CH686331B5 - Indicator temperatures and watch equipped with such a temperature indicator. - Google Patents
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Description
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CH 686 331G A3 CH 686 331G A3
Description Description
L'invention concerne un indicateur de températures constitué d'un substrat comprenant une pluralité de zones distinctes juxtaposées, qui sont chacune recouverte d'un matériau thermosensible réagissant dans une gamme de températures déterminée, ainsi qu'une montre munie d'un tel indicateur de températures. The invention relates to a temperature indicator consisting of a substrate comprising a plurality of distinct juxtaposed zones, each of which is covered with a heat-sensitive material reacting within a determined temperature range, as well as a watch provided with such a temperature indicator. temperatures.
On connaît déjà des indicateurs de températures utilisant des encres thermosensibles composées de cristaux liquides thermochromiques. Leur technologie est largement décrite dans la revue Handbook of Thermochromic Liquid Crystal Technology, Hallcrest 1991. Ces indicateurs de températures sont constitués d'un substrat comprenant plusieurs zones distinctes juxtaposées qui sont chacune recouvertes d'un matériau thermosensible réagissant pour chaque zone à une température déterminée. Ces indicateurs de températures comprennent autant de zones, et par conséquent autant de capteurs, que de pas de température mesurable. Ils doivent donc comprendre un grand nombre de capteurs pour pouvoir indiquer une gamme de températures significative, comme par exemple 30 capteurs pour une mesure de la température de 0°C à 30°C avec une résolution de 1°C par pas. Lorsque ce type d'indicateur de températures doit être présenté sur un élément de petite surface, tel qu'un cadran de montre ou d'horloge comme décrit dans la demande de brevet britannique GB-A 2 135 081 par exemple, la lisibilité devient faible en raison de l'importance du nombre de capteurs par rapport à la taille du cadran d'une montre qui impose que chaque capteur ait une très petite surface individuelle. Temperature indicators are already known using thermosensitive inks composed of thermochromic liquid crystals. Their technology is widely described in the review Handbook of Thermochromic Liquid Crystal Technology, Hallcrest 1991. These temperature indicators consist of a substrate comprising several distinct juxtaposed zones which are each covered with a thermosensitive material reacting for each zone at a determined temperature. . These temperature indicators include as many zones, and therefore as many sensors, as no measurable temperature step. They must therefore include a large number of sensors to be able to indicate a significant temperature range, such as for example 30 sensors for a temperature measurement from 0 ° C to 30 ° C with a resolution of 1 ° C per step. When this type of temperature indicator must be presented on a small surface element, such as a watch or clock dial as described in British patent application GB-A 2 135 081 for example, the readability becomes poor because of the importance of the number of sensors compared to the size of the dial of a watch which requires that each sensor has a very small individual surface.
On connaît également de la demande de brevet JP-A 61 193 039 un indicateur de températures utilisant des matériaux thermosensibles dans lequel une base transparente est divisée en plusieurs sections et dans lequel les encres sont imprimées en forme de chiffres, dans les sections respectives. Also known from patent application JP-A 61 193 039 is a temperature indicator using heat-sensitive materials in which a transparent base is divided into several sections and in which the inks are printed in the form of numbers, in the respective sections.
L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un indicateur de températures permettant une mesure relativement précise de la température sur une large gamme de températures avec un nombre réduit de zones ayant une grande surface individuelle. The invention aims to remedy the drawbacks of the prior art by proposing a temperature indicator allowing a relatively precise measurement of the temperature over a wide range of temperatures with a reduced number of zones having a large individual surface.
A cet effet, l'invention a pour objet un indicateur de températures tel que défini à la revendication 1 du brevet. To this end, the invention relates to a temperature indicator as defined in claim 1 of the patent.
Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent en ce qu'il est possible de mesurer la température de manière précise dans une gamme de températures importante, avec un nombre de zones réduit, diminuant ainsi le prix de l'indicateur de température, et en ce que chaque capteur a une grande surface individuelle permettant une bonne lisibilité. De plus l'indicateur de températures se présente sous une apparence très colorée rendant ainsi son aspect très attractif ce qui est particulièrement intéressant lorsqu'il est utilisé en liaison avec une montre bracelet. The advantages obtained thanks to this invention consist in that it is possible to measure the temperature in a precise manner over a large temperature range, with a reduced number of zones, thus reducing the price of the temperature indicator, and in that that each sensor has a large individual surface allowing good readability. In addition, the temperature indicator has a very colorful appearance, making it very attractive, which is particularly interesting when used in conjunction with a wristwatch.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation de l'invention donnés à titre purement illustratif et non limitatif, cette description étant faite en liaison avec le dessin dans lequel: Other advantages and characteristics of the invention will appear more clearly on reading the following description of embodiments of the invention given purely by way of non-limiting illustration, this description being made in conjunction with the drawing in which:
la fig. 1 représente une forme d'exécution d'un indicateur de températures selon l'invention en forme d'anneau constitué de huit zones comprenant chacune trois la fig. 2 représente l'aspect de l'indicateur de températures de la fig. 1 à chaque température mesurable entre -34°C et 90°C; fig. 1 shows an embodiment of a temperature indicator according to the invention in the form of a ring consisting of eight zones, each comprising three fig. 2 shows the appearance of the temperature indicator in FIG. 1 at each measurable temperature between -34 ° C and 90 ° C;
la fig. 3 représente la structure en coupe d'une première variante de cette forme d'exécution de l'invention; fig. 3 shows the sectional structure of a first variant of this embodiment of the invention;
la fig. 4 représente la structure en coupe d'une seconde variante de cette forme d'exécution de l'invention, et la fig. 5 représente une utilisation préférée de l'indicateur de températures selon l'invention. fig. 4 shows the sectional structure of a second variant of this embodiment of the invention, and FIG. 5 shows a preferred use of the temperature indicator according to the invention.
Sur la fig. 1, on peut voir un indicateur de températures constitué d'un substrat 1 en forme d'anneau comprenant huit zones distinctes juxtaposées, nommées capteurs I à VIII. Ces huit capteurs sont recouverts chacun d'un premier matériau thermosensible A, d'un deuxième matériau thermosensible B et d'un troisième matériau thermosensible C. Ces matériaux thermosensibles sont constitués d'encres thermochromiques qui réagissent chacune dans une gamme de températures déterminée. In fig. 1, we can see a temperature indicator consisting of a ring-shaped substrate 1 comprising eight separate juxtaposed zones, called sensors I to VIII. These eight sensors are each covered with a first thermosensitive material A, a second thermosensitive material B and a third thermosensitive material C. These thermosensitive materials consist of thermochromic inks which each react within a determined temperature range.
Chacune des encres thermochromiques A, B et C a la même plage d'activité de 28°C mais dans un domaine de fonctionnement décalé. Le premier matériau thermosensible A réagit entre -32 et -4°C dans le capteur I, entre -28 et 0°C dans le capteur II et ainsi de suite jusqu'au capteur VIII où il réagit entre -4 et 24"C. Le deuxième matériau thermosensible B réagit entre 0 et 28°C dans le capteur I, entre 4 et 32°C dans le capteur II et ainsi de suite jusqu'au capteur VIII où il réagit entre 60 et 88°C. Ainsi, dans chaque capteur, on peut voir que l'intersection des trois gammes de températures pour lesquelles les trois encres thermochromiques A, B, C réagissent est nulle. Les encres A, B, C sont donc bien entendu différentes pour chacun des capteurs I à VIII mais sont pour des raisons de commodité désignées par A, B, C pour tous les capteurs. Each of the thermochromic inks A, B and C has the same activity range of 28 ° C but in an offset operating range. The first thermosensitive material A reacts between -32 and -4 ° C in sensor I, between -28 and 0 ° C in sensor II and so on until sensor VIII where it reacts between -4 and 24 "C. The second heat-sensitive material B reacts between 0 and 28 ° C in sensor I, between 4 and 32 ° C in sensor II and so on until sensor VIII where it reacts between 60 and 88 ° C. Thus, in each sensor, we can see that the intersection of the three temperature ranges for which the three thermochromic inks A, B, C react is zero. The inks A, B, C are therefore of course different for each of the sensors I to VIII but are for reasons of convenience designated by A, B, C for all the sensors.
De plus on peut voir que l'encre A du capteur I et l'encre A du capteur II possèdent une plage de températures de réaction commune entre -28 et -4°C, cette plage de températures commune ayant une largeur de 24"C. On peut également voir que l'encre B du capteur I et l'encre B du capteur II possèdent également une plage de températures de réaction commune entre 4 et 28°C, cette plage de In addition we can see that the ink A of sensor I and the ink A of sensor II have a common reaction temperature range between -28 and -4 ° C, this common temperature range having a width of 24 "C It can also be seen that the ink B of sensor I and the ink B of sensor II also have a common reaction temperature range between 4 and 28 ° C., this range of
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températures ayant aussi une largeur de 24°C. Ainsi chacune des encres A, B ou C du capteur I présente une partie de sa gamme de températures de réaction commune avec chacune des encres A, B ou C respectivement du capteur II, cette plage de température commune de 24°C étant inférieure de la valeur d'un pas à la gamme de températures de réaction qui est de 28°C pour chaque encre. Chacune de ces trois encres A, B ou C a donc la même gamme de températures de réaction, mais avec un domaine de fonctionnement décalé d'un pas de 4°C par capteur adjacent. temperatures also having a width of 24 ° C. Thus each of the inks A, B or C of the sensor I has a part of its range of common reaction temperatures with each of the inks A, B or C respectively of the sensor II, this common temperature range of 24 ° C. being less than the value of one step at the reaction temperature range which is 28 ° C for each ink. Each of these three inks A, B or C therefore has the same range of reaction temperatures, but with an operating range shifted by a step of 4 ° C by adjacent sensor.
Le tableau ci-après représente une table de vérité de l'état allumé de chacune des encres A, B et C de chacun des capteurs I à VIII entre -34 et 90°C. The table below represents a truth table of the lit state of each of the inks A, B and C of each of the sensors I to VIII between -34 and 90 ° C.
I I
Il he
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IV IV
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VI VI
VII VII
VI VI
-34°C -34 ° C
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-26°C -26 ° C
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-22°C -22 ° C
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-18°C -18 ° C
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-14°C -14 ° C
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-10°C -10 ° C
A AT
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-6°C -6 ° C
A AT
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-2°C -2 ° C
- -
A AT
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A AT
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B B
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B B
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A AT
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B B
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B B
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A AT
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B B
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B B
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- -
A AT
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22°C 22 ° C
B B
B B
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- -
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26°C 26 ° C
B B
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B B
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30°C 30 ° C
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B B
B B
B B
B B
B B
B B
B B
34°C 34 ° C
C VS
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B B
B B
B B
B B
B B
B B
38°C 38 ° C
C VS
C VS
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B B
B B
B B
B B
B B
42°C 42 ° C
C VS
C VS
c vs
- -
B B
B B
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B B
46°C 46 ° C
c vs
C VS
c vs
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B B
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B B
50°C 50 ° C
c c CC
C VS
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C VS
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B B
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54°C 54 ° C
c c CC
c vs
C VS
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C VS
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58°C 58 ° C
c c CC
c c CC
C VS
C VS
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62°C 62 ° C
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c c CC
c c CC
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C VS
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66°C 66 ° C
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C VS
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70°C 70 ° C
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c c CC
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C VS
74°C 74 ° C
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c c CC
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78°C 78 ° C
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c c CC
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82°C 82 ° C
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86°C 86 ° C
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90°C 90 ° C
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Les huit capteurs de cet indicateur de températures changent de couleur en fonction de la température dans leur plage d'activité. La gamme de températures d'un tour d'anneau est égale au nombre de zones multiplié par le pas, donc de 32°C. Chaque capteur a une plage d'activité inférieure de 1/ (nombre de zones) à la gamme d'un tour de l'anneau c'est à dire de 4°C, ce qui permet à chacun des capteurs de n'avoir aucune activité, donc d'être de la couleur d'un substrat, en l'occurrence noir, une fois The eight sensors of this temperature indicator change color depending on the temperature in their range of activity. The temperature range of a turn of the ring is equal to the number of zones multiplied by the step, therefore by 32 ° C. Each sensor has an activity range less than 1 / (number of zones) than the range of one revolution of the ring, i.e. 4 ° C, which allows each of the sensors to have no activity, therefore to be the color of a substrate, in this case black, once
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par tour d'anneau. Lorsque la température augmente de la valeur du pas, c'est-à-dire 4°C, ce secteur non actif se colore, le capteur contigu quant à lui devient non actif parce qu'il atteint la fin de sa plage d'activité, ce qui permet d'obtenir une rotation des couleurs sur l'anneau. per ring turn. When the temperature increases by the step value, that is to say 4 ° C, this non-active sector becomes colored, the contiguous sensor in turn becomes non-active because it reaches the end of its range of activity , which allows the colors to be rotated on the ring.
La fig. 2 montre ainsi l'apparence de chaque capteur de l'indicateur de températures tel que décrit dans la fig. 1, entre -34 et 90°C. A -34°C, aucune des trois encres de chacun des capteurs ne réagit et par conséquent, les huit capteurs sont noirs, cette couleur étant la couleur du substrat. La couleur d'une encre dans sa gamme de températures de réaction varie du rouge R vers le vert Ve, le bleu B puis le violet Vi à mesure que la température augmente. En dehors de sa gamme de températures de réaction, l'encre est transparente et apparait noire, cette couleur étant la couleur du substrat. Ainsi, à -30°C, l'encre A du premier capteur I réagit et est rouge R. A -26°C, l'encre A du capteur I réagit pour devenir verte Ve et l'encre A du capteur II réagit pour devenir rouge tandis que les trois encres des autres capteurs III à VIII ne réagissent pas, ces capteurs restant noirs. A -6°C, l'encre A est violette Vi dans le capteur I, violette Vi dans le capteur II, bleue Bl dans les capteurs III et IV, verte Ve dans les capteurs V et VI, rouge R dans le capteur VII et noire N dans les capteur VIII. Ainsi, comme on a trois encres thermochromiques par capteur, on dispose de 24 éléments capteurs, ce qui permet d'obtenir 18 fois un seul capteur non actif, soit 18 températures à la résolution du pas entre -6 et 62°C. La température est lue à côté de ce secteur non actif grâce à une échelle de températures non représentée. Fig. 2 thus shows the appearance of each sensor of the temperature indicator as described in FIG. 1, between -34 and 90 ° C. At -34 ° C, none of the three inks of each of the sensors reacts and consequently, the eight sensors are black, this color being the color of the substrate. The color of an ink in its reaction temperature range varies from red R to green Ve, blue B then violet Vi as the temperature increases. Outside of its reaction temperature range, the ink is transparent and appears black, this color being the color of the substrate. Thus, at -30 ° C, the ink A of the first sensor I reacts and is red R. At -26 ° C, the ink A of the sensor I reacts to turn green Ve and the ink A of the sensor II reacts to turn red while the three inks of the other sensors III to VIII do not react, these sensors remaining black. At -6 ° C, ink A is purple Vi in sensor I, purple Vi in sensor II, blue Bl in sensors III and IV, green Ve in sensors V and VI, red R in sensor VII and black N in the sensors VIII. Thus, as there are three thermochromic inks per sensor, there are 24 sensor elements, which makes it possible to obtain 18 times a single non-active sensor, or 18 temperatures at the resolution of the step between -6 and 62 ° C. The temperature is read next to this non-active sector thanks to a temperature scale not shown.
Hors de cette gamme de températures, c'est-à-dire en dessous de -6°C et au-dessus de 62°C, les capteurs non actifs s'additionnent, ce qui permet d'estimer la température par le nombre de capteurs non actifs et d'augmenter la gamme de mesures de la température. Outside this temperature range, i.e. below -6 ° C and above 62 ° C, the non-active sensors add up, which allows the temperature to be estimated by the number of sensors not active and increase the range of temperature measurements.
Comme on peut le voir sur la fig. 2, l'apparence de l'anneau est identique à certaines températures comme par exemple à -6°C, 260C et 58°C. Il est toutefois aisé pour l'utilisateur de l'indicateur de températures de faire la différence entre ces températures. As can be seen in fig. 2, the appearance of the ring is identical at certain temperatures such as for example at -6 ° C, 260C and 58 ° C. It is however easy for the user of the temperature indicator to differentiate between these temperatures.
Selon deux variantes de cette forme d'exécution, les trois encres thermochromiques A, B et C peuvent être soit mélangées, soit superposées. According to two variants of this embodiment, the three thermochromic inks A, B and C can be either mixed or superimposed.
Sur les fig. 3 et 4, on peut voir un substrat 1, présentant de préférence une surface de couleur noire de façon à absorber une des polarisations de la lumière. Ce substrat 1 est réalisé en un matériau présentant de préférence une conduction thermique élevée. In fig. 3 and 4, one can see a substrate 1, preferably having a black colored surface so as to absorb one of the polarizations of the light. This substrate 1 is made of a material preferably having a high thermal conduction.
Sur la fig. 3, les encres A, B et C sont déposées en trois couches superposées, la couche supérieure étant recouverte d'un film protecteur 2 transparent qui offre d'une part une protection mécanique contre les rayures, et d'autre part, une protection contre les radiations UV augmentant par là-même la durée de vie de l'indicateur. In fig. 3, the inks A, B and C are deposited in three superimposed layers, the upper layer being covered with a transparent protective film 2 which offers on the one hand mechanical protection against scratches, and on the other hand, protection against UV radiation thereby increasing the life of the indicator.
Sur la fig. 4, les encres A, B et C sont respectivement encapsulées et mélangées chacune en quantité égale et de manière homogène dans une couche formée d'un liant transparent 3 également recouvert d'un film protecteur 4 équivalent à celui représenté à la fig. 3. In fig. 4, the inks A, B and C are respectively encapsulated and mixed each in an equal amount and in a homogeneous manner in a layer formed by a transparent binder 3 also covered with a protective film 4 equivalent to that shown in FIG. 3.
Sur la fig. 5, on peut voir que l'indicateur de températures selon l'invention tel que décrit précédemment peut être disposé sur une lunette métallique d'une montrebracelet. Cette lunette, comprend huit capteurs I à VIII. Le capteur I est violet Vi, les capteurs II et III sont bleus Bl, les capteurs IV et V sont verts Ve, le capteur VI est rouge R, le capteur VII est noir N et le capteur VIII est violet Vi. La température de 22°C est lue sur l'échelle de températures 6 à côté du capteur VII qui est noir. In fig. 5, it can be seen that the temperature indicator according to the invention as described above can be arranged on a metal bezel of a wristwatch. This telescope includes eight sensors I to VIII. Sensor I is purple Vi, sensors II and III are blue Bl, sensors IV and V are green Ve, sensor VI is red R, sensor VII is black N and sensor VIII is purple Vi. The temperature of 22 ° C is read on the temperature scale 6 next to the sensor VII which is black.
Lorsque la température augmentera de la valeur du pas, c'est-à-dire 4°C, ce capteur VII se colorera et le capteur VIII deviendra quant à lui non actif, donc noir, puisqu'il aura atteint la fin de sa plage d'activité. La température de 26°C sera lue à côté du capteur VIII. When the temperature increases by the step value, that is to say 4 ° C, this sensor VII will be colored and the sensor VIII will become inactive, therefore black, since it will have reached the end of its range of activity. The temperature of 26 ° C will be read next to sensor VIII.
Lors du porté de la montre, la température de celle-ci est influencée par la température du corps du porteur et celle du milieu ambiant. Si le porteur est dans un milieu plus froid que la température du corps, le corps transmet de la chaleur à la montre par conductivité thermique, et si la température le milieu est plus chaud, c'est le contraire qui se produit. Cette influence a pour effet de perturber la mesure de la température. La température en mode porté doit être corrigée de préférence par une approximation linéaire. When wearing the watch, the temperature of the watch is influenced by the temperature of the wearer's body and that of the environment. If the wearer is in an environment colder than body temperature, the body transmits heat to the watch by thermal conductivity, and if the temperature in the environment is warmer, the opposite occurs. This influence has the effect of disturbing the temperature measurement. The temperature in worn mode should preferably be corrected by a linear approximation.
Il est possible de prévoir différents types de montres dont l'échelle de températures mesurables est adaptée à la température de son utilisation, par exemple des montres dont l'indicateur de températures est adapté pour les sports d'hiver, pour les sports nautiques, dans les pays chauds ou dans les pays froids. It is possible to provide different types of watches whose measurable temperature scale is adapted to the temperature of its use, for example watches whose temperature indicator is suitable for winter sports, for nautical sports, in hot countries or in cold countries.
On remarquera que la lecture de l'indicateur de température selon l'invention est, contrairement aux indicateurs de températures thermochromiques de l'art antérieur, totalement indépendante de l'angle sous lequel l'indicateur est lu. En effet, la température est indiquée par le capteur dont les encres ne sont pas actives et par conséquent par la couleur du substrat. It will be noted that the reading of the temperature indicator according to the invention is, unlike the thermochromic temperature indicators of the prior art, completely independent of the angle at which the indicator is read. In fact, the temperature is indicated by the sensor whose inks are not active and therefore by the color of the substrate.
Dans l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit, le pas de l'indicateur est de 4°C. Bien entendu, ce pas peut être différent et être choisi en fonction de l'application désirée. Pour un nombre de capteurs N donné, le pas P désiré détermine la plage de fonctionnement des encres aT par la formule suivante: aT= (N—1 ) P. In the embodiment which has just been described, the pitch of the indicator is 4 ° C. Of course, this step can be different and be chosen according to the desired application. For a given number of sensors N, the desired step P determines the operating range of the inks aT by the following formula: aT = (N — 1) P.
A tire d'exemple, si l'on désire réaliser un indicateur de températures selon l'invention présentant un pas de 1°C et comportant huit capteurs, la plage de fonctionnement de chaque encre utilisée dans les capteurs sera de 7°C. By way of example, if it is desired to produce a temperature indicator according to the invention having a pitch of 1 ° C. and comprising eight sensors, the operating range of each ink used in the sensors will be 7 ° C.
5 5
5 5
10 10
15 15
20 20
25 25
30 30
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
CH 686 331G A3 CH 686 331G A3
On comprendra également de la description qui précède que selon une variante, un indicateur de températures selon l'invention peut fonctionner avec deux encres par capteurs sur le même principe. It will also be understood from the foregoing description that according to a variant, a temperature indicator according to the invention can operate with two inks by sensors on the same principle.
Claims (16)
Priority Applications (6)
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---|---|---|---|
CH02245/93A CH686331B5 (en) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | Indicator temperatures and watch equipped with such a temperature indicator. |
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DE69406063T DE69406063T2 (en) | 1993-07-23 | 1994-07-12 | Temperature indicator and watch with such a temperature indicator |
JP6183089A JPH0755593A (en) | 1993-07-23 | 1994-07-13 | Temperature indicator and timepiece having temperature indicator |
HK98102700.0A HK1003599B (en) | 1993-07-23 | 1998-03-31 | Temperature indicator and watch with such a temperature indicator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CH02245/93A CH686331B5 (en) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | Indicator temperatures and watch equipped with such a temperature indicator. |
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CH686331B5 true CH686331B5 (en) | 1996-09-13 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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CH02245/93A CH686331B5 (en) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | Indicator temperatures and watch equipped with such a temperature indicator. |
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JPS61193039A (en) * | 1985-02-22 | 1986-08-27 | Suriitec Kk | Liquid-crystal thermometer |
GB8700691D0 (en) * | 1987-01-13 | 1987-02-18 | Liquid Crystal Devices Ltd | Temperature responsive display device |
US4952033A (en) * | 1987-07-13 | 1990-08-28 | James L. Fergason | Liquid crystal medical device |
-
1993
- 1993-07-23 CH CH02245/93A patent/CH686331B5/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
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---|---|
CH686331GA3 (en) | 1996-03-15 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PL | Patent ceased |