Quartzklockan

Vad är en quartzklocka?

 

Något förenklat kan man säga att det finns två olika typer av klockor. Mekaniska klockor och quartzklockor. En mekanisk klocka lagrar energin som driver urverket i en fjäder. En quartzklocka drivs istället av ett batteri eller av solceller. Men quartzen då, vad är det?

 

Quartz eller kvarts som det heter på svenska är ett mineral som består av kiseloxid. När man leder elektrisk ström genom en bit kvarts deformeras kvartsen tillfälligt och börjar vibrera.

 

Kvarts vibrerar med ett konstant antal svängningar per sekund, oftast 32 768 men även andra frekvenser förekommer. Eftersom kvartsen vibrerar med ett konstant antal svängningar lämpar den sig utmärkt för att mäta tid, i princip allt som behöver en klocka.

 

Quartzklockor innehåller utöver strömkällan (batteriet eller solcellerna) och urverket en mikroprocessor, en motor och en kvartskristall formad som en stämgaffel. Batteriet i quartzklockan genererar elektriska impulser som mikroprocessorn sedan skickar till kvartskristallen.

 

 

Mikroprocessorn räknar sedan antalet vibrationer och skickar en elektrisk impuls per sekund vidare till klockans motor.

 

Motorn omvandlar i sin tur den elektriska impulsen till mekanisk kraft och leder den till urverket som flyttar visarna när det gått en precis en sekund.

 

På så sätt får man en väldigt precis klocka. En quartzklocka för ett par hundralappar håller tiden bättre än en Rolex eller Patek Philippe för flera hundratusen kronor.

 

 

Så funkar en quartzklocka – kortversionen:

* Elektrisk ström från batteriet skickas till quartzkristallen via en mikroprocessor.
* Quartzkristallen börjar vibrerar med 32 768 svängningar per sekund.
* Mikroprocessorna omvandlar svängningar till elektriska impulser.
* Mikroprocessorn skickar en elektrisk impuls per sekund vidare till klockans motor.
* Motorn reagerar på den elektriska impulsen och skickar energi vidare till urverket.
* Visarna flyttar sig varje sekund.

 

Quartzklockans historia

Den första quartzklockan någonsin skapades av Warren Morrison och J.W. Horton vid Bell Telephone Laboratories 1927. Bells quartzklocka var emellertid inget du kunde gå omkring med på handleden. Den innehöll en hel uppsättning elektronrör och var storleksmässigt fullt jämförbar med ett mindre kylskåp (lite högre men något smalare).

 

Det skulle dröja länge innan det första quartzbaserade armbandsuret dök upp på marknaden. Ända till december 1969 då Seiko lanserade världens första kommersiella quartzdrivna armbandsur under namnet Astron. Vid den tiden var quartzklockor väldigt exklusiva. En Astron kostade lika mycket som ny bil.

 

Men när quartzklockan väl var ute på marknaden gick utvecklingen fort. Quartzklockorna blev snabbt både billigare, bättre och fler. Vid slutet av sjuttiotalet hade quartzklockorna vänt upp och ner på hela klockvärlden.

 

Beroende på perspektiv så kallas den här perioden för antingen quartzrevolutionen eller quartzkrisen. För många traditionella tillverkare av fina mekaniska klockor var det onekligen en kris.

 

Ett flertal märken gick helt enkelt under i konkurrensen japanska tillverkare och deras betydligt billigare quartzklockor. Sedan 1980-talet är quartzklockans dominans total, åtminstone i lägre prisklasserna. Idag är mer än 97 procent av de klockor som säljs världen över just quartzklockor.

 

 

Hur exakt är en quartzklocka?

 

En quartzklocka är väldigt exakt i jämförelse med en traditionell mekanisk klocka. Men quartzklockor kan trots den imponerande trots kvartsens imponerande egenskaper fortfarande gå fel.

 

Den främsta anledningen är att kvarts vibrerar vid olika frekvenser (antal svängningar) vid olika temperaturer och vid olika lufttryck. Bara en sådan sak som att ta och på dig klockan påverkar kvartskristallens frekvens och bidrar till att den går för snabbt eller långsamt.

 

Sammantaget innebär de här effekterna till att en genomsnittlig kvartsklocka visar fel på ungefär en sekund per dag. Det låter kanske mycket men är betydligt bättre än vad de bästa mekaniska klockorna presterar, de har i regel felmarginalen på 4-5 sekunder per dag.

 

Superexakta quartzklockor

Det finns quartz-klockor som är så exakta att de har en felmarginal på omkring 10 sekunder plus eller minus per år. Citizen och Casio har flera modeller med inbyggd uppkoppling till GPS-satelliter som hjälper till att korrigera tiden löpande. På så sätt kan de uppnå en väldigt hög precision med försvinnande lite avdrift från korrekt tid.

 

En särskild kategori av mycket exakt quartz-klockor marknadsförs under benämningen HAQ (High Accuracy Quartz). Endast klockor som har en felmarginal på högst 10 sekunder plus eller minus per år får kallas HAQ.

 

Ett exempel är Conquest V.H.P. (Very High Precision) som lanserades på klockmässan Baselworld 2017. Den ska enligt Longines själva ha en felmarginal på max 5 sekunder +/- per år eller mindre än en halv sekund per månad.

 

Även Longines schweiziska branschkollegor Breitling har satsat på superexakta quartzklockor. Klockorna i Breitlings modellserie Superquartz kompenserar för temperatur- och tryckförändringar, vilket gör att de klarar av en felmarginal på högst 10 sekunder plus eller minus per år.

 

En annan väldigt tillförlitlig quartzklocka är Citizens Chronomaster. Chronomaster var den första klockan som klarade en felmarginal på högst 5 sekunder plus eller minus per år när den lanserades 2011. Än mer imponerande är att klockorna i Chronomaster-serien drivs av Citizens egna solcellsteknik Eco Drive som i princip eliminerar behovet av batteribyte.

 

Som om inte det var nog slog Citizen nyligen till med världens mest exakta armbandsur. Citizens Eco Drive Caliber 0100 som lanserades 2019 är helt soldriven och har en precision på +/- 1 sekund per år. Det uppnår Citizen bland annat genom att använda en högfrekvent kvartskristall som vibrerar 8 388 608 gånger per sekund istället för 32 768 som kristallen i vanliga quartzklockor.

 

Citizen Calibre 0100 är förstås inget billigt quartzur. Den kom i tre kraftigt limiterade versioner, en i vitguld med vit urtavla och två versioner i titan med vit eller svart urtavla. Totalt tillverkades Calibre 0100 i 800 exemplar. Nypriset för vitguldversionen var vid lanseringen 16 800 dollar, alltså omkring 150 000 kronor.

 

För- och nackdelar med quartzklockor

Till skillnad från manuella och automatiska klockor är quartz en klockvariant som kräver väldigt lite underhåll. Något som med stor sannolikhet är en av anledningarna till att quartz är det vanligaste och mest populära urverket i världen. En mekanisk klocka behöver lämnas in på service med jämna mellanrum.

 

En quartzklocka behöver egentligen ingenting utöver ut ett batteribyte någon gång mellan vart femte och vart tionde år. En soldriven quartzklocka behöver egentligen inget underhåll alls. Andra fördelar med quartzklockor är att de i regel är mycket billigare än automatiska och manuella klockor.

 

Varför väljer inte alla quartzklockor då? Varför köpa en mekanisk klocka om den håller tiden sämre och kostar mycket mer än en quartzklocka?

 

För många klockälskare är det inte i första hand tiden som är en fin klockas främsta funktion. Det är snarare det avancerade hantverket, den långa traditionen bakom traditionella klockor och den precision som krävs för att bygga ett exakt urverk som drivs helt utan batterier.

 

Mekaniska klockor av hög kvalitet skapas huvudsakligen för hand och detaljarbetet håller en fantastisk hög klass. En mekanisk klocka är mer att betrakta som ett litet mekanisk konstverk.

 

Quartzklockor som i regel är billiga och massproduceras i stor serier kan inte mäta sig mot fin mekanisk klocka i det avseendet.

 

Sammanfattning – Quartzklockor vs mekaniska klockor

 

Quartz-uret

* Urverket kan både vara analogt och digitalt.
* Quartzklockor ger en exakt tidmätning, till och med bättre än den mest avancerade mekaniska klockan.
* Quartzuret är batteridrivet vilket gör att det inte kräver särskilt mycket underhåll mer än ett batteribyte emellanåt.

 

Manuella mekaniska klockor

Hantverket bakom mekaniska klockor gör varje klocka unik.
Klockan kan behövas lämnas in till en urmakare för service regelbundet.
Klockan drivs av att den dagligen vrids upp för hand istället för ett batteri.

 

Automatiska mekaniska klockor

* Klockan kan behövas lämnas in till en urmakare för service regelbundet.
* Klockan drivs av dig själv. När du som har på dig klockan rör din arm går uret.
* Klockan har en automatisk gångreserv som vanligtvis ligger på 40–50 timmar.
* De flesta mekaniska klockor kan även dras upp manuellt vilket kan vara användbart ifall man varit mycket stillasittande eller inte använt klockan på ett tag.

 

Bonusfakta om quartz

Kvartskristaller används inte bara i klockor. Kvartskristaller är en oumbärlig komponent i allt från radio- och tv-apparater till radar och sonarsystem i ubåtar och i princip allting som innehåller en mikroprocessor. Mekanisk ljudutrustning är ett annat exempel.

Under åttiotalet innehöll ofta mer påkostade bandspelare och skivspelare en kvartskomponent för att reglera hastigheten inspelning och uppspelning och minimera svaj. Motorn i den legendariska DJ-skivspelaren Technics SL-1200 kontrolleras av en kvartskristall för säkerställa att skivan konstant spelas upp i exakt rätt hastighet.