高對(duì)比度毛細(xì)管深度計(jì)及包括該深度計(jì)的表的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開高對(duì)比度毛細(xì)管深度計(jì)及包括該深度計(jì)的表。毛細(xì)管深度計(jì)（1），包括至少一個(gè)三角形截面的毛細(xì)管（2），毛細(xì)管設(shè)置在與觀察面（5）相對(duì)的襯底（3）上，并且當(dāng)毛細(xì)管的管狀部分充滿水時(shí)由于透明從觀察面能看見襯底；以及至少一個(gè)反射表面（4），當(dāng)管狀部分充滿空氣時(shí)由于反射由所述觀察面能看見反射表面；所述毛細(xì)管形成具有48度到60度之間的角度值的等角（α）的等腰三角形。
【專利說明】高對(duì)比度毛細(xì)管深度計(jì)及包括該深度計(jì)的表
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?01010543395.1、申請(qǐng)日為2010年11月17日的同名的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及毛細(xì)管深度計(jì)，其包括至少一個(gè)三角形截面的毛細(xì)管和至少一個(gè)反射表面，毛細(xì)管設(shè)置在與觀察面相對(duì)的襯底上并且當(dāng)管狀部分基本上充滿水時(shí)從觀察面由于透明可以看見襯底。本發(fā)明還涉及包括這種深度計(jì)的表。
【背景技術(shù)】
[0003]深度計(jì)是廣泛使用于多種應(yīng)用中的裝置，例如用于潛水。存在幾種裝置。其中，毛細(xì)管深度計(jì)是已知的。
[0004]常規(guī)的毛細(xì)管深度計(jì)包括在一端封閉的玻璃管。當(dāng)其被浸沒在水中時(shí)，空氣仍被捕集在管中封閉的一側(cè)上。水穿過孔并壓縮空氣。施加到捕集的空氣的區(qū)域上的壓力隨深度增加而增加。利用緊鄰深度計(jì)設(shè)置或直接設(shè)置在深度計(jì)上的刻度，這一效應(yīng)用于顯示到達(dá)的深度。因此，在潛水中使用期間，當(dāng)潛水人員遠(yuǎn)離水表面移動(dòng)時(shí)，空氣被壓縮并且深度可以作為管中空氣-水過渡區(qū)的位置的函數(shù)而被測(cè)量。
[0005]由于空氣(透明氣體)和水(透明液體)之間的對(duì)比度低，因此通常很難讀取這種深度計(jì)。作為毛細(xì)管中水的存在率的函數(shù)的折射率變化清楚地顯示為反射率的變化。表征對(duì)比度的正是這種反射系數(shù)的不同。為了提高對(duì)比度，毛細(xì)管可以被設(shè)定特定形狀。例如，圓形剖面可以由三角形剖面代替。當(dāng)管被充滿空氣時(shí)，在某些入射角條件下，空氣和毛細(xì)管材料之間的折射率的差異產(chǎn)生光的全反射。這種光的全反射用于反射在毛細(xì)管側(cè)面上的任何影像，例如白色襯底、字母或刻度。當(dāng)管充滿水時(shí)，水和毛細(xì)管材料之間的折射率的差異很小或是不存在的。不再有光的全反射。光穿過毛細(xì)管和水。那么毛細(xì)管的襯底變得可見。如果設(shè)置了強(qiáng)烈顏色的襯底，例如黑色襯底，那么襯底變得明顯可見。這種方案對(duì)應(yīng)于在英國(guó)專利N0.919953中公開的深度計(jì)。
[0006]對(duì)于這種方案，因?yàn)橛捎谠诳諝?水界面上的毛細(xì)效應(yīng)產(chǎn)生的壓力差是不均勻的，因此在毛細(xì)管內(nèi)會(huì)形成水滴。因此在該文獻(xiàn)中公開的深度計(jì)提供了有限的可讀性。獲得的光學(xué)效應(yīng)不允許容易和準(zhǔn)確的讀數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了防止這種情況產(chǎn)生，特別是防止毛細(xì)管內(nèi)水滴的存在以及提高可讀性，本發(fā)明提供了不同的技術(shù)手段。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明提供了一種毛細(xì)管深度計(jì)，其包括至少一個(gè)三角形截面的毛細(xì)管，毛細(xì)管設(shè)置在與觀察面相對(duì)的襯底上，并且當(dāng)管狀部分被基本上充滿水時(shí)由于透明性從觀察面可看見襯底；以及至少一個(gè)反射面，當(dāng)管狀部分基本充滿空氣時(shí)由于反射從所述觀察面可以看到所述至少一個(gè)反射面。根據(jù)本發(fā)明，所述管形成等腰三角形，所述等腰三角形的等角Ct具有在48度到60度之間的角度值。
[0009]這些特征提高了毛細(xì)管深度計(jì)的可讀性。
[0010]根據(jù)本發(fā)明有利的實(shí)施例，角α具有在50度到55度之間的值。因此，毛細(xì)管部分被設(shè)置了這樣的形狀:該形狀允許壓力盡可能好地被分配，同時(shí)保存能被用于產(chǎn)生光學(xué)效應(yīng)的表面。等邊三角形或接近于等邊三角形截面允許三個(gè)壓力集中點(diǎn)(即三個(gè)角)能圍繞毛細(xì)管的中心被分配并以彼此基本相等的(或略微不同的)距離設(shè)置。
[0011]在另一個(gè)有利的實(shí)施例中，角α約等于50度。該角提供了特別有效的光學(xué)效應(yīng)。
[0012]根據(jù)另一個(gè)有利的實(shí)施例，管的最窄表面(優(yōu)選地設(shè)置在襯底上)的寬度約小于1.5毫米。超過這具尺寸，毛細(xì)效果減小，從而深度計(jì)的性能很可能降低。
[0013]還是根據(jù)另一有利實(shí)施例，管被設(shè)置以具有可從觀察面看見的兩個(gè)有效側(cè)面。如果襯底和反射表面形成基本90度的角度，那么這個(gè)變例是容易得到的。
[0014]根據(jù)另一有利實(shí)施例，毛細(xì)管被設(shè)置以具有可從觀察面看見的單一有效側(cè)面。如果襯底大致是傾斜的，即相對(duì)于觀察者的視線方向不垂直，那么就容易得到這個(gè)變例。例如這個(gè)變例可以利用這樣的設(shè)置得到:其中襯底和反射表面形成大于90度的角度，并優(yōu)選地形成100度到120之間的角度。
[0015]最后，根據(jù)有利的實(shí)施例，深度計(jì)包括并排地或相互緊鄰地設(shè)置的多個(gè)毛細(xì)管。根據(jù)該實(shí)施例，優(yōu)選地具有兩個(gè)或三個(gè)管，以提高可讀性并在不能確保多個(gè)管之一的操作的情況下確保更長(zhǎng)的使用壽命。例如，一個(gè)管可能由沉積物阻塞。
[0016]本發(fā)明還提供了一種表，其包括上述深度計(jì)。根據(jù)有利實(shí)施例，深度計(jì)被設(shè)置在表殼的外周上并具有與周圍環(huán)境液體連通的孔。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]所有實(shí)施例細(xì)節(jié)在下面的說明中給出，由圖1至8得以完善，并僅以非限定示例的目的給出，其中相同的標(biāo)記表示相似的元件，其中:
圖1是設(shè)計(jì)有直角三角形形狀剖面的毛細(xì)管的現(xiàn)有技術(shù)的深度計(jì)的橫剖面；
圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的深度計(jì)的橫剖面；
圖3a和3b示出了的一體形成到表殼中的深度計(jì)的示例；
圖4示出了圖3中的一體形成的深度計(jì)的放大剖面圖；
圖5和圖6示出了設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明的深度計(jì)的表的操作；
圖7是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的深度計(jì)的橫剖面；以及 圖8是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的深度計(jì)的橫剖面。
【具體實(shí)施方式】
[0018]圖1示出了已知類型的深度計(jì)。其包括剖面形成直角三角形的毛細(xì)管。當(dāng)管充滿空氣時(shí)，這種設(shè)置沿相對(duì)于觀察者的注視方向成基本90度取向的方向產(chǎn)生反射效應(yīng)，如圖1的左部所示。相反地，當(dāng)毛細(xì)管充滿水時(shí)，由于90度的反射效應(yīng)消失，因此觀察者能看到深度計(jì)的底部。使用直角三角形的裝置具有從使用者視點(diǎn)可見或可到達(dá)的單一表面。具有直角三角形的這種裝置提供了有限的可讀性。
[0019]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的具有毛細(xì)管2的深度計(jì)I的基本原理，被設(shè)計(jì)成提高可視性并因此更容易讀取深度。在由潛水者使用的情況下，深度能被可靠并準(zhǔn)確地讀取以確保潛水者的安全是很重要的，特別是在潛水者向上移動(dòng)返回水面時(shí)必須進(jìn)行減壓停留的情況下。毛細(xì)管2是具有在50度到55度之間的兩個(gè)角α的等腰三角形的形狀。具有大約50度的角α的一個(gè)有利實(shí)施例產(chǎn)生特別有利的光學(xué)效應(yīng)。毛細(xì)管被放置在襯底3上，襯底3設(shè)置為從基本與所述襯底相對(duì)的觀察面3的最佳可見性。至少一個(gè)并優(yōu)選兩個(gè)反射表面4設(shè)置在毛細(xì)管2的各側(cè)上。在圖2所示的實(shí)施例中，表面設(shè)置成相對(duì)于襯底3形成基本90度的角度。也可采用其它角。反射表面4在毛細(xì)管2的各側(cè)上沿毛細(xì)管2由縱向邊形成。根據(jù)不同實(shí)施例，反射表面設(shè)置有使用者能看見的圖案、標(biāo)記或刻印文字。
[0020]由于存在從觀察面5可見的兩個(gè)有效側(cè)面6，等腰三角形產(chǎn)生內(nèi)部全反射效應(yīng)，其通過水的存在而能被阻斷。因此，如圖2的左側(cè)所示，當(dāng)管在存在空氣的情況下，產(chǎn)生反射效應(yīng)。使用者看見反射表面4上的內(nèi)容。在存在水的情況下，如圖2的右側(cè)所不，反射效應(yīng)停止并且使用者看見毛細(xì)管的襯底3。
[0021]圖3a和3b示出了一體形成到表10內(nèi)的深度計(jì)1，表I設(shè)置有表殼13。深度計(jì)設(shè)置在表殼13的外周上，從而避開指示時(shí)間的指針和數(shù)字。毛細(xì)管中的孔7被設(shè)置以提供與周圍環(huán)境的液體連通。因此，當(dāng)表被浸水時(shí)，水能進(jìn)入毛細(xì)管2的里面。圖3b是表殼13的橫剖面并示出了深度計(jì)被一體形成到所述表殼內(nèi)的區(qū)域B。該區(qū)域B在圖4中以放大視圖再次示出。該圖示出了植入表殼13內(nèi)的深度計(jì)1，毛細(xì)管2被放置在兩個(gè)反射表面4之間的襯底3上。這些元件都設(shè)置在由玻璃、塑料或其它透明材料制成的表圈內(nèi)，表圈被錨定在表殼的外周上。
[0022]圖5和6示出了深度計(jì)的操作。在圖5中，在6米的深度處，由水施加的壓力施加足夠的力以使水進(jìn)入到達(dá)對(duì)應(yīng)于6的刻度。在該位置處，水/空氣界面8允許當(dāng)前深度的準(zhǔn)確讀取。毛細(xì)管的等腰三角形構(gòu)造有利于形成清楚、穩(wěn)定的水/空氣界面8。上述全反射效應(yīng)產(chǎn)生深度計(jì)在兩個(gè)部分之間的分界，即“空氣”部分14 (其中毛細(xì)管充滿空氣)和“水”部分15 (其中毛細(xì)管充滿水)。在該實(shí)施例示例中，“空氣”部分14呈現(xiàn)對(duì)使用者提供有淺色的反射表面4。相反，“水”部分15使使用者能看見深度計(jì)的黑色襯底3。深度變化引起“水”部分15相對(duì)于“空氣”部分14的顯著改變，隨著深度增加“水”部分變得愈加明顯。當(dāng)深度減小時(shí)，“水”部分減少，直到達(dá)到圖6所示的構(gòu)造，其中表處于外界空氣中。標(biāo)上并校準(zhǔn)刻度11，以通過觀察與刻度相對(duì)的水/空氣界面8的位置基本實(shí)時(shí)地指示表所位于的深度。
[0023]圖7示出了一個(gè)變例，其中兩個(gè)毛細(xì)管2并排設(shè)置以形成雙重讀取區(qū)域，并由此使讀取深度更容易，特別是當(dāng)使用者處于更深的水中時(shí)，在更深的水中通?？梢姸葴p弱。這種具有并排設(shè)置的兩個(gè)或更多個(gè)毛細(xì)管的設(shè)置還增加了深度測(cè)量的堅(jiān)固耐用性。因此，如果毛細(xì)管之一不適當(dāng)工作，那么由于仍在工作的另一毛細(xì)管，使用者因此能維持深度測(cè)量。
[0024]圖8示出了另一個(gè)變例，其中襯底3稍傾斜以增加一個(gè)有效側(cè)面6的使用者可見寬度。傾斜導(dǎo)致阻止在三角形另一側(cè)上的反射效應(yīng)。襯底3的傾斜被優(yōu)選地設(shè)置以使角α大于90度，并優(yōu)選地為在100度到120之間的角度。具有傾斜襯底的這種裝置的作用是通過選擇毛細(xì)管的兩側(cè)之一的最優(yōu)傾斜角度來提高光學(xué)效應(yīng)。
[0025]上述給出的本發(fā)明的圖和說明并不用于限定本發(fā)明。特別地，本發(fā)明和其變例已參照包括設(shè)置有圓形毛細(xì)管、被一體形成到表殼的外周的深度計(jì)的特定示例進(jìn)行了描述。但是，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，本發(fā)明可以擴(kuò)展為其它實(shí)施例，具有其中設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)其它形狀的毛細(xì)管，例如設(shè)置在表顯示器的兩側(cè)之一上或其底部上的線形管。
[0026]動(dòng)詞“包括”和“包含”并不排除不同于列在權(quán)利要求中的那些元件的元件的存在。在元件之前的詞語(yǔ)“一”或“一個(gè)”并不排除多個(gè)這種元件的存在。
【權(quán)利要求】
1.毛細(xì)管深度計(jì)(I)，包括至少一個(gè)三角形截面的毛細(xì)管(2)，毛細(xì)管(2)設(shè)置在與觀察面(5)相對(duì)的襯底(3)上，并且當(dāng)毛細(xì)管的管狀部分充滿水時(shí)由于透明從觀察面能看見襯底；以及一個(gè)反射表面(4)，當(dāng)管狀部分充滿空氣時(shí)由于反射從所述觀察面(5)能看見反射表面； 其特征在于，所述毛細(xì)管(2)形成具有48度到60度之間的角度值的等角(α )的等腰三角形；以及所述反射表面相對(duì)于所述等腰三角形的側(cè)邊之一設(shè)置且由所述毛細(xì)管(2)外的縱向邊形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的毛細(xì)管深度計(jì)(I)，其特征在于，角(α )具有50度到55度之間的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的毛細(xì)管深度計(jì)(I)，其特征在于，角(α)等于50度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的毛細(xì)管深度計(jì)(I)，其特征在于，毛細(xì)管的最窄表面具有小于1.5毫米的寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的毛細(xì)管深度計(jì)(1)，其特征在于，毛細(xì)管(2)設(shè)置成具有從觀察面(5)能看見的一個(gè)有效側(cè)面(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的毛細(xì)管深度計(jì)(1)，其特征在于，襯底(3)和反射表面(4)形成大于90度的角(α )。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的毛細(xì)管深度計(jì)(1)，其特征在于，包括并排設(shè)置的多個(gè)毛細(xì)管。
8.表，包括表殼和根據(jù)權(quán)利要求1至7中的毛細(xì)管深度計(jì)(I)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的表，其特征在于，所述毛細(xì)管深度計(jì)設(shè)置在表殼(13)的外周上并具有與周圍環(huán)境液體連通的孔(7)。
【文檔編號(hào)】G01C13/00GK103512561SQ201310393441
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2009年11月18日
【發(fā)明者】N.雷博德, M.薩加多伊布魯 申請(qǐng)人:斯沃奇集團(tuán)研究及開發(fā)有限公司