CN103687391B - 一种内置气压计的终端设备的防水结构及控制方法 - Google Patents

一种内置气压计的终端设备的防水结构及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种内置气压计的终端设备的防水结构及控制方法，涉及终端设备领域，解决了终端设备的防水透气问题。具体方案为：一种内置气压计的终端设备的防水结构，防水结构为终端设备的内置腔体，防水结构在终端设备的外壳上具有开口，以使得防水结构内的气压与外界气压连通，防水结构内部设置有气压计，开口与气压计之间设置有防尘网，并且防尘网与气压计之间设置有防水筛网，防水筛网与气压计之间设置有水滴检测装置，水滴检测装置与气压计之间设置有控制阀；水滴检测装置与控制阀电连接，当水滴检测装置检测到的水量达到水量阈值时，关闭控制阀。本发明用于各种终端。

Description

一种内置气压计的终端设备的防水结构及控制方法
技术领域
本发明涉及终端设备领域，尤其涉及一种内置气压计的终端设备的防水结构、终端设备以及控制方法。
背景技术
随着技术的进步，手机终端的防水、防尘要求越来越高。当前，国际通用的IP(international protection，国际防护)XX防水防尘等级中，第一个X表示：防尘等级，X越大防尘等级越高。第二个X表示：防水等级，X越大防水等级越高。
当前的手机终端产品中，可以内置气压计，用于测量手机终端所在位置的垂直高度。为了保证气压计的灵敏，需要保持气压计与外部环境的通气性。
现有技术中，内置气压计的手机终端可以使用IPX5级的防水等级，从而在防水的同时，保证气压的传导。另一种方案是使用IPX7级的防水等级，IPX7级使用了防水性能很高的防水膜，使得当手机终端掉落水中时，仍能起到防水效果。
在实现上述技术方案过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：对于IPX5级的防水等级，当手机终端掉入水中时，不能达到防水要求；对于IPX7级的防水等级，由于防水膜方案孔径过小，透气慢，从而导致手机内外气压传递会产生延迟，不利于实现对手机终端所在位置的垂直高度的实时测量。
发明内容
本发明的实施例提供了一种内置气压计的终端设备的防水结构、终端设备以及控制方法，能够实现终端设备的防水和透气性。
本发明的实施例提供了如下技术方案：
第一方面，提供了一种内置气压计的终端设备的防水结构，包括：所述防水结构为所述终端设备的内置腔体，所述防水结构在所述终端设备的外壳上具有开口，以使得所述防水结构内的气压与外界气压连通，所述防水结构内部设置有气压计，所述开口与所述气压计之间设置有防尘网，并且所述防尘网与所述气压计之间设置有防水筛网，
所述防水筛网与所述气压计之间设置有水滴检测装置，所述水滴检测装置与所述气压计之间设置有控制阀；
所述水滴检测装置与所述控制阀电连接，当所述水滴检测装置检测到的水量达到水量阈值时，关闭所述控制阀。
在结合第一方面的第一种可能的实现方式中，所述控制阀包含：两个铁磁性隔板，以及一个电磁铁；
所述两个铁磁性隔板位置对称的固定在所述内置腔体的内腔壁上，所述电磁铁位于所述两个铁磁性隔板的同侧；
所述电磁铁与所述水滴检测装置电连接，以便接收到所述水滴检测装置的电信号时，使所述电磁铁通电，吸附到所述两个铁磁性隔板上，实现密闭。
在结合第一方面的第二种可能的实现方式中，所述控制阀包含：一个环形铁磁性隔板，以及一个电磁铁；
所述环形铁磁性隔板固定在所述内置腔体的内腔壁上，所述电磁铁位于所述环形铁磁性隔板的一侧；
所述电磁铁与所述水滴检测装置电连接，以便接收到所述水滴检测装置的电信号时，使所述电磁铁通电，吸附到所述环形铁磁性隔板上，实现密闭。
在结合第一方面的第三种可能的实现方式中，所述控制阀包含两个腔壁突起，两个导气孔，以及一个压电陶瓷片；
所述两个腔壁突起位置对称的固定在所述内置腔体的内腔壁上；所述压电陶瓷片位于所述两个腔壁突起与所述气压计之间，并将所述内置腔体分隔为两部分；所述两个导气孔位于所述两个腔壁突起与所述压电陶瓷片之间，位置对称的设置在所述内置腔体的内腔壁上，所述气压计通过所述两个导气孔与外界气压连通；
所述压电陶瓷片与所述水滴检测装置电连接，以便接收到所述水滴检测装置的电信号时，发生弹性形变并与所述两个腔壁突起接触，实现密闭。
在结合第一方面的第四种可能的实现方式中，所述控制阀包含一个环形腔壁突起，至少一个导气孔，以及一个压电陶瓷片；
所述环形腔壁突起固定在所述内置腔体的内腔壁上；所述压电陶瓷片位于所述环形腔壁突起与所述气压计之间，并将所述内置腔体分隔为两部分；所述至少一个导气孔位于所述环形腔壁突起与所述压电陶瓷片之间，设置在所述内置腔体的内腔壁上，所述气压计通过所述至少一个导气孔与外界气压连通；
所述压电陶瓷片与所述水滴检测装置电连接，以便接收到所述水滴检测装置的电信号时，发生弹性形变并与所述环形腔壁突起接触，实现密闭。
结合第一方面的第一种可能的实现方式至第四种可能的实现方式中的任意一种实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述电磁铁和所述两个铁磁性隔板表面涂有隔水材料，并且所述电磁铁与所述两个铁磁性隔板的接触面上覆盖有硅胶材料；
所述压电陶瓷片与所述两个腔壁突起的接触面上覆盖有硅胶材料。
第二方面，提供了一种终端设备，包括：如上所述的任意一种防水结构。
第三方面，还提供了一种对防水结构的控制方法，包括：
水滴检测装置检测到达的水量是否超过水量阈值对应的电压值；
当到达的水量对应的电压值超过所述水量阈值对应的电压值时，所述水滴检测装置向控制阀发送电信号，通知控制阀进行关闭动作；
所述控制阀在接收到所述电信号后，执行关闭动作。
本发明实施例提供的内置气压计的终端设备的防水结构、终端设备以及控制方法，防尘网与所述水滴检测装置之间的所述防水筛网能够实现所述终端设备的透气性，水滴检测装置与所述控制阀电连接，水滴检测装置来检测到达的水量对应的电压值，当到达的水量对应的电压值超过所述水量阈值对应的电压值时，所述控制阀关闭，能够实现所述终端设备的防水性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的防水结构的示意图；
图2为本发明实施例提供的控制阀关闭流程图；
图3为本发明实施例提供的控制阀结构示意图；
图3.1为本发明实施例提供的控制阀关闭结构示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种控制阀结构示意图；
图4.1为本发明实施例提供的另一种控制阀关闭结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种内置气压计的终端设备的防水结构，如图1所示，包括：防尘网13，防水筛网14，水滴检测装置15，控制阀16以及气压计12，气压计12放置于PCB(printed circuit board，印制电路板)上。该防水结构为终端设备的内置腔体，且该防水结构在终端设备的外壳上具有开口11，通过开口11，使得防水结构内的气压与外界气压连通，以保证气压计12的灵敏性。
水滴检测装置15位于防水筛网14和气压计12之间，且控制阀16位于水滴检测装置15与气压计12之间。此外，水滴检测装置15与控制阀16电连接，以便当水滴检测装置15检测到的水量对应的电压值达到水量阈值对应的电压值时，控制控制阀16执行关闭动作，该关闭动作可以使用电控制实现。
实际场景中，防尘网13可以是IP5X防尘等级，这一等级可以防止灰尘封堵防水筛网14。而防水筛网14为1PX5防水等级，在IPXX防护等级中，IPX5防水等级可以防止喷射的水侵入，具体定义为：防止各方向由喷嘴喷射出的水进入终端设备造成损坏。正常状态下，控制阀12处于非闭合状态，以保证气压计12与外界气压连通。但当终端设备掉落水中时，防水筛网14将不能起到防水作用。本发明实施例中，通过水滴检测装置15对水量进行检测，该水滴检测装置可以为网状的水滴监测网，当检测到的水量对应的电压值达到预设定的水量阈值对应的电压值时，水滴检测装置15控制控制阀12进行关闭，使终端设备在浸入水中的情况下保持防水性，具体的，可以达到IPX7防水等级，该等级可以保证终端设备短时间浸入一米深的水中而无损坏。
本发明实施例还提供了一种对防水结构的控制方法，如图2所示，该方法包括：
201、水滴检测装置检测到达的水量对应的电压值是否超过水量阈值对应的电压值。
所述水量阈值对应的电压值可以是预先设置的电压值，该电压值保存在水滴检测装置附带的存储设备中。到达水滴检测装置的水量被转化为相应的电压值，将该电压值与所述预先设置的电压值进行对比，如果超出了预先设置的电压值，则执行步骤202；否则继续执行水量检测的动作。
202、当到达的水量对应的电压值超过所述水量阈值对应的电压值时，所述水滴检测装置向控制阀发送电信号，通知控制阀进行关闭动作。
203、所述控制阀在接收到所述电信号后，执行关闭动作，从而实现防水密闭。
本发明实施例提供了一种内置气压计的终端设备的防水结构以及相应的控制方法，防尘网与所述水滴检测装置之间的所述防水筛网能够实现所述终端设备的透气性，水滴检测装置与所述控制阀电连接，水滴检测装置来检测到达的水量对应的电压值，当到达的水量对应的电压值超过所述水量阈值对应的电压值时，所述控制阀关闭，能够实现所述终端设备的防水性。这样，在防水筛网能够满足防水要求时，防水结构与外界处于气压连通状态，保证了气压计的灵敏性；当防水筛网不能满足防水要求(比如终端设备掉落到一米深水中)时，通过水滴检测装置控制控制阀的关闭，从而继续保证终端设备的防水性。
进一步的，如图3所示，所述控制阀16包括：电磁铁161，铁磁性隔板162，内腔壁163。
两个铁磁性隔板162位置对称的固定在内置腔体的内腔壁163上，电磁铁161位于两个铁磁性隔板162的同侧。在图3中，电磁铁161位于铁磁性隔板162的上侧，实际应用中，电磁铁161也可以位于铁磁性隔板162的下侧，本发明实施例对此不做限定。
所述电磁铁161与所述水滴检测装置14电连接，当接收到所述水滴检测装置14的电信号时，电磁铁161通电产生磁性，进而吸附到铁磁性隔板162上，如图3.1所示，实现密闭。
正常情况下，水滴检测装置14没有发送电信号至电磁铁161，此时电磁铁161不通电，电磁铁161与电磁性隔板162分离，气压可以自由传导。
当所述水滴检测装置14检测到的水量对应的电压值达到预先设定的水量阈值对应的电压值时，向电磁铁161发送电信号，使电磁铁161通电产生磁性，进而吸附到铁磁性隔板162上，这样就实现了电磁铁控制阀的关闭过程。
进一步的，在电磁铁161和铁磁性隔板162接触面上覆盖有硅胶材料，当电磁铁161吸附到铁磁性隔板162上时，由于有硅胶材料，以及水下的压力，可以保证其密封性。
所述电磁铁161和所述两个铁磁性隔板162表面都涂有隔水材料，这样可以防止当电磁铁161通电时带来的导电副作用。
需要指出的是，图3中的位置对称的两个铁磁性隔板162，也可以由一个环形铁磁性隔板替代，环形铁磁性隔板固定在所述内置腔体的内腔壁163上，电磁铁161位于所述环形铁磁性隔板的一侧，当电磁铁161通电时，会吸附到所述环形铁磁性隔板上，实现密闭。
此外，本发明实施例中还提供了一种控制阀，如图4所示，所述控制阀16包括：腔壁突起164，导气孔165，压电陶瓷片166。
所述两个腔壁突起164位置对称的固定在所述内置腔体的内腔壁上；所述压电陶瓷片166位于所述两个腔壁突起164与气压计12之间，并将所述内置腔体分隔为两部分；两个导气孔165位于所述两个腔壁突起164与所述压电陶瓷片166之间，位置对称的设置在所述内置腔体的内腔壁上。这样，气压计12通过所述两个导气孔165与外界气压连通，保证了内外气压平衡。
所述压电陶瓷片166与所述水滴检测装置14电连接，以便接收到所述水滴检测装置14的电信号时，发生弹性形变并与所述两个腔壁突起164接触，实现密闭。
当所述水滴检测装置14没有检测到有水进入时，压电陶瓷片166不会导电，也不会发生形变，与所述两个腔壁突起164就无接触。
而当水滴检测装置14检测到的水量对应的电压值达到预先设定的水量阈值对应的电压值时，向压电陶瓷片166发送电信号，压电陶瓷片166就会通电，进而产生形变，与两个腔壁突起164接触，如图4.1所示，这样就实现了控制阀的关闭过程。
进一步的，所述压电陶瓷片166与所述两个腔壁突起164的接触面上覆盖有硅胶材料，当压电陶瓷片166发生形变与两个腔壁突起164接触时，由于有硅胶材料以及水下的压力，可以保证其密闭性。
需要指出的是，图4中位置对称的两个腔壁突起164，也可以由一个环形腔壁突起替代。所述环形腔壁突起固定在所述内置腔体的内腔壁上；压电陶瓷片166位于所述环形腔壁突起与所述气压计12之间，并将所述内置腔体分隔为两部分。环形腔壁突起与压电陶瓷片166之间的内腔壁上设置至少一个导气孔，用于与外界气压连通。所述压电陶瓷片166与所述水滴检测装置14电连接，当压电陶瓷片166发生弹性形变并与环形腔壁突起接触时，实现密闭。
本发明实施例中的控制阀，可以由电磁铁或压电陶瓷片构成，实际应用中，还可以由微动开关等装置构成，本发明实施例不再赘述。
此外，本发明实施例还提供了一种终端设备，该终端设备可以是手机、平板电脑等电子设备，该终端设备中具有上述提及的防水结构。
本发明实施例提供了一种内置气压计的终端设备的防水结构以及一种终端设备，防尘网与所述水滴检测装置之间的所述防水筛网能够实现所述终端设备的透气性，水滴检测装置与所述控制阀电连接，水滴检测装置来检测到达的水量对应的电压值，当到达的水量对应的电压值超过所述水量阈值对应的电压值时，所述控制阀关闭，能够实现所述终端设备的防水性，本发明实施例中的控制阀可以是由电磁铁和铁磁性隔板构成，也可以是由压电陶瓷片构成。在防水筛网能够满足防水要求时，防水结构与外界处于气压连通状态，保证了气压计的灵敏性；当防水筛网不能满足防水要求(比如终端设备掉落到一米深水中)时，通过水滴检测装置控制控制阀的关闭，从而继续保证终端设备的防水性。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种内置气压计的终端设备的防水结构，其特征在于，所述防水结构为所述终端设备的内置腔体，所述防水结构在所述终端设备的外壳上具有开口，以使得所述防水结构内的气压与外界气压连通，所述防水结构内部设置有气压计，所述开口与所述气压计之间设置有防尘网，并且所述防尘网与所述气压计之间设置有防水筛网；
所述防水筛网与所述气压计之间设置有水滴检测装置，所述水滴检测装置与所述气压计之间设置有控制阀；
所述水滴检测装置与所述控制阀电连接，当所述水滴检测装置检测到的水量对应的电压值超过水量阈值对应的电压值时，所述水滴检测装置向所述控制阀发送电信号，通知所述控制阀进行关闭动作。
2.根据权利要求1所述的防水结构，其特征在于，所述控制阀包含:两个铁磁性隔板，以及一个电磁铁；
所述两个铁磁性隔板位置对称的固定在所述内置腔体的内腔壁上，所述电磁铁位于所述两个铁磁性隔板的同侧；
所述电磁铁与所述水滴检测装置电连接，以便接收到所述水滴检测装置的电信号时，使所述电磁铁通电，吸附到所述两个铁磁性隔板上，实现密闭。
3.根据权利要求1所述的防水结构，其特征在于，所述控制阀包含：一个环形铁磁性隔板，以及一个电磁铁；
所述环形铁磁性隔板固定在所述内置腔体的内腔壁上，所述电磁铁位于所述环形铁磁性隔板的一侧；
所述电磁铁与所述水滴检测装置电连接，以便接收到所述水滴检测装置的电信号时，使所述电磁铁通电，吸附到所述环形铁磁性隔板上，实现密闭。
4.根据权利要求1所述的防水结构，其特征在于，所述控制阀包含两个腔壁突起，两个导气孔，以及一个压电陶瓷片；
所述两个腔壁突起位置对称的固定在所述内置腔体的内腔壁上；所述压电陶瓷片位于所述两个腔壁突起与所述气压计之间，并将所述内置腔体分隔为两部分；所述两个导气孔位于所述两个腔壁突起与所述压电陶瓷片之间，位置对称的设置在所述内置腔体的内腔壁上，所述气压计通过所述两个导气孔与外界气压连通；
所述压电陶瓷片与所述水滴检测装置电连接，以便接收到所述水滴检测装置的电信号时，发生弹性形变并与所述两个腔壁突起接触，实现密闭。
5.根据权利要求1所述的防水结构，其特征在于，所述控制阀包含一个环形腔壁突起，至少一个导气孔，以及一个压电陶瓷片；
所述环形腔壁突起固定在所述内置腔体的内腔壁上；所述压电陶瓷片位于所述环形腔壁突起与所述气压计之间，并将所述内置腔体分隔为两部分；所述至少一个导气孔位于所述环形腔壁突起与所述压电陶瓷片之间，设置在所述内置腔体的内腔壁上，所述气压计通过所述至少一个导气孔与外界气压连通；
所述压电陶瓷片与所述水滴检测装置电连接，以便接收到所述水滴检测装置的电信号时，发生弹性形变并与所述环形腔壁突起接触，实现密闭。
6.根据权利要求2所述的防水结构，其特征在于，所述电磁铁和所述两个铁磁性隔板表面涂有隔水材料，并且所述电磁铁与所述两个铁磁性隔板的接触面上覆盖有硅胶材料。
7.根据权利要求4所述的防水结构，其特征在于，所述压电陶瓷片与所述两个腔壁突起的接触面上覆盖有硅胶材料。
8.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括如权利要求1至7中任意一项所述的防水结构。
9.一种对防水结构的控制方法，其特征在于，所述防水结构为如权利要求1-7任一项所述的防水结构，所述方法包括：
水滴检测装置检测到达的水量对应的电压值是否超过水量阈值对应的电压值；
当到达的水量对应的电压值超过所述水量阈值对应的电压值时，所述水滴检测装置向控制阀发送电信号，通知所述控制阀进行关闭动作；
所述控制阀在接收到所述电信号后，执行关闭动作。
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