Почему часы пропускают воду?

Давайте разберёмся что такое проверка герметичности часов, и как следует понимать обозначения на корпусе часов.

Для начала о том какой стандарт регламентирует понятие о герметичности часов.

1. ISO 2281 — для часов  ежедневного использования.
2. ISO 6425 — для часов разработанных для погружений с аквалангом.

Проверка герметичности часов

ISO 2281 — стандарт для водозащищенных часов.

Этот стандарт был разработан только для часов, предназначенных для обычного ежедневного использования во время упражнений под водой в течение короткого периода при условиях непостоянной температуры и гидравлического давления. Стандарт предусматривает выборочное тестирование часов из одной партии, а не каждой модели в отдельности.

Согласно стандарта тестирование состоит из следующих шагов:
• Погружение часов в воду на 10 см в течение 1 часа.
• Погружение часов в воду на 10 см с силой 5 N перпендикулярно к кзаводной головке и кнопкам (если они есть) в течение 10 минут.
• Погружение часов в воду на 10 см с изменением температуры между 40°C, 20°C и снова 40°C. При каждой температуре часы находятся в течении пяти минут, переход между температурами не более пяти минут. В течении и после теста не допускается появление конденсата, и, тем более, проникновения воды внутрь.
• Погружение часов в воду в барокамере при номинальном давлению в течении 1 часа. Не допускается появление конденсата и проникновение воды внутрь часов.
• Проверка часов избыточным к номинальному давлению в 2 атм.
• Часы не должны показать обтекаемость превышающую 50 μg/мин
• Тест ремешка не требуется
• Тест на коррозию не требуется
• Тест на отрицательное давление не требуется
• Тест на сопротивляемость магнитным полям и ударам не требуется

Кроме теста с изменением температуры все прочие тесты ISO 2281 должны проводиться при температуре от 18°C до 25°C.
Давление ISO 2281 определяет как: 1 bar = 105 Pa = 105 N/m2. В то же время встречаются различные системы обозначения водозащищенности часов — в метрах, барах и атмосферах, но все они значат примерно одно и то же: 1 bar=1 atm=10 m. То есть 1 бар равен 1 атмосфере и условно приравнивается к погружению на 10 метров.

Далее рассмотрим подробно какой смысл заложен в эти обозначения.

Water resistant, 3 atm, 3 bar, 30 meters

— брызгозащита, минимальная защита от воды.
3 атм или 30 метров,  эти маркировки равносильны и, в большинстве случаев, значат для конечного потребителя то что корпус часов герметичен за исключением заводной головки — она не закручивается и имеет простую конструкцию. То есть такие часы не выдержат давления при погружения под  воду. Проверка на качество таких часов как правило заключается в проверке давлением в барокамере с усилием в три атмосферы, естественно без погружения в воду. Есть и редкие исключения: согласно стандарту ISO 2281 даже на часах с маркировкой 30 метров заводная головка часов должна быть герметизирована. Тем не менее, даже часы с подобной маркировкой и не имеющие серьёзной герметизации заводной головки более чем достаточно защищены для использования в повседневном обиходе — обычное положение руки у человека: кистью вниз. Учитывая что часы в большинстве своем рассчитаны для ношения на левой руке (то есть заводной головкой вниз) то даже достаточно сильный дождь не грозит брызгозащитным часам у вас на руке.

Water resistant 5 atm, 5 bar, 50 meters

— водозащита в 5 атмосфер. Начиная с этой маркировки стандарт подразумевает герметизацию заводной головки часов. То есть они должны выдерживать полное погружения под воду. Но для купания эти часы все равно в большинстве случаев не пригодны. Почему?
Стандартные проверки качества проводятся в лабораторных условиях, где на часы приходится давление воздуха в 5 атмосфер. Давление воды в трубах водоснабжения — до 8 атмосфер. То есть не смотря на хорошую водозащиту часы с маркировкой «водозащита до 50 метров» могут не выдержать даже душа в ванной, не говоря уже о более глубоких погружениях. Например, при прыжке в воду хлопок об воду может создать пиковую нагрузку больше расчётной позволив влаге проникнуть внутрь часов.

Water resistant 10(20) atm, 10(20) bar, 100(200) meters

— водозащита в 100, 200 или более метров (10-20 и более атмосфер) подразумевает готовность часов к реальным водным условиям и даже к некоторым более серьёзным испытаниям (в случае с водозащитой в 200 метров и более) . Но они все равно не подходят для занятий дайвингом с аквалангом. .Часы подходящие для занятий подводным плаванием с аквалангом должны иметь маркировку «diver’s», что подразумевает их специальную сертификацию. Согласно стандарту об этом указывают сразу с указанием глубины на которую они рассчитаны, например: «diver’s 200 m».

ISO 6425 часы для дайвинга

ISO 6425 определяет часы аквалангиста как: часы, разработанные, чтобы оставаться водозащищенными в процессе подводного плавания на глубинах по крайней мере 100 м. и оставаться при этом системой контроля за временем.
Дайверские часы проверяются в неподвижной воде не менее чем на 125 % от номинального давления (того что заявлено на часах). Таким образом часы с водозащитой 200 метров будут водостойкими на глубине не менее 250 метров неподвижной воды. Тестирование защиты от воды согласно ISO 6425 существенно отличается от часов не для дайвинга, хотя бы уже тем что стандарт предусматривает полную проверку каждой единицы часов.

Тестирование по ISO 6425 включает в себя следующие проверки:

• Надежность под водой. Часы при тесте должны быть погружены в воду на глубину 30 см, +/- 2 см в течение 50 часов при температуре от 18°C до 25°C и все механизмы должны продолжать функционировать правильно. Проверка на конденсат выполняется до и после теста, что бы гарантировать что результат связан с данным тестом.

• Тест на конденсат. Часы должны быть помещены на горячую пластину температурой между 40°C и 45°C, до тех пор пока часы не достигли температуры пластины (обычно достаточно от 10 до 20 минут, в зависимости от типа часов). Затем происходит полив водой, температурой от 18°C до 25°C на стекло часов. Приблизительно после 1 минуты после этого поверхность стекла должна быть вытерта сухой тряпкой. Любые часы, у которых есть конденсат на внутренней поверхности стекла, должны быть уничтожены.

• Сопротивление заводных головок и других устройств регулирования к внешней силе. Во время теста часы должны быть подвергнуты сверхдавлению в воде в 125 % номинальной водозащиты в течение 10 минут и к внешней силе в 5 N перпендикулярно к заводной головке и кнопкам (если есть). Тест на конденсат должен быть выполнен прежде и после этого теста, чтобы гарантировать, что результат связан с данным тестом.

• Водонепроницаемость в водном сверхдавлении и изменении давления. Часы при тесте должны быть погружены в воду, содержавшуюся в барокамере. После чего в течении 1й минуты должно быть нагнетено сверхдавление в 125 % номинальной водозащиты и поддержано в течение 2 часов. Впоследствии сверхдавление должно быть уменьшено до 0.3 баров за 1 минуту и поддержано в этом давлении в течение 1 часа. Часы должны тогда быть вытащены из воды и высушены. Не допускается никакого появление конденсата и проникновения воды внутрь часов.

• Сопротивление тепловым перепадам. Тест предусматривает погружение часов на 30 см ± 2 см в воду при следующих температурах (в течение 10 минут каждая): 40°C, 5°C и 40°C снова. Время перехода от одного погружения до другого не должно превышать 1 мин. Никакое свидетельство пропуска воды или конденсата недопустимо.

Кроме теста с изменением температуры все прочие тесты ISO 6425 должны проводиться при температуре от 18°C до 25°C. Давление ISO 6425 определяет как: 1 bar = 105 Pa = 105 N/m2.

125%-ое испытательное давление обеспечивает запас надёжности против таких событий как динамическое увеличение давления, изменение плотности воды (морская вода на 2 — 5 % более плотная чем пресная), и деградация прокладок.

Что же касается динамического давления, когда водолаз быстро плывет со скоростью 10 м\с (32.8 ft/s) (либо течение движется с такой скоростью) то физика диктует, что водолаз производит динамическое давление 0.5 бар что эквивалентно 5 метрам дополнительной водной глубины.

Помимо стандарта водозащиты, ISO 6425 также устанавливает минимальные требования для механических часов водолаза ( у кварцевых, и у цифровых часов есть своя специфика), такие как:

• Присутствие предварительно засекающего время устройства, например однонаправленный вращающийся бейзель с разметкой времени (т.н. «таймер аквалангиста») или цифровой дисплей. Такое устройство должно быть защищено против небрежного вращения или неправильной манипуляции. Если это будет вращающейся бейзель, то у него должен быть мелкий масштаб, подходящий к 60 мин. маркировки, с ясно обозначенными пятиминутными отрезками. Маркировки на бейзеле, если есть, должны быть скоординированы с таковыми из устройства и должны быть ясно видимыми. Если устройство будет с цифровым дисплеем, то он так же должен быть ясно видим.

Следующие показания должны быть ясно читаемыми в темноте с расстояния в 25 см:

• Минутная стрелка должна быть легко отличима от часовой.
• Установка времени на устройстве засечения времени
• Индикация того что часы идут (обычно это движение секундной стрелки со светящейся отметкой)
• В случае часов с питанием от батареи должна быть индикация заряда или функция «end-of-life» (предупреждения о низком заряде батареи)
• Сопротивление намагничиванию. Это тестируется трехкратным помещениям часов в магнитное поле силой 4,800 A/m. Часы должны сохранить точность хода не менее +/-30 сек/день как и до теста.
• Противоударность. Тестируется двумя ударами (один по стороне в 9 часов и второй по стеклу, перпендикулярно циферблату). Удар обычно наноситься молотком из твердого пластика установленого подобно маятнику, так что бы можно было контролировать силу удара. Обычно это молот весом в 3 кг, со скоростью удара в 4.43 м/с. Изменения в точности хода допускаются до +/- 60 сек/день.

•  Сопротивление соленой воде. Во время этого теста часы помещают в раствор 30 г/л NaCl и оставляют там на 24 часа при температуре от 18°C до 25°C. Этот тестовый раствор обладает «соленостью» сравнимой с морской. После теста, корпус и браслет проверяется на возможные изменения. Движущиеся части, такие как вращающийся безель, должны после теста функционировать нормально.
• Сопротивление дополнительных деталей внешним усилиям (проверка ремешка/браслета на прочность). Тестируется применением силы 200 N к каждому звену (и месту крепления) в противоположные стороны. Никакие повреждения ни часов ни мест крепления браслета не позволяются. Браслет в тестируемых часах должен быть закрыт (для сравнения, на официальном сайте Tissot указано что их часы проходят подобный тест при усилии 50N).

Маркировка.

Часы прошедшие тестирование ISO 6425 маркируются словом DIVER’S WATCH L M или DIVER’S L M что бы позволить отличить часы от часов с подобной водозащитой но не подходящих для дайвинга. Буква L отображает глубину погружения в метрах, гарантируемую производителем.

Но для ныряния с дыхательной смесью даже этих жесточайших мер может оказаться мало, поэтому стандартом ISO 6425 предусмотрен ряд дополнительных тестов для часов в самых экстремальных условиях.

Часы для дайвинга с дыхательной смесью.

Данная часть стандарта предусматривает часы для использования в подводном колоколе с поочередным погружением под воду и нахождением в условиях давления дыхательной смеси. Так как молекулы гелия меньше молекул воды, они могут свободно проходить сквозь корпус даже водозащищенных часов и нарушать их работоспособность. Для проверки способности часов выдержать такие испытания ISO 6425 предусматривает ряд дополнительных тестов, таких как:

• Тест операции в газовом сверхдавлении. Часы подвергаются сверхдавлению газа, который будет фактически использоваться, на 125 % от номинального давления, в течение 15 дней. После чего производится быстрое сокращение давления до атмосферного давления которое должно быть выполнено за время не превышающее 3 минуты. После этого теста часы должны функционировать правильно. Кварцевые часы должны нормально функционировать в течение, и после теста. Механические часы должны нормально функционировать после теста (запас хода обычно меньше чем 15 дней).
• Тест внутренним давлением (моделирование декомпрессии). Удаляется заводная головка вместе с стержнем для завода и перевода времени. На ее место устанавливается заводная головка того же самого типа с отверстием. Через это отверстие, вводится газовая смесь, которая будет фактически использоваться и создаст сверхдавление номинального давления/20 бар в часах сроком на 10 часов. Тогда выполняется тест в номинальном водном сверхдавлении для чего оригинальная заводная головка должна быть установлена назад. После этого теста часы должны функционировать нормально.

Часы прошедшие тестирование ISO 6425 для использования с дыхательной смесью маркируются словом «DIVER’S WATCH L M FOR MIXED-GAS DIVING». Буква L отображает глубину погружения в метрах, гарантируемую производителем. Состав газа используемый во время теста должен быть указан в инструкции к часам.

Несмотря на вышесказанное многие производители часов не слишком охотно идут на следование даже стандарта ISO 2281, не говоря уже о ISO 6425. Грешат этим как мелкие компании, которым не по карману расходы связанные с внедрением на производстве таких стандартов, так и крупные — которые просто не слишком щепетильно относятся к производству. Чаще всего наблюдается полное отсутствие герметизации заводной головки на часах с водозащитой в 30 метров, потому не стоит на самом деле погружать такие часы даже в стакан с водой. У многих производителей та же беда наблюдается и с маркировкой в 50 метров. Производители же контроль качества которых соответствует указанным выше стандартам с удовольствием указывают это в инструкциях к часам. Часто же напротив, пользуются незнанием людьми стандартов и указывают на часах с водозащитой свыше 300 метров стандарт водозащиты ISO 2281, который, как изложено выше, к дайвингу отношения не имеет.

Напоследок напомню, на практике стойкость часов к воде будет зависеть не только от глубины погружения их вводу, но также и от возраста прокладки, прошлых повреждений, температуры и дополнительных механических ударов и колебаний в воде. У нас на сайте вы можете прочитать о реальных случаях ремонта часов повреждённых водой

Мы проводим  тест герметичности одновременно с заменой батареек в кварцевых часах или при профилактической чистке механизма механических часов.  Рекомендуем  проверять часы на указанную водозащиту  каждый год и  делать замену прокладок при выявлении их повреждений.