CN104238346B - 设有用于测量大气压的装置的便携式物体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种设有用于测量大气压的大气压测量装置(1)的便携式物体，所述大气压测量装置(1)包括几何尺寸随大气压波动而变化的气压传感器(2)，所述气压传感器(2)的几何尺寸的变化施加到通过由使用者致动的联接机构(34，34')连接到所述气压传感器(2)的显示大气压趋势的装置(32；32')上，所述联接机构(34；34')能够按使用者需求在第一位置和第二位置之间切换，在所述第一位置所述气压传感器(2)与气压趋势显示装置(32；32')之间的运动连接被中断，在所述第二位置所述气压趋势显示装置(32；32')运动联接至所述气压传感器(2)。
Description
技术领域
本发明涉及一种设有用于测量大气压的装置的小尺寸便携式物体，例如手表，所述用于测量大气压的装置能够提供所述便携式物体的使用者所在位置处的大气压变化的指示。
背景技术
已知设有用于测量大气压的装置的手表。这些手表通常包括例如无液型/膜盒(aneroid)型压力传感器，其几何尺寸随大气压的波动发生变化。在一个已知的实施例中，压力传感器的几何尺寸随大气压波动的变化转化成触角的线性运动，而触角的线性运动又控制杆的枢转。而杆的枢转运动又转化成齿轮系的旋转运动，该齿轮系与显示轮以一传动比啮合，该传动比计算成使得由显示轮承载的高度指示器指针为手表的使用者提供易读的高度指示。
上面简要描述的类型的结构通常用于为手表的使用者提供他所在的地点的高度的指示。已知大气压值随测量大气压的地点的高度而变化。还已知由手表提供的高度指示可因气象条件变化而失真。因此，即使手表的使用者不改变位置，手表也可能在大气压波动的影响下提供该位置高度的变化指示。
因此，有益的是使气压装置与高度计装置相关联。实际上，由于气压装置，可以提供本地大气压随时间变化的指示。然后，则可以使用此指示或者校正高度指示，或者预测气象条件的演变。
然而，这种类型的解决方案的缺点在于事实上很难设想将与气压装置组合的高度计装置集成在如手表的小尺寸便携式物体上。
发明内容
本发明的一个目的是通过提供一种设有能够提供本地大气压随时间变化的指示的气压装置的小尺寸便携式物体例如手表，以克服除其它缺点之外的该缺点。
因此，本发明涉及设有用于测量大气压的装置的便携式物体，所述大气压测量装置包括几何尺寸随大气压波动变化的气压传感器，气压传感器的几何尺寸的变化被施加到通过由使用者致动的联接机构连接到气压传感器的显示大气压趋势的装置，所述联接机构能够在第一位置和第二位置之间进行切换，在所述第一位置气压传感器和气压趋势显示装置之间的运动连接(运动链)是中断的，在所述第二位置气压趋势显示装置运动联接至气压传感器。
由于这些特征，本发明提供一种设有大气压测量装置的便携式物体，由于该大气压测量装置可以显示向使用者指示稳定的天气、或变坏的天气(低压情况)或改善的天气(反气旋情况)的气象趋势。通过为了使大气压变化的测量有意义而将气压趋势显示装置联接至气压传感器并持续足够长的时间，这样使用者可以确定气象趋势。此外，当使用者移动并且他所在的高度变化时，他可以使气压趋势显示装置从大气压测量显示(装置)脱开，使得气压趋势显示装置不会提供不稳定的指示。在下面描述的本发明的改进的实施例中，也可以根据所存储的大气压变化的量值来校正高度指示。当然，为了使大气压变化的测量有意义，测量必须在使用者不改变位置的情况下进行。相反，使用者所在的地点的高度可能不同，这导致大气压变化，而大气压的变化会使气象趋势的测定失真。
根据本发明的补充特征，所述气压趋势显示装置包括显示凸轮。显示凸轮可以是蜗形凸轮或包括由具有较小半径的轮廓部分和具有较大半径的轮廓部分框定/围住的具有中间半径的轮廓部分的凸轮。
根据本发明的又一特征，所述联接机构包括由联接杆承载的联接轮，联接杆能由使用者在第一位置和第二位置之间致动，在所述第一位置联接轮不提供气压传感器和气压趋势显示装置之间的运动连接/运动链，在所述第二位置联接轮提供气压传感器和气压趋势显示装置之间的运动连接/运动链。
根据本发明的特定实施例，高度显示装置被插在气压传感器和联接机构之间，高度显示装置与气压传感器永久啮合和当联接机构被致动时与气压趋势显示装置暂时啮合。
由于这些特征，本发明提供了一种便携式物体，其能够向使用者永久地提供其所在地点的高度指示，并且还根据使用者的需求提供预测气候演变的气象趋势指示，以及如果有必要还校正高度指示。本实施例的另一优点在于这样的事实，即利用在便携式物体中预先存在的高度显示装置来从其获取与气象趋势演化相关的其它信息。
附图说明
本发明的其它特征和优点将从以下对根据本发明的便携式物体的实施例的详细描述中更加清楚，本示例仅以参考附图的非限制性示例的方式给出，在附图中：
-图1是使用气压传感器的高度显示装置的示意图。
-图2是根据本发明的通过联接机构连接至气压传感器的气压趋势显示装置的第一实施例的示意图。
-图3是图2所示的气压趋势显示装置具有集成的高度显示功能的一个变型实施例的示意图。
-图4是根据本发明的通过联接机构连接至气压传感器的气压趋势显示装置的第二实施例的示意图。
-图5是图4所示的气压趋势显示装置的一个变型实施例的示意图。
-图6是也良好地适合本发明要求的、具有蜗形轮廓的凸轮的示意图。
具体实施方式
本发明源自这样的总体发明构思，其在于安装设有大气压测量装置的便携式物体，所述大气压测量装置设有联接机构，用于按使用者需求将大气压测量装置联接至气压变化显示装置。通过足够的综合时间，可以从气压测量值推断出关于气象趋势(稳定的天气、存在大气压下降时的低压情况、或在较高压力场情况下的反气旋情况)的指示。根据本发明的特定实施例，利用通常存在于高度计装置中的压力传感器来另外提供气象趋势的指示。这使使用者能够预测天气的演变，并且如有必要在高度指示由于大气压的波动变化时校正该高度指示。
图1示出了大气压测量装置。总体用附图标记1标示的这种装置包括例如无液型/膜盒型的机械式压力传感器2，其几何尺寸随大气压的波动发生变化。布置在平行于表盘(未示出)延伸的板4的下面的压力传感器2在图1中由箭头A标示的垂直于板4的方向上变形。压力传感器2的几何变形导致触角6在相同的方向A上伴随运动，如有必要，该触角6通过延伸件8连接至绕轴12枢转地安装在支承件14上的摆动件10。触角6的线性运动引起摆动件10枢转，而摆动件的枢转又通过连杆16和杠杆件18驱动齿轮系转动，该齿轮系以非限制示例的方式包括轮20以及第一和第二倍增轮副22和24。第二倍增轮副24与显示小齿轮26啮合，该显示小齿轮承载用于显示与大气压有关的值的第一指针28。从大气压测量结果得出的值可以是使用者所在的地点的高度，或者气压趋势，如下文所述。
本发明将参照手表进行描述。然而，不言而喻，该例子仅仅通过非限制性示例的方式给出，并且根据本发明的气压趋势显示装置可集成在包括气压传感器的任意类型的便携式物体中。
在一个简化的实施例中，根据本发明的便携式物体仅显示从大气压测量值得出的气压趋势，用于推断使用者所在的地点的气象趋势指示(稳定的天气、有大气压降时的低压情况或在更高压力场情况下的反气旋情况)。根据设计要求，将摆动件10连接至显示关于大气压的值的第一指针28的齿轮系的轮副20、22、24或26中的任一个可用作大气压测量装置1的输出端30，并作为用于根据本发明的气压趋势显示装置的动力输出端，现在将参考图2描述本发明的第一实施例。
根据本发明的总体用附图标记32标示的气压趋势显示装置通过能由使用者致动的联接机构34连接至大气压测量装置1的输出端30。
联接机构34可根据使用者需求在第一位置(在图2中以虚线示出)和第二位置(在图2中以实线示出)之间切换，在所述第一位置大气压测量装置1和气压趋势显示装置32之间的运动连接(链接)被中断，在所述第二位置气压趋势显示装置32被运动联接至大气压测量装置1。
根据仅仅以说明性的示例方式给出的实施例，联接机构34包括绕轴38枢转地安装并承载联接轮40的联接杆36。根据联接杆36的位置，联接轮40能够将大气压测量装置1的输出端30运动连接至气压趋势显示轮42，第一气压趋势显示凸轮44直接地或通过齿轮系连接至气压趋势显示轮42，这将在下文中详细描述。为了能够使联接机构34在其第一位置和第二位置之间切换，联接杆36设置有喙状部46，联接机构34通过该喙状部46支承在圆柱齿轮48上，圆柱齿轮48的运动由使用者通过按钮50和控制杆52控制。
在图2所示的示例中，第一气压趋势显示凸轮44的轮廓由承载第一气压趋势显示指针28的第一触角臂54跟随。该第一指针28朝两个符号56a和56b移动，其中一个符号表示反气旋情况和另一个符号表示低压情况。两个符号56a和56b之间的区域被指示稳定天气的中间区域56c分开。为了正确地控制第一指针28的运动，第一凸轮44包括对应于稳定的天气的具有中间半径58a的轮廓部分，其由对应于低压情况的具有较小半径58b的轮廓部分和对应于反气旋情况的具有较大半径58c的轮廓部分框定/围住。
根据本发明的气压趋势显示装置的操作如下。通过按压按钮50，使用者将大气压测量装置1运动联接至气压趋势显示装置32。在所测得的大气压变化的影响下，压力传感器2发生几何变形，这将导致第一气压趋势显示凸轮44的伴随枢转。应理解的是，压力传感器2和第一凸轮44之间的传动比适合允许第一凸轮44旋转，该旋转在足够长的时间段内结合大气压的波动以获得有意义的指示。当然，为了使测量有意义，使用者必须在测量期间保持在相同的位置。
根据图3中所示的本发明的变型实施例，利用存在的气压测量装置1来进一步提供使用者所在的地点的高度指示。为此，大气压测量装置1的输出端30直接地或通过齿轮系经由第二凸轮62连接至高度显示装置60。该第二凸轮62的轮廓代表/表现随所测得的大气压的高度变化，并由承载第二高度指示器指针66的第二触角臂64跟随。应注意的是，根据本实施例，无论气压趋势显示装置32是否被使用者致动，均可持续显示从由大气压测量装置1提供的测量值获取的高度值。
根据图4所示的本发明的第二实施例，大气压测量装置1的输出端30'采取齿条形式，并且可以通过联接机构34'连接至高度显示装置60'或者连接至气压趋势显示装置32'。
联接机构34'可根据使用者需求在第一位置(在图4中以实线示出)和第二位置(在图4中以虚线示出)之间切换，在所述第一位置联接机构34'提供大气压测量装置1的输出齿条30'与高度显示装置60'之间的运动连接，在所述第二位置联接机构34'提供了齿条30'和气压趋势显示装置32'之间的运动连接。
根据仅以说明性示例的方式给出的一个实施例，联接机构34'包括绕轴38'可枢转地安装和承载与齿条30'永久啮合的滑动小齿轮68的联接杆36'。根据联接杆36'的位置，滑动小齿轮68能够将大气压测量装置1的输出齿条30'运动连接至气压趋势显示轮42'或者运动连接至高度显示轮70。为了使联接机构34'能够在其第一和第二位置之间切换，联接杆36'设置有喙状部46'，联接杆36'通过喙状部46'支承在圆柱齿轮48'上，圆柱齿轮48'的运动由使用者通过按钮50'和控制杆52'控制。
第一气压趋势显示凸轮44'直接地或通过齿轮系连接至气压趋势显示轮42'。在图4所示的示例中，第一气压趋势显示凸轮44'的轮廓由承载第一气压趋势显示指针28'的第一触角臂54'跟随。该第一指针28'朝两个符号56a和56b移动，其中一个符号表示反气旋情况和另一个符号表示低压情况。两个符号56a和56b之间的区域被指示稳定天气的中间区域56c分开。
为了正确地控制第一指针28'的运动，第一凸轮44'包括对应于稳定的天气的具有中间半径58a的轮廓部分，其由对应于低压情况的具有较小半径58b的轮廓部分和对应于反气旋情况的具有较大半径58c的轮廓部分框定/围住。
第二凸轮62'直接地或通过齿轮系连接至大气压测量装置1的输出端30'。表示高度随所测得的大气压的变化的第二凸轮62'的轮廓由承载第二高度指示器指针66'的第二触角臂64'跟随。
应注意的是，根据本发明，从由大气压测量装置1提供的测量值获得的高度值只能当滑动小齿轮68将大气压测量装置1的输出齿条30'连接至高度显示轮70时提供，而气压趋势只能在滑动小齿轮68将齿条30'运动连接至大气压趋势显示轮42'时显示。高度测量在大多数时间优先发生，仅当测量大气压变化的时段期间中断；这些大气压测量必须在恒定的高度上执行以避免失真。因此可以在夜间就寝时间中断高度测量并开始测量大气压的变化，并且例如在醒来时然后再次启动高度测量，从而任何发生在夜间的天气变化不会改变所显示的高度值。
根据图5中所示的本发明的一个简化的变型实施例，高度显示装置60'被省略，仅保留气压趋势显示装置32'。
图6是具有蜗形轮廓的凸轮72的示意图，其也适合于本发明的要求。凸轮72可以取代第一气压趋势显示凸轮40、44'。为此，凸轮72的蜗形轮廓计算成使得凸轮72和承载指针76的触角臂74之间的协作提供所测得的大气压波动的代表性的显示。
不言而喻，本发明并不限于那些刚刚已经描述的实施例，本领域技术人员可设想各种简单的替代和变型而不脱离本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求限定。
Claims (19)
1.一种设有用于测量大气压的大气压测量装置(1)的便携式物体，该大气压测量装置(1)包括几何尺寸随大气压的波动变化的气压传感器(2)，所述气压传感器(2)的几何尺寸的变化施加到通过由使用者致动的联接机构(34，34')连接到所述气压传感器(2)的显示大气压趋势的气压趋势显示装置(32，32')上，所述联接机构(34，34')能够按使用者需求在第一位置和第二位置之间切换，在所述第一位置所述气压传感器(2)与所述气压趋势显示装置(32，32')之间的运动连接被中断，在所述第二位置所述气压趋势显示装置(32，32')运动联接至所述气压传感器(2)。
2.根据权利要求1所述的便携式物体，其特征在于，所述气压趋势显示装置(32，32')包括第一气压趋势显示凸轮(44，44')。
3.根据权利要求2所述的便携式物体，其特征在于，所述第一气压趋势显示凸轮(44，44')包括具有中间半径(58a)的轮廓部分，其由具有较小半径(58b)的轮廓部分和具有较大半径(58c)的轮廓部分框定。
4.根据权利要求2所述的便携式物体，其特征在于，所述第一气压趋势显示凸轮为具有蜗形轮廓(72)的凸轮。
5.根据权利要求1所述的便携式物体，其特征在于，所述气压传感器(2)为机械压力传感器。
6.根据权利要求5所述的便携式物体，其特征在于，所述气压传感器(2)为无液型传感器。
7.根据权利要求2至4中任一项所述的便携式物体，其特征在于，所述联接机构(34)包括由联接杆(36)承载的联接轮(40)，该联接杆(36)能够由使用者在第一位置和第二位置之间致动，在所述第一位置该联接轮(40)是空闲的，在所述第二位置该联接轮(40)提供所述气压传感器(2)和与该第一气压趋势显示凸轮(44)连接的气压趋势显示轮(42)之间的运动连接。
8.根据权利要求7所述的便携式物体，其特征在于，为了能够使该联接机构(34)在所述第一位置和所述第二位置之间切换，所述联接杆(36)设有喙状部(46)，所述联接杆通过该喙状部(46)支承在圆柱齿轮(48)上，该圆柱齿轮(48)的运动由使用者通过按钮(50)和控制杆(52)控制。
9.根据权利要求2至6中任一项所述的便携式物体，其特征在于，所述气压传感器(2)和所述联接机构(34)之间插有高度显示装置(60)，所述高度显示装置(60)与所述气压传感器(2)永久啮合并且当致动所述联接机构(34)时与所述气压趋势显示装置(32)暂时啮合。
10.根据权利要求9所述的便携式物体，其特征在于，所述高度显示装置(60)包括第二凸轮(62)，该第二凸轮(62)的轮廓表现随大气压的高度变化，并由承载第二高度指示器指针(66)的第二触角臂(64)跟随。
11.根据权利要求2至4中任一项所述的便携式物体，其特征在于，所述联接机构(34')能按使用者需求在第一位置和第二位置之间切换，在所述第一位置所述联接机构(34')仅与所述气压传感器(2)啮合，在所述第二位置所述联接机构(34')提供该气压传感器(2)和该气压趋势显示装置(32')之间的运动连接。
12.根据权利要求11所述的便携式物体，其特征在于，所述联接机构(34')包括由联接杆(36')承载的滑动小齿轮(68)，所述联接杆(36')能由使用者在第一位置和第二位置之间致动，在所述第一位置所述滑动小齿轮(68)仅与气压传感器(2)啮合，在所述第二位置所述滑动小齿轮(68)提供该气压传感器(2)和气压趋势显示轮(42')之间的运动连接，该第一气压趋势显示凸轮(44')连接至所述气压趋势显示轮(42')。
13.根据权利要求12所述的便携式物体，其特征在于，为了能够使所述联接机构(34')在所述第一位置和所述第二位置之间切换，该联接杆(36')设置有喙状部(46')，所述联接杆通过该喙状部(46')支承在圆柱齿轮(48')上，所述圆柱齿轮(48')的运动由使用者通过按钮(50')和控制杆(52')控制。
14.根据权利要求11所述的便携式物体，其特征在于，在联接机构(34')的所述第一位置，所述联接机构(34')提供所述气压传感器(2)和高度显示装置(60')之间的运动连接。
15.根据权利要求12所述的便携式物体，其特征在于，在联接机构(34')的所述第一位置，所述联接机构(34')提供所述气压传感器(2)和高度显示装置(60')之间的运动连接。
16.根据权利要求13所述的便携式物体，其特征在于，在联接机构(34')的所述第一位置，所述联接机构(34')提供所述气压传感器(2)和高度显示装置(60')之间的运动连接。
17.根据权利要求14所述的便携式物体，其特征在于，第二凸轮(62')连接至所述气压传感器(2)，表现随大气压的高度变化的所述第二凸轮(62')的轮廓由承载第二高度指示器指针(66')的第二触角臂(64')跟随。
18.根据权利要求15所述的便携式物体，其特征在于，第二凸轮(62')连接至所述气压传感器(2)，表现随大气压的高度变化的所述第二凸轮(62')的轮廓由承载第二高度指示器指针(66')的第二触角臂(64')跟随。
19.根据权利要求16所述的便携式物体，其特征在于，第二凸轮(62')连接至所述气压传感器(2)，表现随大气压的高度变化的所述第二凸轮(62')的轮廓由承载第二高度指示器指针(66')的第二触角臂(64')跟随。
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