Normy ISO – Zegarki wodoszczelne, a profesjonalne divery

Aut. Mateusz Piechnik

Rozwój zegarków do nurkowania to setki, jeśli nie tysiące patentów, których celem było coraz skuteczniejsze zabezpieczenie obudowy przed wodą. Producenci tworzyli projekty o jednostkowej specyfice, zapewniali również bardzo zróżnicowany poziom kontroli jakości swoich produktów. Czołowe marki takie jak Omega, Rolex lub Seiko przeprowadzały bardzo surowe i zaawansowane testy szczelności. Jednak niewiele manufaktur dysponowało tak rozbudowanym zapleczem i możliwościami technicznymi. Z tego powodu przez długie lata nie istniały czytelne i z góry określone standardy na określenie poziomu szczelności zegarka. Konsument musiał wierzyć, że produkt został odpowiednio sprawdzony na etapie prototypu i montażu.

Sytuacja uległa zmianie na początku lat 80. kiedy organizacja ISO rozpoczęła pracę nad wprowadzeniem norm dla branży zegarmistrzowskiej w zakresie wodoodporności [1].

Rys. 1. Logo ISO

Norma ISO 2281/22810 dla zegarków wodoszczelnych

Już w 1984 r. wprowadzona została norma ISO 2281 dla zegarków wodoszczelnych, którą zaktualizowano w roku 1990[i]. Jedna z jej wytycznych zakazywała stosowania terminu wodoodporny (ang. Waterproof), który został uznany za zwrot nieprecyzyjny. W jego miejsce powszechnie przyjęto określenie wodoszczelny (ang. Water-resistant, fran. Étanche, niem. Wasserdicht).

Norma ISO 2281 odnosiła się tylko do zegarków przeznaczonych do codziennego użytku. Testy były przeprowadzane na określonej liczbie zegarków, pobranych z każdej fabrycznej partii i obejmowały:

  • Odporność na zanurzenie w wodzie na głębokości 10 cm na okres jednej godziny.
  • Odporność części operacyjnych zegarka. W tym celu zegarek zanurzało się w wodzie na głębokości 10 cm i przez 10 min działało siłą 5 N prostopadle na koronkę i przyciski zegarka (jeśli te występowały).
  • Test kondensacji. Zegarek ogrzewało się do temperatury około 40-45 °C. Na szkle zegarka należało umieścić kroplę wody o temperaturze od 18 do 25 °C. Po upływie 1 minuty szkło należało wytrzeć suchą szmatką. Każdy zegarek, w którym stwierdzono skroplenie pary wodnej pod szkłem, należało wyeliminować.

Zdj. 2. Test kondensacji zgodny z normą ISO. Zdj. SJX

  • Odporność na zmianę temperatury wody. Zegarek na 5 minut zanurzało się w wodzie o głębokości 10 cm i temperaturze 40 °C, następnie również na 5 minut przekładało się go do wody o temperaturze 20 °C, po czym zegarek wracał do wody mającej 40 °C. Przerwy pomiędzy zanurzeniami nie mogły być dłuższe niż 1 minuta. Niedopuszczalne było przenikanie oraz kondensacja wody pod szkłem.
  • Odporność na nadciśnienie wody. Zegarki w naczyniu ciśnieniowym poddawało się przez 10 minut ciśnieniu 2 barów. Następnie nadciśnienie było redukowane do ciśnienia otoczenia w ciągu 1 minuty.
  • Odporność na nadciśnienie powietrza. Zegarek był poddawany nadciśnieniu powietrza na poziomie 2 barów. Obudowa nie powinna wykazywać przepływu powietrza przekraczającego 50 μg/min.

Spełnienie normy ISO 2281 nie wymagało przeprowadzania testów antymagnetycznych, odporności na wstrząsy, korozję oraz prób wytrzymałości mocowania bransolety.

Potwierdzony w teście poziom szczelności (np. WR30, WR50 metrów) jest wiarygodny przy ciśnieniu statycznym, przy jakim wykonano pojedynczą próbę. Oznacza to, że zegarek o WR30m nie nadaje się do intensywnego użytkowania na głębokości 30 metrów. W 2010 r. norma ISO 2281 została zastąpiona przez zaktualizowaną i uzupełnioną wersję ISO 22810, która obowiązuje do dziś[ii].  W Niemczech jej odpowiednikiem jest norma przemysłowa DIN 8310[iii].

Norma ISO 6425 dla zegarków typu diver.

Równolegle ISO wprowadziło kryteria testów dla profesjonalnych zegarków nurkowych. W 1982 r. opublikowano normę ISO 6425, która została zaktualizowana w roku 1984, a następnie 1996 r. Ta ostatnia wersja obowiązuje do dziś[iv]. Jest to najpowszechniej uznawany międzynarodowy standard dla zegarków nurkowych (Diver’s watch standard).

Według powyższej normy zegarek nurkowy  to taki, który może być stosowany na głębokości co najmniej 100 metrów i posiada system kontroli czasu zanurzenia (np. pod postacią obrotowego pierścienia). Zegarki do nurkowania są testowane w wodzie statycznej przy 125% ciśnienia znamionowego wody. Dodatkowe 25% stanowi rezerwę bezpieczeństwa, która uwzględnia różnicę pomiędzy ciśnieniem statycznym a dynamicznym wody, różnicę pomiędzy gęstością wody słodkiej i słonej oraz stopień zużycia uszczelek podczas użytkowania zegarka[2]. Oznacza to, że zegarek opisany jako Diver’s 300M powinien wytrzymać ciśnienie statyczne na głębokości 375 metrów.

W przeciwieństwie do zegarków wodoszczelnych, testy w ramach ISO 6425 przechodzi każdy pojedynczy zegarek, a nie wybrane egzemplarze z serii. Sekwencja prób częściowo pokrywa się z normą ISO 2281/22810, natomiast znacznie różni się co do wartości:

  • Wytrzymałość pod wodą. Zegarki zanurza się w wodzie o temperaturze od 18 do 25 °C na głębokość 30 cm (+/- 2 cm) na okres 50 godzin. Wszystkie mechanizmy po tym czasie muszą działać prawidłowo. Przed i po tym badaniu przeprowadza się test kondensacji.

Zdj. 3. Test wodoszczelności. Zdj. SJX

  • Test kondensacji. Zegarek ogrzewa się do temperatury około 40-45 °C, a na jego szkle umieszcza się kroplę wody o temperaturze od 18 do 25 °C. Po upływie 1 minuty szkło należy wytrzeć suchą szmatką. Każdy zegarek, w którym stwierdzono skraplanie pary wodnej pod szkłem, powinien zostać wyeliminowany.
  • Odporność koronki i innych urządzeń nastawczych na siły zewnętrzne. Test przeprowadza się w wodzie przy nadciśnieniu rzędu 125% ciśnienia znamionowego przez 10 minut i przy użyciu siły zewnętrznej 5 N skierowanej prostopadle na koronkę i przyciski zegarka (jeśli te występują). Przed i po tym badaniu przeprowadzany jest test kondensacji, aby wykryć ewentualne zmiany szczelności obudowy.
  • Wodoszczelność i odporność na nadciśnienie wody. Testowane zegarki należy zanurzyć w wodzie w odpowiednim hermetycznym naczyniu ciśnieniowym. Następnie w ciągu 1 minuty wytwarzane jest nadciśnienie rzędu 125% ciśnienia znamionowego i utrzymuje się je przez 2 godziny. Następnie nadciśnienie jest redukowane do poziomu 0,3 bara w ciągu 1 minuty i utrzymywane przez 1 godzinę. Niedopuszczalne jest przenikanie ani kondensacja wody wewnątrz zegarka.
  • Odporność na szok termiczny. Zegarki zanurza się na 10 minut w wodzie o głębokości 30 cm (+/- 2 cm) i temperaturze 40 °C, następnie również na 10 minut przenosi do wody o temperaturze 5 °C, po czym zegarki wracają do wody mającej 40 °C. Przerwy pomiędzy zanurzeniami nie mogą być dłuższe niż 1 minuta. Niedopuszczalne jest przenikanie oraz kondensacja wody pod szkłem.

Opcjonalnie można przeprowadzić test odporności na nadciśnienie gazu, gdzie zegarek jest poddany nadciśnieniu powietrza na poziomie 2 barów. Koperta nie powinna wykazywać przenikania przekraczającego 50 μg/min. Nie jest on jednak wymagany dla spełnienia ISO 6425.

Poza powyższymi kryteriami szczelności zegarek typu diver musi spełniać określone wymogi konstrukcyjne i funkcjonalne:

  • Musi posiadać urządzenie do kontroli czasu zanurzenia. W zegarkach mechanicznych i analogowych zegarkach kwarcowych jest to zazwyczaj obrotowy pierścień. Jeżeli zegarek posiada wyświetlacz cyfrowy, musi on być wyraźnie widoczny. Konstrukcja pierścienia powinna uniemożliwiać jego przypadkowe przesunięcie. Poza tym ramka musi zliczać czas do 60 minut i posiadać wyraźne oznaczenie co każde 5 minut. Indeksy tarczy powinny odpowiadać oznaczeniom na pierścieniu.
  • Wybrane elementy zegarka muszą być czytelne z odległości co najmniej 25 cm w całkowitych ciemnościach. Dotyczy to przede wszystkim:

– Wskazania czasu. Wskazówka minutowa powinna wyraźnie odróżniać się od wskazówki godzinowej.

– Elementów odpowiadających za wskazanie czasu zanurzenia, czyli oznaczeń umieszczonych na obrotowym pierścieniu.

– Możliwości stwierdzenia, czy zegarek pracuje, co osiąga się zazwyczaj przy pomocy sekundnika o zakończeniu pokrytym masą luminescencyjną.

Zdj. 4. Wysoka czytelność to jedna z podstawowych cech profesjonalnych diverów.

  • W wypadku zegarków elektronicznych konieczna jest informacja o końcu żywotności baterii, zazwyczaj wyświetlana za pomocą systemu EOL (ang. End of life).
  • Odporność na pola magnetyczne. Test obejmuje 3 ekspozycje na pole magnetyczne prądu stałego o wartości 4800 A/m. Zegarek po jego zakończeniu musi zachować precyzję chodu w zakresie +/- 30 sekund na dobę.
  • Odporność na uderzenia. . Test jest przeprowadzany przy pomocy plastikowego młota o wadze 3 kg, który pracuje na zasadzie wahadła. Wykonywane są dwa uderzenia. Jedno skierowane na kopertę na wysokości indeksu godziny 9, a drugie bezpośrednio w kryształ. Prędkość młota w momencie uderzenia wynosi 4,43 m/s. Aby zegarek zaliczył test, błąd wskazań po jego zakończeniu nie może wynosić więcej niż  +/- 60 sekund na dobę. 
  • Odporność na słoną wodę. Badane zegarki umieszcza się w roztworze chlorku sodu o stężeniu 30 g/l i temperaturze od 18 do 25 ° C na okres 24 godzin. Roztwór ma zasolenie porównywalne do wody morskiej. Po tym czasie należy sprawdzić obudowę i akcesoria pod kątem ewentualnych zmian. Ruchome elementy, w szczególności obrotowy pierścień, powinny być sprawdzone pod kątem prawidłowego działania.
  • Wytrzymałość bransolety/paska na zerwanie. Sprawdza się poprzez zastosowanie siły 200 N działającej w przeciwnych kierunkach w obu punktach mocowania. Bransoleta/pasek w trakcie testu jest zapięta i nie może ulec uszkodzeniu.

Zegarki zgodne z ISO 6425 są oznaczone DIVER’S WATCH xxx M lub DIVER’S xxx M gdzie w miejsce liter xxx wprowadza się gwarantowaną przez producenta i wyrażoną w metrach dopuszczalną głębokość zanurzenia. Ma to na celu wyraźne odróżnienie zegarków typu diver od podobnych wizualnie konstrukcji, który jednak nie są odpowiednie do głębokiego nurkowania[v].

Zegarki przeznaczone do nurkowania technicznego/saturowanego z użyciem mieszanek gazowych przechodzą dodatkowe szczegółowe testy:

  • Test nadciśnienia gazu. Zegarek poddaje się nadciśnieniu gazu o wartości 125% ciśnienia nominalnego przez okres 15 dni. Następnie w ciągu 3 minut następuje szybka redukcja do poziomu ciśnienia atmosferycznego. Po tym badaniu zegarek powinien działać prawidłowo.
  • Test pod ciśnieniem wewnątrz koperty zegarka, który symuluje dekompresję.   Z obudowy zegarka usuwa się koronkę wraz z wałkiem, a do koperty wprowadza mieszanki gazów zgodne z aktualnie stosowanymi, po czym wytwarza nadciśnienie w kopercie przez okres 10 godzin. Następnie po ponownym zamontowaniu naciągu kontynuuje się test przy zewnętrznym nadciśnieniu wody. Po tym badaniu zegarek powinien działać prawidłowo.

Zegarki używane do nurkowania przy użyciu mieszanek gazowych i spełniające wymagania testów, są oznaczone słowami DIVER’S WATCH xxx M FOR MIXED-GAS DIVING. Litery xxx odpowiadają gwarantowanej przez producenta głębokością wyrażonej w metrach. Składy mieszanek oddechowych, których użyto w trakcie badania, powinny być wymienione w instrukcji obsługi dołączonej do zegarka.

Tab. 5. Klasy szczelności zegarków wodoszczelnych i nurkowych

Źródła:

[1] International Organization for Standardization – Międzynarodowa pozarządowa organizacja normalizacyjna z siedzibą w Genewie. Działa od 1947 r.

[2] Woda morska jest gęstsza od 2 do 5% niż woda słodka.

[i] International Organization for Standardization, ISO 2281:1990, https://www.iso.org/standard/7100.html (dostęp 26 lipiec 2018)

[ii] International Organization for Standardization, ISO standard for water-resistant watches makes „huge splash, https://www.iso.org/news/2010/11/Ref1367.html (dostęp 26 lipiec 2018)

[iii] Malchert Uhren, General instructions for water resistance according to DIN 8310, https://malchert-uhren.de/wp-content/uploads/General-instructions-for-water-resistance-according-to-DIN-8310.pdf (dostęp 27 lipiec 2018)

[iv] International Organization for Standardization, ISO 6425:1982, https://www.iso.org/standard/12772.html (dostęp 27 lipiec 2018)

[v] ISO 6425 divers’ watches standard, https://pl.scribd.com/document/115739728/ISO-6425-pdf (dostęp 28 lipiec 2018)

Artykuł opisuje zagadnienie, poruszone w VI rozdziale książki Czas na głębokości – historia i rozwój zegarków do nurkowania.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *