CH704688A2 - Procédé de certification de montre-chronographe. - Google Patents

Abstract

Procédé de certification de montre-chronographe, consistant à soumettre une montre chronographe à certifier à au moins une étape de mesure (10, 20, 30, 40, 50, 60), visant à contrôIer la précision d’un organe de la montre, l’organe soumis auxdites mesures étant la partie chronographe de la montre.

Description

DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION

[0001] La présente invention concerne un procédé de certification pour montre-chronographe.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE

[0002] Le test le plus connu pour certifier la précision des montres est le test COSC. Ce test est réalisé sur des mouvements d’origine Suisse par un organisme indépendant, pour contrôler le niveau de précision des mouvements. Le test prévoit que les montres à tester sont soumises à des mesures de précision pendant une durée prédéterminée. Chaque mouvement est contrôlé individuellement pendant seize jours, dans cinq dispositions et à trois températures différentes, simulant ainsi des conditions d’utilisation de la montre. A la fin du test, la montre reçoit le certificat COSC si l’erreur de marche est comprise entre certaines limites. Les mouvements qui satisfont aux critères de précision édictés par la norme ISO 3159 reçoivent un certificat officiel de chronomètre. La dite norme ISO 3159 donne la définition du chronomètre-bracelet à oscillateur balancier-spiral.

[0003] Une des limitations de ce test tient au fait que même pour les montres chronographes, les tests concernent uniquement la marche de la montre. Aucune mesure ne permet de qualifier la précision du chronographe. Ainsi, il est possible que certains chronographes soient certifiés selon la norme préalablement citée, alors que la précision de chronographie ne correspond pas nécessairement à la précision du chronomètre testé. Même si on peut mesurer la précision de la montre lorsque le chronographe tourne pour voir si cela affecte la précision de l’heure courante, on ne connaît pas pour autant le niveau de précision du chronographe.

[0004] Pour pallier ces différents inconvénients, l’invention prévoit différents moyens techniques.

EXPOSÉ DE L’INVENTION

[0005] Tout d’abord, un premier objet de l’invention consiste à prévoir un procédé de test ou de mesure ou de certification permettant de vérifier si une montre donnée, et notamment sa partie chronographe, fonctionne en respectant certaines tolérances ou limites de précision.

[0006] Un autre objet de l’invention consiste à prévoir un procédé de test ou de mesure ou de certification permettant de vérifier si une montre donnée, et notamment sa partie chronographe, fonctionne en respectant certaines tolérances ou limites de précision, même lorsqu’elle subit des contraintes d’utilisation ou environnementales.

[0007] Un autre objet de l’invention consiste à prévoir un procédé de test ou de mesure ou de certification permettant de vérifier si une montre donnée, et notamment sa partie chronographe, respecte des critères et des niveaux de qualité sensiblement élevés, ou même des niveaux de qualité tels que la montre satisfaisant de tels critères puisse être considérée comme un produit d’exception.

[0008] Pour ce faire, l’invention prévoit un procédé de certification de montre-chronographe, consistant à soumettre une montre chronographe à certifier à au moins une étape de mesure visant à contrôler la précision d’un organe de la montre, dans lequel l’organe soumis auxdites mesures est la partie chronographe de la montre.

[0009] Un tel test permet de vérifier de façon très précise le niveau de qualité de la partie chronographe de la montre, et ce de façon indépendante du fonctionnement du chronomètre. En particulier si le test est mis en œuvre par une autorité de certification indépendante, il permet d’avoir une mesure neutre et objective de la précision de l’organe chronographe, permettant ainsi aux acquéreurs éventuels d’avoir des indications fiables au sujet des performances réelles du chronographe.

[0010] Ce certificat est particulièrement intéressant pour les montres dans lesquelles le chronographe dispose de son propre organe réglant, comme par exemple un organe réglant à 50Hz ou davantage, pour augmenter la résolution temporelle.

[0011] Selon un mode de réalisation avantageux, la précision du chronographe est contrôlée en référence à une base temps de référence, comme par exemple une horloge atomique, permettant de vérifier une erreur peu importante en valeur absolue, ce qui est typique des erreurs de chronométrage qui sont effectués sur des durées courtes mais avec une résolution importante, par exemple une résolution au dixième, au centième ou au millième de seconde.

[0012] Selon un autre mode de réalisation avantageux, le contrôle de précision est effectué pendant une durée déterminée, une marge de précision étant par ailleurs affectée à ladite durée déterminée. Le test peut ainsi être adapté selon les caractéristiques des chronographes à certifier. Par ailleurs, la marge de précision est avantageusement établie de façon à s’assurer que les montres certifiées soient synonymes d’un haut niveau de performance.

[0013] Dans une variante avantageuse, la durée déterminée correspond sensiblement à la réserve de marche maximale du chronographe.

[0014] Egalement de manière avantageuse, pendant au moins une portion donnée de la durée d’une mesure, la montre-chronographe est soumise à au moins une contrainte physique. Les contraintes sont de préférence sélectionnées de façon à être représentatives des conditions d’utilisation du chronographe. Le fait d’effectuer les tests en simulant les conditions d’utilisation du chronographe permet de s’assurer qu’une montre certifiée puisse satisfaire aux critères de précision lors de son utilisation dans des conditions normales.

[0015] L’invention prévoit également une montre-chronographe certifiée par le procédé de certification préalablement décrit.

DESCRIPTION DES FIGURES

[0016] Tous les détails de réalisation sont donnés dans la description qui suit, complétée par les fig. 1à 5, présentées uniquement à des fins d’exemples non limitatifs, et dans lesquelles: – La fig. 1est un organigramme fonctionnel présentant les principales étapes d’un mode de réalisation du procédé selon l’invention; – La fig. 2est une variante de réalisation du mode de réalisation présenté à la fig. 1, comportant des étapes additionnelles; – La fig. 3 montre un graphique illustrant un exemple de mesure de la marche; – La fig. 4 montre un graphique illustrant un exemple de mesure de la dérive différentielle; – La fig. 5 montre un graphique illustrant les incertitudes de mesure liées à un compteur de temps analogique.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L’INVENTION

[0017] Définitions: Un compteur de temps (chronoscope) selon la norme ISO 6426/2 est un instrument de mesure du temps mesurant la durée d’un intervalle de temps (τ). L’état du compteur de temps, désigné par la lettre E, s’obtient en soustrayant de la durée indiquée par le compteur celle d’un étalon horaire de référence. La marche (Mτ) est le rapport de la variation de l’état du compteur pendant la durée τ à la valeur de cette durée: Mτ=(ΔE)τ/τ.

[0018] L’allure M0(t) est par définition la valeur limite de la marche à l’instant t lorsque τ tend vers 0. C’est la dérivée de la marche par rapport au temps.

[0019]

[0020] On en déduit:

[0021] Où M0(t) est une fonction du temps, continue ou non, analytique ou aléatoire, d’expression sans dimension.

[0022] L’allure moyenne est la valeur moyenne de l’allure durant un intervalle de temps τ donnée

[0023]

[0024] L’allure moyenne du compteur de temps, durant l’intervalle de temps τ est aussi sa marche Mτ. Cette dernière découle d’une observation globale de l’instrument, alors que résulte de son analyse infinitésimale; on a dans ce cas, une connaissance accrue de ses performances.La dérive (Dτ/[S<–1>]) d’un compteur de temps pendant la durée τ d’un intervalle de temps repéré aux instants tj et ti est le rapport de la variation de l’allure pendant la durée t à la valeur de cette durée:

[0025]

[0026] Il est d’usage de définir des dérives particulières:

[0027]

[0028] Da = dérive annuelle

[0029] Dd = dérive diurne

[0030] La déviation (D0(t)) est la valeur limite de la dérive à l’instant t si τ tend vers 0:

[0031]

[0032] C’est donc la dérivée de l’allure par rapport au temps,

[0033] On en déduit:

[0034]

[0035] La valeur moyenne de la déviation pendant une durée τ représente la dérive pendant cette durée

[0036]

[0037] La déviation D0(t) s’exprime en s<–><1>. C’est une fonction du temps et des paramètres décrivant l’environnement de l’instrument de mesure du temps.

[0038] La stabilité chronométrique d’un instrument de mesure du temps est son aptitude à ne pas varier de marche et d’allure au cours du temps. Elle peut être examinée à très court terme, à court terme ou à long terme.

[0039] Son expression, chiffrée, est donnée à contrario (instabilité), par la valeur de la déviation et de la dérive. Pour expliciter de la sorte les caractéristiques d’un oscillateur, on doit préciser t, l’instant du début des observations, et les conditions répertoriées de son fonctionnement (environnement, amplitude des oscillations, état de charge du barillet, etc.). La dérive diurne ou annuelle est une expression caractéristique du vieillissement chronométrique.

[0040] La certification chronomètre est protocolée par ISO 3159 qui définit des critères de variation de marche diurne, La variation de marche diurne étant définie par:

[0041]

[0042] Où τ = k.d; avec k, nombre naturel > 0

[0043] Habituellement on considère deux marches diurnes consécutives (k = 1),

[0044] donc:

[0045]

[0046] La fig. 1 est un organigramme fonctionnel présentant les principales étapes d’un mode de réalisation du procédé de certification selon l’invention. A l’étape 10, la montre à certifier est positionnée dans un dispositif spécifiquement adapté, comme par exemple une enceinte de test, pour effectuer des mesures inhérentes à la précision du mécanisme objet de la certification. Un tel dispositif peut comprendre des moyens pour loger une ou plusieurs montres à certifier et des moyens permettant de mesurer ou détecter la ou les valeurs indiquées par le chronographe soit à certains instants donnés comme par exemple à la fin de la période considérée, ou de façon continue. Le dispositif comporte éventuellement des éléments permettant de faire subir aux montres de l’enceinte une ou plusieurs contraintes physiques. Des organes externes peuvent par ailleurs être en liaison avec l’enceinte, par exemple pour y délivrer de l’air chaud ou froid. Les mesures peuvent donc être effectuées dans diverses conditions jugées représentatives du niveau de qualité ou de précision que la certification vise à valider.

[0047] A l’étape 20, le chronographe de la montre est lancé. L’action de démarrage peut être manuelle ou automatisé. A l’étape 30, les prises de mesures prévues dans le cadre de la certification sont amorcées, et se déroulent, selon une séquence préalablement établie, jusqu’à la fin des prises de mesures, à l’étape 40. Divers moyens peuvent être utilisés pour effectuer les mesures. Par exemple, au moins une mesure de précision est effectuée au moyen d’une caméra haute fréquence (par exemple 20 ́000 images par seconde) filmant au moins une des aiguilles du chronographe. Un traitement ou analyse des images permet d’associer de façon très précise la position de l’aiguille filmée à une valeur donnée de temps écoulé mesuré par le chronographe. Dans un autre exemple, au moins une mesure de précision est effectuée au moyen d’un microphone captant les battements du mouvement. La comptabilisation du nombre de battements permet de déduire la mesure du temps réalisée par le chronographe, mais ne tient pas compte des éventuels jeux dans les engrenages, et est mal adaptée à des montres comportant plusieurs organes réglants dont les battements se superposent. Plusieurs mesures de différente nature peuvent être effectuées avec des moyens de mesure de différents types.

[0048] Les mesures effectuées sont avantageusement des mesures de temps ou de durée. A l’étape 50, les mesures effectuées sont comparées à une référence. La référence temporelle utilisée est avantageusement une base sensiblement absolue, comme par exemple une indication fournie par une horloge atomique. Une telle horloge permet d’obtenir une référence particulièrement précise, puisque la dérive sur une horloge atomique au rubidium est inférieure à une seconde par trois cents ans.

[0049] En fonction de l’écart entre les valeurs mesurées et les valeurs de référence, le chronographe est noté pour être déclaré certifié ou non (étape 60). Une montre-chronographe certifiée par le procédé selon l’invention permet de fournir une indication fiable quant au niveau de précision atteint ou non par le chronographe.

[0050] Comme on le voit à la fig. 2, à l’étape 31, des variantes de réalisation peuvent impliquer l’application d’une ou plusieurs contraintes physiques, comme par exemple une ou plusieurs températures différentes ou un ou plusieurs cycles thermiques, une ou plusieurs pressions ou cycles de variation de pression, une ou plusieurs contraintes de positionnement ou d’orientation, des vibrations ou cycles vibratoires, des accélérations, des changements de position, etc. Si plusieurs contraintes de différents types sont appliquées, elles peuvent l’être de façon successive ou concomitante.

[0051] La durée du test est de préférence inférieure à la durée du test de chronométrie utilisé pour vérifier la marche de la montre; elle correspond avantageusement à la durée typique d’utilisation du chronographe, par exemple de l’ordre de quelques heures. Dans un mode de réalisation avantageux, la durée du test dépend de la réserve de marche du chronographe; on certifie ainsi que la durée maximale qui peut être comptée par le chronographe l’est avec une précision suffisante. L’erreur maximale autorisée pour que le chronographe soit certifié est en revanche avantageusement nettement plus faible que pour un test de chronométrie, et est adaptée à la durée réduite du test. Avantageusement, l’erreur maximale autorisée est déterminée avec une précision du 100<è><me>de seconde, ou même du millième de seconde, qui peut être obtenue grâce à la caméra haute fréquence qui filme les aiguilles.

[0052] Le procédé selon l’invention permet ainsi de définir des mesures et des conditions dans lesquelles les mesures sont effectuées de façon à vérifier de façon fiable et réaliste le niveau de précision d’un organe chronographe d’une montre. La mise en œuvre d’un tel test peut être confiée à une autorité neutre et indépendante, pour que la certification puisse être appliquée de façon rigoureusement identique à des montres-chronographes d’origine diverses. Le test peut aussi être appliqué en interne, par un fabricant, pour vérifier des normes de qualité spécifiques.

[0053] Dans tous ces cas, les utilisateurs et acquéreurs éventuels de montres-chronographes disposent d’un outil de référence leur permettant de connaître le niveau de précision de la partie chronographe d’une montre, en complément d’éventuelles indications concernant le chronomètre.

[0054] Concernant les mesures effectuées, il est à noter que la variation de la marche diurne correspond à une notion restrictive de la dérive. Elle répond à la difficulté expérimentale d’exprimer l’allure, toujours plus ou moins variable en raison de l’instabilité de l’oscillateur ainsi qu’à celle d’accéder en permanence et avec précision à la phase des oscillations.

[0055] Elle ne rend cependant pas compte de phénomènes de dérives compensatoires qui peuvent avoir lieu durant l’intervalle de temps τ Un chronographe peut donc être faussement certifié chronomètre si la durée de l’intervalle de temps mesuré par le compteur de temps est très inférieur à τ (24h dans le cas d’ISO 3159).

[0056] Il semble donc logique de ne pas considérer uniquement la variation de marche diurne dans le cas d’une caractérisation de la précision chronométrique d’un chronographe affichant la seconde.

[0057] D’une manière générale et pour contourner les difficultés précédentes, une expression plus pertinente d’une variation de marche particulière en un temps donné sera fournie par la valeur de la variation relative désignée par dérive différentielle: Dτ1, τ2 / [s-1].

[0058]

[0059] Où τ2<<τ1

[0060] La notion du second indice τ2 indique la durée d’appréciation de l’allure moyenne.

[0061] Exemple: Dmin, s: dérive par minute extrapolée par une mesure sur 1 seconde.

[0062] Cette notion est en meilleure adéquation avec la caractérisation de la performance d’un compteur de temps, pour autant que τ1<<R (réserve de marche du compteur); que l’incertitude sur la mesure d’état soit <<τ2; et que les conditions spécifiques du mesurage soient identifiées (position, température, charge du barillet, etc.). C’est ce principe qui est utilisé pour la mesure de la marche «instantanée» de manière acoustique.

[0063] Le concept de l’invention se base sur des mesures d’état par photographie de l’affichage du compteur de temps. Les photographies sont réalisées par le truchement d’une caméra (haute vitesse si besoin) pilotée par une base de temps étalon de précision suffisante: on enregistre le positionnement de l’affichage en ti et en ti + τ2 à intervalle de temps τ1. La marche Mτ2 sera reportée en fonction de t. Les points de mesure étant séparés de l’intervalle τ1, tel que montré au graphique de la fig. 3.

[0064] La dérive différentielle sur τ1 peut donc être calculée, telle que lors d’une mesure de marche «instantanée» acoustique, tel que montré sur le graphique de la fig. 4.

[0065] En cas d’égalité des aires au dessus et au dessous de l’abscisse du graphique de la fig. 4, le compteur de temps peut être déclaré précis par ISO3159 (si R=24h). On constate cependant que jusqu’à tn, la dérive est sur l’avance, alors que de tn à R, la dérive est sur le retard. En fait, ce compteur de temps n’est jamais précis sauf si la durée mesurée correspond à 24 heures.

[0066] Ainsi, l’illustration de la dérive sur toute la réserve de marche permet une meilleure connaissance de la réelle performance chronométrique du compteur.

[0067] En fonction de la fréquence d’impulsion du compteur et des intervalles de temps à caractériser dans leur dérive, un choix judicieux de τ1 et τ2 doit être réalisé. Ces paramètres peuvent conditionner les équipements de mesure sur deux points: – la capacité de mesure (taille des fichiers à traiter). – l’incertitude de mesure (fig. 5)

[0068] Concernant cette incertitude de mesure, on observe que le principe d’un compteur de temps analogique est de transcrire une durée en un déplacement angulaire. L’aiguille du compteur parcourt un certain angle par unité de temps. La prise d’image doit donc permettre de mesurer ce déplacement angulaire de manière la plus précise possible.

[0069] A une durée τ2 correspond donc un déplacement angulaire φ=νατ2 où a correspond au déplacement angulaire moyen d’une impulsion et ν la fréquence d’impulsion moyenne du compteur.

[0070] Incertitude sur l’affichage en ti: en ti, l’aiguille du compteur est située dans l’intervalle défini par la borne inférieure correspondant au moment où l’aiguille atteint le repère ti et la borne supérieure correspondant au moment ou elle quitte le repère ti. L’incertitude maximale correspond donc au déplacement angulaire généré par une impulsion du compteur (α). Le jeu des engrenages a pour effet de générer des impulsions d’amplitude variables et aléatoires. Le déplacement angulaire de l’aiguille pour chaque impulsion n’est pas constant et si a est le déplacement angulaire moyen, chaque impulsion est entachée d’une erreur (±Δα). l’oscillation de l’aiguille autour du point d’équilibre peut induire une erreur de positionnement figée par la prise d’image. L’amplitude crête de cette oscillation doit être mesurée à priori afin d’en tenir compte dans l’incertitude de mesure (±�?). Temps d’exposition pour la prise d’image: dans des conditions suffisantes d’éclairage, la durée d’exposition est de l’ordre de la microseconde. Ce temps n’induit pas de flou significatif et n’est pas considéré.

[0071] Incertitude sur ti + τ2: dérive de la base de temps étalon, incertitude sur la vraie durée τ2. Les horloges atomiques de référence ont une dérive trop faible pour être significative dans le cadre de ces mesures.

[0072] Incertitude sur l’affichage en ti + τ2: Le même argumentaire que celui décrit en ti peut être repris, à la différence qu’en ti+τ2, l’aiguille du compteur est située dans l’intervalle défini par la borne inférieure correspondant au moment où l’aiguille quitte le repère précédent ti+τ2 et la borne supérieure correspondant au moment ou elle quitte le repère ti+τ2. La durée τ2 implique νατ2 impulsions qui minimisent le facteur d’incertitude ±Δα par la moyenne. L’incertitude du déplacement angulaire φ par cette contribution est notée Δα’.

[0073] On constate qu’il convient de choisir τ2 suffisamment grand afin de limiter l’incertitude de mesure de l’affichage.

[0074] Le nombre d’images enregistrées est limité par la mémoire de la caméra. Celui-ci dépend des spécifications τ2 et surtout xτ. Afin d’être le plus fin possible dans l’analyse, τ2 doit s’approcher le plus possible de τ1. Idéalement, les images enregistrées devraient pouvoir être prises en ti; ti+ τ2; ti+2τ2; ti+kτ2; ainsi la dérive calculée est sensiblement fine.

Claims (11)

1. Procédé de certification de montre-chronographe, consistant à soumettre jne montre chronographe à certifier à au moins une étape de mesure visant à:ontrôler la précision d’un organe de la montre, caractérisé en ce que l’organe soumis auxdites mesures est la partie chronographe de la montre.

2. Procédé de certification de montre-chronographe selon la revendication 1, Jans lequel la précision du chronographe est contrôlée en référence à une base temps de référence.

3. Procédé de certification de montre-chronographe selon l’une des evendicatîons 1 ou 2, dans lequel le contrôle de précision est effectué rendant une durée déterminée, une marge de précision étant par ailleurs affectée à ladite durée déterminée.

4. Procédé de certification de montre-chronographe selon la revendication 3, lans lequel la durée déterminée correspond sensiblement à la réserve de marche maximale du chronographe.

5. Procédé de certification de montre-chronographe selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel au moins une mesure de précision est effectuée au moyen d’une caméra haute fréquence filmant au moins une des aiguilles du chronographe.

6. Procédé de certification de montre-chronographe selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel au moins une mesure de précision est effectuée au moyen d’un microphone captant les battements du mouvement.

7. Procédé de certification de montre-chronographe selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, pendant au moins une portion donnée de la durée d’une mesure, la montre-chronographe est soumise à au moins une contrainte physique.

8. Procédé de certification de montre-chronographe selon la revendication 7, dans lequel au moins une des contraintes physiques concerne une ou plusieurs valeurs de température, ou une ou plusieurs valeurs d’accélérations, ou une ou plusieurs valeurs de positionnement spatial.

9. Procédé de certification de montre-chronographe selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel au moins une partie des mesures permettent de déterminer la marche.

10. Procédé de certification de montre-chronographe selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel au moins une partie des mesures permettent de déterminer la dérive différentielle.

11. Montre-chronographe caractérisée en ce qu’elle est certifiée par le procédé de certification selon l’une des revendications 1 à 10.