto a temperatura ou umidade do ambiente influenciam no trabalho dos movimentos mecânicos?

Os relógios são um Braseiko despertador pequeno (década de 1970 provavelmente), um Silco carrilhão (década e 1960 provavelmente) e um Junghans meio carrilhão (final do século XIX).

Obrigado.

[igorschutz]

Jean Fabrício,

Não vou falar em números aqui, até porque não tenho nada muito exato para mostrar, mas temperatura e umidade são dois dos fatores que mais influenciam o funcionamento dos relógios, tanto mecânicos quanto quartzo.

As peças metálicas dos relógios são muito finas e delicadas (o escapamento, principalmente), e se expandem ou se contraem de acordo com a temperatura ambiente, alterando bastante a marcha quando há muita variação.

Um abraço,

Igor

[JeanFabricio]

Jean Fabrício,
Não vou falar em números aqui, até porque não tenho nada muito exato para mostrar, mas temperatura e umidade são dois dos fatores que mais influenciam o funcionamento dos relógios, tanto mecânicos quanto quartzo.
As peças metálicas dos relógios são muito finas e delicadas (o escapamento, principalmente), e se expandem ou se contraem de acordo com a temperatura ambiente, alterando bastante a marcha quando há muita variação.
Um abraço,
Igor

Era o que eu imaginava, Igor.
Com o calor, há dilatação, e com o frio há retração, isso a física explica.
No calor percebo que os relógios adiantam. No frio eles parecem atrasar.
Será que há algum artigo sobre esse comportamento dos movimentos em relação às temperaturas? Não achei nada em minhas buscas (talvez tenha usado as palavras erradas).

Vamos ver se mais alguém colabora!

[Alberto Ferreira]

Salve!

Adicionando ao que já nos disse o Igor.

Num relógio mecânico, há peças que, além das dimensões e formas, são feitas de diferentes materiais (ligas).
Claro está que as mais "cruciais" são (ou de certa forma sempre foram) alvo da preocupação dos fabricantes, mas o conjunto é complexo e da mesma forma seria traçar um "modelo" de como a temperatura afeta o conjunto.


Eu diria até algo mais, e o Igor que estudou o assunto talvez possa confirmar ou me corrigir,...

Eu diria que as correções pelas variações de temperatura são mais "fáceis" (factíveis, se desconsiderada a questão custo) em um movimento a quartzo.
Eu um mecânico não é bem assim.

Abraços a todos!
Alberto

[igorschutz]

Eu diria que você está certo, Alberto.

Quando surgiram os primeiros movimentos quartzo para o pulso, a indústria tentou combater a influência da temperatura por meio de cortes especiais do cristal (corte AT, por exemplo), ou com altas freqüências (4 MHz, 2,4 MHz), etc.
De certa forma, estas soluções adotadas foram eficazes (vide Omega Marine Chronometer, Citizen Crystron Mega), porém eram extremamente trabalhosas e tinham preço elevado.

Com o avanço da tecnologia, acharam outro caminho, zilhares de vezes mais fácil, cômodo e de custo reduzido: a compensação da temperatura pela programação do chip que detecta a vibração do cristal e emite os sinais para os motores de passo. Daí nasceu a termocompensação eletrônica, que hoje é a forma mais utilizada para correção das variações de temperatura nos mecanismos quartzo.

Já num relógio mecânico, há também formas de compensação de temperatura, porém estas limitam-se basicamente ao desenvolvimento de ligas e materiais que sofram menos com esta variação.

Vale a pena pesquisar este assunto, pois é um aspecto histórico importante da relojoaria. Inclusive, um camarada (famoso!) até ganhou um Nobel por conta disso.

Um abraço,

Igor

[mestreaudi]

Excelente pergunta Jean!

Vale lembrar tb os movimentos termocompensados. Aqui a explicação do Igor num tópico sobre Breitling:

Mário,

Em rasas palavras:

Um movimento termocompensado é um movimento quartzo que possui um mecanismo para compensação da variação de temperatura, que é considerada a maior vilã para a precisão de um relógio a quartzo. Com isto, o relógio fica MUUUUUITO mais preciso que um quartzo dito "normal".
Só para você ter idéia: um Citizen de ótima qualidade e sem compensação de temperatura faz +10s/mês. Um Citizen do mais radical, termocompensado, faz +5s/ano.

No caso deste Breitling, a compensação de temperatura se dá de forma eletrônica, isto é, um chip ligado a um termômetro verifica a temperatura média a que o movimento está sendo submetido e acrescenta ou desconta, com certa regularidade, alguns milésimos, centésimos ou décimos de segundos ao tempo marcado pelo relógio, de acordo com uma tabela gravada em sua programação.

Na prática é algo mais ou menos assim (vou utilizar números redondos para facilitar o entendimento, portanto não os considere como verdadeiros):
Na programação do CI do movimento consta que à temperatura ambiente (p. ex., 20°C) o relógio varia +1 seg./dia; então, todo dia o CI desconta 1 segundo do relógio, a fim de "zerar" este adiantamento.
No dia seguinte, quando a temperatura média sobe para 23°C, o CI consulta lá a tabela em sua programação e verifica que o relógio varia +1,5 seg./dia; então ele desconta 1,5 segundos do relógio.
No outro dia, a temperatura média cai para 18°C, que, segundo a programação, atrasa o relógio em -2 seg./dia; então o CI adianta o relógio 2 segundos para compensar.
E assim vai... para cada temperatura, uma variação diferente.

Óbvio que a coisa não é tão simples assim. A temperatura é medida diversas vezes ao dia, o ajuste no relógio também, e os valores, tanto da temperatura quanto das variações de atraso/adiantamento são muito mais extensos e exatos que os que utilizei. Mas acho que dá pra ter uma idéia.

Existe outras formas de termocompensação, mas o assunto é muito extenso pra uma resposta de "bate-pronto".
Um dia escreverei algo mais detalhado em um artigo sobre os relógios a quartzo, mas isso só quando eu tiver tempo e quando eu sentir que o pessoal tá preparado.

Um abraço,

Igor

[flávio]

A temperatura sempre foi o calcanhar de aquiles no ajuste de um relógio e, basicamente, podemos dizer que desde que a competição por relógios precisos começou, duas coisas foram buscadas: reduzir o atrito nas engrenagens (e aí eu coloco principalmente o escapamento, apesar de não ser uma engrenagem, mas um mecanismo completo) e a variação causada pela expansão e contração dos metais no frio e calor.

No livro do De Carle há as variações por graus para cada tipo de metal usado no balanço. O problema é o "erro médio". Todo pêndulo, balanço, etc, mesmo feito de materiais (ligas) "compensantes", chega num ponto de temperatura em que isso não ocorre. Aí reside o problema...

Por isso a evolução dos balanços para em latão com compensação na mola, com tiras bimetálicas, grelhas, criação de ligas, etc, o mesmo tendo ocorrido nos reguladores.

Nos relógios, vingou o balanco de glucidur com mola em nivarox, tidos como antimagnéticos e autocompensantes (nada é 100 auto blá blá blá) e, no caso dos reguladores, escapamento Graham com levees em rubis, pêndulo em INVAR e bob com mercúrio.


Flávio

[flávio]

Aliás, para vocês terem uma noção do problema. É notório pelas histórias aqui discutidas que, na dissecação do H4 pelo Harrison, estava presente o fodástico Berthoud (sim, ele era fodástico, mas muito mais na parte de construção do que solução de problemas). O cara vinha há anos tentando construir um cronômetro marítimo que não tivesse influência de temperatura. O que fez? Simplesmente copiou o que viu nos relógios de Harrison, a grelha compensadora (pêndulo feito em barras de latão e ferro que, depois, o próprio Harrison abandonou por simples tiras bimetálicas), e adaptou o troço aos relógios!

Os primeiros cronômetros de Berthoud, então, são muito bem feitos, trabalho que dá gosto olhar. Mas uns trambolhos, com grelhas compensadoras iguais de relógios de pêndulo em um cronômetro de bordo!

Vejam nessa foto. A metade superior é da parte "grossa" do movimento é rodagem, escapamento, etc, o relógio em si. A metade de baixo, que parece uma grelha de assar bifes, é a grelha compensadora bimetálica, que ficava fechada (selada) num cilindro de latão, que era colocado numa caixa (o sistema completo está na foto do texto sobre La Chaux de Fonds: caixa embaixo, movimento separado da caixa em cima).

Como não tenho esquema desse relógio, mesmo analisando no local, não entendi o porque de dois cordões que passam por polias de cima abaixo no movimento e os dois pesos abaixo.



Esse é o cronômetro 12. No museu Beyer de Zurique vi o 16, que já era menor, muito bem feito, mas um trambolhão também, e com a mesma grelha!



Em outro museu, acho que já em Le Locle, vi um cronômetro de Berthoud moderno (aliás, é o que está na foto do livro do Landes). Ele já era pequeno, mas a grelha continuava lá (por pequeno entenda-se do tamanho de um prato e da altura de uma caixa de sapatos).


Enquanto isso, no mesmo museu Beyer, chamei a atenção do Igor (a clássica: "ou, já que está aqui, bate uma foto) para um relógio IMPORTANTÍSSIMO, feito por um cara, cuja compensação era feita por duas tiras: uma de um metal, outra diferente, que atuavam sobre a mola. O escapamento? O cara? O que esse relógio em particular trouxe de importante e revolucionou tudo, jogando por terra os cronômetros de bordos anteriores? Bem, basta ver o troço, o tamanho (um relógio de bolso pequeno normal) e ler a legenda que estava ao lado. Sim, esse é o relógio cuja foto vemos em vários livros. Eu vi!




Flávio

[JeanFabricio]

Muito boas explicações.
Realmente, eu não tinha idéia de que o assunto fosse tão "carne de pescoço"! hehehe
Gostei muito da tecnologia de termocompesação nos quartz.
Quando a nanotecnologia estiver acessível aos fabricantes de relógios, creio que todas essas dificuldades irão para o espaço! (Ainda mais se for Omega! hehehe)

[Cigano]

Falando nisso...
Eu tenho um Technos Skydiver anadigital que percebi isso, teve uma época que o analógico estava atrasando muito, de uns tempos para cá isso se normalizou dentro do aceitável, hoje ele está adiantando em relação ao digital, mais está dentro do aceitável ainda.
Nunca tinha visto um quartz variar tanto como esse Technos.
Tenho um relógio Atlantis com movimento Citizen 5500, eu tenho ele desde o fim do ano passado e até hoje ele variou apenas 3s, acertei ele com horário legal brasileiro, daquele site que está em minha assinatura.

[Miguel]

Bem, já provei várias vezes por experiência com meus relógios que, no verão, eles tendem a atrasar e, no inverno, tendem a adiantar.

[igorschutz]

Cigano,

Acredito que este problema da diferença entre o mostrador analógico e mostrador digital não tenha a ver com temperatura. Talvez seja desgaste ou mal funcionamento de algum componente.
Onde a temperatura influi é no órgão regulador do relógio, que é único para ambos os mostradores.

Um abraço,

Igor

[Cigano]

Cigano,

Acredito que este problema da diferença entre o mostrador analógico e mostrador digital não tenha a ver com temperatura. Talvez seja desgaste ou mal funcionamento de algum componente.
Onde a temperatura influi é no órgão regulador do relógio, que é único para ambos os mostradores.

Um abraço,

Igor

Pode ser mesmo, vou mandar ele para revisão em breve!!
Obrigado Igor!

[O Cara]

Falando nisso...
Eu tenho um Technos Skydiver anadigital que percebi isso, teve uma época que o analógico estava atrasando muito, de uns tempos para cá isso se normalizou dentro do aceitável, hoje ele está adiantando em relação ao digital, mais está dentro do aceitável ainda.
Nunca tinha visto um quartz variar tanto como esse Technos.
Tenho um relógio Atlantis com movimento Citizen 5500, eu tenho ele desde o fim do ano passado e até hoje ele variou apenas 3s, acertei ele com horário legal brasileiro, daquele site que está em minha assinatura.

O meu aconteceu algo parecido, o analógico atrasou em relação ao digital, atrasou muito, mas muito mesmo, 24 horas por dia, kkkkkkk.
Simplificando o analógico parou.

Você já sabe o resultado, R$25,00 num movimento novo zero bala e está funcionando muito bem agora, inclusive está no meu pulso neste exato momento e com um feature a mais que o movimento anterior não tinha, iluminação no digital  .

Esses relojinhos nem vale a pena mandar revisar, visto o valor baixo do movimento completo.

[Cigano]

Falando nisso...
Eu tenho um Technos Skydiver anadigital que percebi isso, teve uma época que o analógico estava atrasando muito, de uns tempos para cá isso se normalizou dentro do aceitável, hoje ele está adiantando em relação ao digital, mais está dentro do aceitável ainda.
Nunca tinha visto um quartz variar tanto como esse Technos.
Tenho um relógio Atlantis com movimento Citizen 5500, eu tenho ele desde o fim do ano passado e até hoje ele variou apenas 3s, acertei ele com horário legal brasileiro, daquele site que está em minha assinatura.

O meu aconteceu algo parecido, o analógico atrasou em relação ao digital, atrasou muito, mas muito mesmo, 24 horas por dia, kkkkkkk.
Simplificando o analógico parou.

Você já sabe o resultado, R$25,00 num movimento novo zero bala e está funcionando muito bem agora, inclusive está no meu pulso neste exato momento e com um feature a mais que o movimento anterior não tinha, iluminação no digital  .

Esses relojinhos nem vale a pena mandar revisar, visto o valor baixo do movimento completo.

Eu também gosto do meu, eu estou querendo trocar o movimento inteiro mais não encontro do modelo do meu, o meu não tem o botão abaixo da corôa que nos demais que é normal.

Olhem a foto, não tem o botão abaixo da corôa!

[O Cara]

Cigano, até ia te propor a colocar o movimento igual ao meu e inutilizar o botão abaixo da coroa, mas esse botão faz falta, não tem como mesmo.

Outra coisa, aproveita e troca os ponteiros, esses não parecem ser originais, os ponteiros originais do Skydiver é o modelo Mercedes.

Você já procurou o movimento lá fora?
Já mandou e-mail para as fornituras perguntando se conseguem por encomenda?

[LUIS_TAMANINI]

Olá amigos!
Eu observei o inicio do tópico e reparrei que o assunto se desvio um pouco do tema original... pois bem, a temperatura e a umidade influenciam da seguinte maneira: elas alteram a "densidade do ar". Como assim? Vocês devem estar pensando. Pois bem o disco do pendulo já possue um formato "um pouco aerodinamico" apropriado para a função dele que seria segurar a velocidade do sistema. A regulagem padrão é subir o disco para acelerar e abaixar para retardar, mas tente manter o disco do pendelo na mesma altura e desloque o disco 2 mm a mais do centro do seu alinhamento(girar o disco em relação a haste de madeira)... irá mudar a aerodinamica dele em relação a sua tragetoria, tendo maior "area de contato" com o ar na sua trajetoria. É o mesmo que fazer um boeing 747 com o bico quadrado.
Opss! Já estava fugindo do assunto. O pior vilão mesmo é a umidade para este tipo de relógio. A temperatura baixa faz a água no ar ficar mais ou menos densa, aumentado ou diminuindo o efeito de "arrasto" do pendulo, se colocar-mos o mesmo sistema em um ambiente desprovido de umidade e oscilar-mos a temperatura ela irá agir somente com mais intesidade na lubrificação, o latão e aço utilizado na sua confecção toleram as mudanças, tanto que é por isso que eles são usados na sua fabricação. Mas o lubrificante muda a sua densidade facilmente mas ainda assim não o bastante para alterar o desepenho do sistema... lógico se você estiver usando o lubrificante correto.  Ainda com relação a umidade , se a haste/varão do pendulo for de madeira e se ela estiver com o seu tratamento/envernizamento danificado, a haste pode absorver umidade do ar, alterando o seu comprimento.
Por isso é comum em dias quentes o relógio de parede acelerar e em dias frios atrazar, pois ocorre a mudança da densidade do ar.
Valeu?
Abraços.

[flávio]

Olá amigos!
Eu observei o inicio do tópico e reparrei que o assunto se desvio um pouco do tema original... pois bem, a temperatura e a umidade influenciam da seguinte maneira: elas alteram a "densidade do ar". Como assim? Vocês devem estar pensando. Pois bem o disco do pendulo já possue um formato "um pouco aerodinamico" apropriado para a função dele que seria segurar a velocidade do sistema. A regulagem padrão é subir o disco para acelerar e abaixar para retardar, mas tente manter o disco do pendelo na mesma altura e desloque o disco 2 mm a mais do centro do seu alinhamento(girar o disco em relação a haste de madeira)... irá mudar a aerodinamica dele em relação a sua tragetoria, tendo maior "area de contato" com o ar na sua trajetoria. É o mesmo que fazer um boeing 747 com o bico quadrado.
Opss! Já estava fugindo do assunto. O pior vilão mesmo é a umidade para este tipo de relógio. A temperatura baixa faz a água no ar ficar mais ou menos densa, aumentado ou diminuindo o efeito de "arrasto" do pendulo, se colocar-mos o mesmo sistema em um ambiente desprovido de umidade e oscilar-mos a temperatura ela irá agir somente com mais intesidade na lubrificação, o latão e aço utilizado na sua confecção toleram as mudanças, tanto que é por isso que eles são usados na sua fabricação. Mas o lubrificante muda a sua densidade facilmente mas ainda assim não o bastante para alterar o desepenho do sistema... lógico se você estiver usando o lubrificante correto.  Ainda com relação a umidade , se a haste/varão do pendulo for de madeira e se ela estiver com o seu tratamento/envernizamento danificado, a haste pode absorver umidade do ar, alterando o seu comprimento.
Por isso é comum em dias quentes o relógio de parede acelerar e em dias frios atrazar, pois ocorre a mudança da densidade do ar.
Valeu?
Abraços.

Luiz, na verdade o efeito do arrasto é pequeno, assim como o da pressão barométrica. Como expliquei, o efeito nos relógios, seja de pêndulo ou pulso, ocorre pelo aumento (ou diminuição) nominal do comprimento do pêndulo (pelo efeito do calor e frio), o mesmo acontecendo nos balanços e molas, o que altera o momento de inércia. Isso é o calcanhar de aquiles dos relógios. Por isso as ligas metálicas e sistemas para, a grosso modo, manterem tudo do "mesmo tamanho", independentemente das alterações de temperatura.

Nos relógios de pêndulo, inicialmente achavam que o arrasto com o ar contido na caixa fosse efetivamente algo a ser considerado (daí os pêndulos com formato lenticular). No entanto, o que mudava tudo eram as alterações de pressão barométrica, mas isso só foi descoberto depois que o grande problema - alterações de comprimento de pêndulo - tornaram-se questões resolvidas.

Não é por outro motivo que os reguladores padrão de observatório se tornaram aqueles com escapamento Graham, haste do pêndulo em invar, pêndulo em mercúrio (e não aerodinâmico) e caixa selada para poeira, mas não pressão.

Quando os relógios master elétricos surgiram, aí sim a pressão constante se tornou necessária (o arrasto não, pois esses relógios trabalhavam no vácuo praticamente).

O Igor tem um texto interessantíssimo sobre o tema, sobre os reguladores Shortt. Aqui:

http://igorschutz.blogspot.com/2009/02/qual-o-relogio-mecanico-mais-preciso-ja.html


Aliás, vi alguns reguladores master na Europa, sobretudo da Riefler, de babar. Todos em funcionamento. Tenho uma foto bacana aqui, vou pegá-la.


Flávio

[flávio]

Jurei para o Igor que iria lembrar de tudo, disse que iria tirar fotos das legendas, acabei não tirando, só tenho certeza quanto ao primeiro relógio mostrado, na esquerda. É o famoso relógio Shevchenko, russo, cópia descarada (mas melhorada, acreditem!) dos Shortt, que serviram de padrão na União Soviética até os anos 60. O escravo é apenas um pêndulo em Invar (completo em invar), no vácuo, que envia sinais elétricos ao master, que nesse caso é um relógio normal de parede, pois não possuíam o original. Mas estava funcionando. Ao lado, um dos primeiros relógios de quartzo para padrão. O demais são reguladores secundários de observatório, o ao lado do de quartzo com pêndulo e haste em invar, o outro normal, haste em madeira, o último, claramente com haste em invar e pêndulo com jarra de mercúrio (a jarra em ferro, para rápida transferência de temperatura. Aliás, modifiquei o texto mas deixei o que havia escrito. A jarra é em latão, não em ferro, pela cor e modelo dá para ver, observando melhor agora).





A foto é minha, tirada no Museu Internacional de La Chaux de Fonds.

[LUIS_TAMANINI]

OPss! Beleza Flavio!
Eu sempre acreditei que a densidade do ar(neste ponto a pressão barometrica se encaixa) fosse a maior responsavel pela variação, tendo em vista que a madeira possue com coeficiente de dilatação "para alguns" despresivel.
Mas tudo bem... aproveitando a deixa.... não sei se posso pergunta aqui, mas ... você sabe como indentificar o ano de fabricação de um Junghans de parede?