(1)원인의 분류

시계가 늦거나 빨라지는 것은 가장 중요한 문제로, 옛부터 시계의 발달은 이 문제에 대한 노력이 가져다 준 것이라고도 할 수 있다.

정확도의 변화에 대한 시계의 성능은 정밀도 검사에 의해 결과를 판단할 수 있고, 각각의 상태는 보도 측정기에 의해 알 수 있다.

정확도 변화는 수많은 원인이 겹쳐져 발생하는 것으로 보도측정기에 나타나는 것 만으로는 직접적으로 개개의 원인을 알수가 없다.

그러나 보도 측정기로부터 얻어진 결과를 주기적으로 단시간의 것과 장시간의 것을 분석하여 미루어 살피는 것은 가능하다.

정확도 변화의 원인은 크게 나눠 내부적인 것과 외부적인 것으로 나눌 수 있다. 여기에서 내부적이라고 하는 것은 시계를 일정한 자세로

유지해 둘 경우에 외부로부터 정확도 변화를 일으킬 아무런 영향도 주지 않는 것을 의미한다. 원인이 되는 요소는 시계의 종류에 따라

달라진다. 장기간의 원인은 기름의 고체화, 마찰 부분의 마모, 탄성율의 변화, 부품의 변형, 탈자(脫磁), 전기 부품의 악화 등을

생각할 수 있고 단기간의 원인은 내부적으로는 진폭(태엽의 엽력변동, 톱니바퀴 전달, 탈진기 오차, 유사에 의한 진동의 오차,

마찰력의 변화, 마모, 전지기전력(電池起電力)등)과 외부적인 요인으로는 자세(템포의 불균형, 마찰력의 변화), 온도(기증의 점도 변화,

진자길이의 변화, 진동편 탄성율의 변화등),기압, 자기, 진동,(충격의 영향, 지진의 영향, 연속진동의 영향),중력 등을 들 수 있다.

(2) 템포 진폭의 변동

1. 시계를 일정한 자세로 놓아두고 평형축에 작은 거울을 달아 가는 빛을 반사시키면 반사광선은 흔들린다. 진폭은 매회 조금씩 변동하고

있고 장기간에 걸쳐서는 상당히 큰 굴곡을 보여준다. 진폭의 변동은 템포에 주어지는 에너지의 변동으로 생기는 것으로 윤열의 톱니바퀴가

맞물릴 때에 전달 힘이 변동하고 있음이 최대의 원인이다. 또 시계의 엽이 풀릴 때에 태엽 표면의 마찰이나 태엽의 가장자리와 태엽통

내벽과의 마찰에 의해서도 전달 토크는 변동된다. 템포의 진폭 변동을 해석하면 여러 가지 주기의 변동이 합성되어 있음을 알 수 있고,

그 주기는 윤열의 맞물린 톱니 수의 조합에 의해 얻어진다는 것을 알 수 있다. 휴대시계에서는 이 변동이 비교적 적지만 측면에 작용하는

진동의 반력(反力)을 확대하여 전기적으로 변동을 자동으로 기록하는 진폭계가 나와 있어 정확도 변화의 해석에 중요한 역할을 하고 있다.

2. 템포의 불균형 템포를 갖고 있는 시계에서는 템포 자체가 안전하게 균형이 잡혀있지 않으면 안된다. 만약 템포의 무게가 불균형(편중)하면

평형축이 수평 자세일 때 유사에 의해 발생되는 회전 모멘트 외에 중력에 의해서도 모멘트를 발생시켜 이 때문에 진동주기에 변화를 낳는다.

실제로는 템포 자체 외에 유사형(形)에 의한 불균형도 있으나, 템포에 비해 그 영향이 상당히 작다. 템포 불균형의 영향을 없애기 위해 템포와

탈진기가 운동하면서 함께 템포축을 중심으로 천천히 선회하는 기구가 있는데, 이 기구를 '회오리 바람'이라는 의미의 토비용(Tourb-illon)

이라 칭한다.

3. 템포축과 유사에 대한 온도 영향 진자시계에서는 진동대가 온도에 따라 신축되기 때문에 정확도의 변화를 일으키지만, 템포의 경우에는

유사와 함께 진동하므로 유사에 영향이 미치게 된다.

(3) 태엽의 토크 변동

1. 시계는 태엽을 완전히 감고 나서부터 점차로 그 토크(회전하고 있는 물체의 회전축 둘레에 작용하는 힘의 모멘트)가 감소하여 조속계를

구동하는 데에 필요한 힘 이하가 되면 시계는 정지한다. 태엽의 토크는 탄성체가 구부러졌을 때에 발생하는 용력에 의해 주어지는 것이다.

2. 윤열의 토크 전달 동력계에 분동추나 당김쇠사슬 장치를 이용하여 토크 변동을 거의 없게 만들어도 조속계에 힘을 전달하는 전달계인

윤열에 의해 전달 토크는 변한다. 이것은 진폭이나 탈진음의 연속기록을 해석하면 알 수 있는데 주로 톱니의 편심, 피치가 가지런하지 않음,

톱니 모양의 불량, 톱니바퀴핀의 축에 대한 불균형 등이 원인이다. 이러한 원인들은 공작정밀도를 높이면 방지할 수 있지만 시계와 같이

일정한 전달토크가 필요한 경우에는 톱니모양 그자체의 맞물림에 의한 전달 힘의 변동이 문제가 된다. 1번 톱니바퀴의 1톱니가 2번 피니언에

맞물리기 시작하여 끝날 때까지의 시간은 상당히 길고, 이러한 1톱니의 맞물림 중에 발생하는 토크 변동은 정확도에 영향을 미친다.

또 일반적으로 1번 톱니바퀴에서 탈진바퀴에 이르는 각각의 맞물림으로 토크 전달의 비율이 최대 또는 최소일 경우가 겹쳐지면 조속계에는

평균보다 상당히 벗어난 힘이 주어지게 된다. 톱니가 맞물릴 때, 면은 서로 미끄러지므로 실제로는 마찰을 일으키고 이것과 접촉면에 수직인

법선력(法線力)과의 합력(合力)은 맞물리는 중 그 방향을 바꾸어 전달 토크가 변동하게 된다. 시계의 톱니바퀴에서는 각 톱니바퀴의 맞물림에

있어서 그 효율이 탈진바퀴에 나타나므로, 효율의 최저와 최고의 비율이 그 이상에 달하는 것도 있다. 이것은 물론 톱니형 불량이나 편심 등

많은 요소가 포함된 결과이다.

(4) 자기 전자(電磁)

1. 시계로서 진자에 영구자석이 있는 경우에는 외부 자기로 인해 정확도가 바뀌고, 변화량은 영구자석의 외부자장(磁場)의 방향과

강도에 의해 달라진다. 진자에 진동방향과 수평으로 봉자석이 달려 있을 때 봉의 연장 방향에서 다른 봉자석을 가까이 대면 '에어리의 정리'로

부터 서로 반발하는 자력 방향에서는 시게가 빨라지고 흡인하는 방향에서는 늦어지게 된다. 벽시계의 케이스 테두리에 가까이 대는 것만으로

수십초의 변화가 있다. 이 자기 영향을 이용하여 자석 진자 가까이에 소(少)자석을 고정하고, 그 NS 방향을 미동시켜 시간 조정을 할 수 있는

것이 있다. 템포시계에서 진동체의 템포와 유사의 재료가 자성체일 경우에는 외부 자장에 따라 정확도가 바뀐다.

일반적으로 손목시계의 템포는 비자성 소재이고 유사의 재료가 내자성(耐磁性)에 관계가 있는데, 항탄성(恒彈性) 유사가 내자성도 좋다.

정확도의 변화는 유사의 진동평면, 즉 시계가 평행 방향으로 자장 방향이 있는 경우에 자기의 영향이 최대로 되고 수직방향이 될수록 적어진다.

2. 중력 중력에 의한 가속도의 변화도 시계의 정확도에 영향을 끼친다.

3. 기압 기압은 천문대용의 정밀시계 등에서 문제가 되어왔지만 보통 시계에서는 영향이 없음이 밝혀졌다.

마린 크로노미터에 의한 실험에서는 수은 1밀리미터의 기압 증가에 따라 0.01초 정도 늦어지는 비율로 나타났다.