CN105021344B - 用于大气压测量芯片的防水装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于大气压测量芯片的防水装置。该防水装置包括：外壳，外壳内形成用于容纳大气压测量芯片的工作空间，外壳通过密封圈与电路板密封，工作空间具有第一容积V1；狭长通道，狭长通道与工作空间相通，狭长通道具有第二容积V2，其中，第一容积与第二容积之和与第一容积的比值大于(1+大气压测量芯片所处的水下深度h/10)。即，(V1+V2)/V1＞(1+h/10)，其中h的单位为米。本发明的防水装置能满足IP67防水等级要求。

Description

用于大气压测量芯片的防水装置

技术领域

本发明涉及测量领域，尤其涉及大气压测量芯片的防水装置。

背景技术

当大气压测量芯片处于工作状态时，大气压测量芯片需要和外界大气相通，才能测得当前大气压的数值。对于有IP67防水等级要求的设备，必须保证设备在水下1米深处，静置30分钟，取出后仍然能够正常工作。现有技术中的大气压测量芯片未能达到该IP67防水等级的工作要求。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明设计了一种能满足IP67防水等级要求的用于大气压测量芯片的防水装置。

根据本发明一方面，提供了一种用于大气压测量芯片的防水装置，包括：外壳，外壳内形成用于容纳大气压测量芯片的工作空间，外壳通过密封圈与电路板密封，工作空间具有第一容积V1；狭长通道，狭长通道与工作空间相通，狭长通道具有第二容积V2，其中，第一容积与第二容积之和与第一容积的比值大于(1+大气压测量芯片所处的水下深度h/10)，即，(V1+V2)/V1＞(1+h/10)，其中h的单位为米。

根据本发明又一方面，狭长通道的横截面形状为以下的任一种：圆形、椭圆形、正方形、矩形、菱形、多边形。

根据本发明又一方面，狭长通道的横截面的面积在0－5平方毫米的范围内。

根据本发明又一方面，狭长通道的横截面是直径为D2的圆形时，狭长通道的高度H2与直径D2的比值在10：1至180：1的范围内。

根据本发明又一方面，直径D2在0.5至1.5毫米的范围内，高度H2在15毫米至90毫米的范围内。

根据本发明又一方面，直径D2为1.2毫米，高度H2为以下的任一值：15毫米、30毫米、45毫米、60毫米、70毫米、80毫米、90毫米。

根据本发明又一方面，狭长通道的横截面是边长L2的正方形时，狭长通道的高度H2与边长L2的比值在7：1至180：1的范围内。

根据本发明又一方面，边长L2在0.5至2.1毫米的范围内，高度H2在15毫米至90毫米的范围内。

根据本发明又一方面，边长L2为2毫米，高度H2为以下的任一值：15毫米、30毫米、45毫米、60毫米、70毫米、80毫米、90毫米。

根据本发明又一方面，狭长通道通过焊接与外壳相连。

应当理解，本发明以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本发明提供进一步的解释。

附图说明

包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：

图1是根据本发明的用于大气压测量芯片的防水装置的侧面剖视图。

具体实施方式

现在将详细参考附图描述本发明的实施例。

图1是根据本发明的用于大气压测量芯片的防水装置的侧面剖视图。本发明的用于大气压测量芯片的防水装置100包括外壳110和狭长通道120。外壳110内形成用于容纳大气压测量芯片200的工作空间112，外壳110通过密封圈300与电路板400密封，工作空间112具有第一容积V1。狭长通道120，狭长通道120与工作空间112相通，狭长通道120具有第二容积V2。第一容积V1与第二容积V2之和与第一容积的V1比值大于(1+大气压测量芯片所处的水下深度h/10)，即，(V1+V2)/V1＞(1+h/10)，其中h的单位为米。

在一实施例中，外壳110使得大气压测量芯片置于相对独立的一个工作空间112内，并用密封圈将外壳和电路板进行密封。工作空间112的容积尽可能小。狭长通道120使工作空间112和外界大气相通，以满足大气压测量芯片的工作条件。

在一实施例中，狭长通道120的横截面形状为以下的任一种：圆形、椭圆形、正方形、矩形、菱形、多边形。

在一实施例中，狭长通道120的横截面的面积在0－5平方毫米的范围内。

在一实施例中，狭长通道120的横截面是直径为D2的圆形时，狭长通道120的高度H2与直径D2的比值在10：1至180：1的范围内。

在一实施例中，狭长通道120的直径D2在0.5至1.5毫米的范围内，高度H2在15毫米至90毫米的范围内。

在一实施例中，狭长通道120的直径D2为1.2毫米，高度H2为以下的任一值：15毫米、30毫米、45毫米、60毫米、70毫米、80毫米、90毫米。

在又一实施例中，狭长通道120的横截面是边长L2的正方形时，狭长通道120的高度H2与边长L2的比值在7：1至180：1的范围内。

在一实施例中，正方形的边长L2在0.5至1.05毫米的范围内，高度H2在15毫米至90毫米的范围内。

在一实施例中，正方形的边长L2为1毫米，高度H2为以下的任一值：15毫米、30毫米、45毫米、60毫米、70毫米、80毫米、90毫米。

在一实施例中，狭长通道120通过焊接与外壳110相连。

本发明的大气压测量芯片之所以能达到IP67防水等级的要求，其工作原理如下：由于防水装置中设有狭长通道120，因此当将本发明的设备置入水下，进行IP67防水等级测试时，水非常缓慢地从狭长通道120上方的开口流入狭长通道120，直至30分钟后，水仍未充满整个狭长通道120，也即，涌入的水与工作空间112之间仍存一定的距离，形成空气填充的容积Vx，故而水未与工作空间112接触。由此，大气压测量芯片不会受到水流影响发生短路或其他故障。当IP67防水等级测试的30分钟时满后，将设备从水中取出，将狭长通道120内的水倒出后，大气压测量芯片仍能正常工作。由于具备本发明的用于大气压测量芯片的防水装置，因此本发明的大气压测量芯片能够达到IP67防水等级的要求。

第一实施例

根据本发明的第一具体实施例，工作空间112为圆柱体，其圆形横截面的直径D1为8毫米，其高度H1为1.7毫米，由此得到工作空间112的容积V1为85.41立方毫米。狭长通道120也为圆柱体，其圆形横截面的直径D2为1.2毫米，其高度H2为15毫米，由此得到狭长通道120的容积V2为16.96立方毫米。

若将设备置于水下1米，即大气压测量芯片位于水下的深度h为1米，故(1+h/10)＝1.1，其中h的单位为米。进行IP67防水等级测试时，涌入的水与工作空间112之间形成空气填充的容积为Vx。大气压强:P0＝10^5Pa。水下1米深处的压强计算:P1＝ρgh+P0＝(1.0×10^3kg/m^3)×10N/kg×1m+P0＝1.1×10^5Pa。所以:(V1+V2)/(V1+Vx)＝P1/P0＝1.1。

由于(V1+V2)/V1＝(85.41+16.96)/85.41≈1.2＞1.1，因此可得Vx>0，也就说明了涌入的水与工作空间112之间存在空气填充的容积。由于水未与工作空间112接触，大气压测量芯片不会受到水流影响发生短路或其他故障，因此本发明的大气压测量芯片在从水中经IP67防水等级测试取出后，将水从狭长通道120排空后，仍能正常工作。

第二实施例

根据本发明的第二具体实施例，工作空间112为圆柱体，其圆形横截面的直径D1为8毫米，其高度H1为1.7毫米，由此得到工作空间112的容积V1为85.41立方毫米。狭长通道120为横截面为正方形的柱体，其正方形横截面的边长L2为1毫米，其高度H2为15毫米，由此得到狭长通道120的容积V2为15立方毫米。

若将设备置于水下1米，即大气压测量芯片位于水下的深度h为1米，故(1+h/10)＝1.1，其中h的单位为米。进行IP67防水等级测试时，涌入的水与工作空间112之间形成空气填充的容积为Vx。大气压强:P0＝10^5Pa。水下1米深处的压强计算:P1＝ρgh+P0＝(1.0×10^3kg/m^3)×10N/kg×1m+P0＝1.1×10^5Pa。所以:(V1+V2)/(V1+Vx)＝P1/P0＝1.1。

由于(V1+V2)/V1＝(85.41+15)/85.41≈1.18＞1.1，因此可得Vx>0，也就说明了涌入的水与工作空间112之间存在空气填充的容积。由于水未与工作空间112接触，大气压测量芯片不会受到水流影响发生短路或其他故障，因此本发明的大气压测量芯片在从水中经IP67防水等级测试取出后，将水从狭长通道120排空后，仍能正常工作。

尽管以上揭示了本发明的两个具体实施例，但是本领域的普通技术人能够容易想到，狭长通道120只要能设置成又窄又长，在进行水下一米IP67等级测试时不使水灌满整个狭长通道，而留出与工作空间之间的空气填充的容积即可。狭长通道120的横截面也可以为其他形状，例如是椭圆形、矩形、菱形、多边形或其他形状。同样，狭长通道120的横截面的面积在0－1.5平方毫米的范围内，但也不限于该范围内的值，只要能保证在进行水下一米IP67等级测试时不使水灌满整个狭长通道即可。

同样，尽管本发明的具体实施例中示出工作空间112为柱形，然而工作空间112的形状不限于此，只要能容纳大气压测量芯片即可。

本发明的用于大气压测量芯片的防水装置，它保证水在IP67防水等级测试的环境中无法进入工作空间，保证设备的正常工作。

本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。

Claims (10)

1.一种用于大气压测量芯片的防水装置，包括：

外壳，所述外壳内形成用于容纳所述大气压测量芯片的工作空间，所述外壳通过密封圈与电路板密封，所述工作空间具有第一容积V1；

狭长通道，所述狭长通道与所述工作空间相通，所述狭长通道具有第二容积V2，

其中，所述第一容积与所述第二容积之和与所述第一容积的比值大于(1+所述大气压测量芯片所处的水下深度h/10)，即，(V1+V2)/V1＞(1+h/10)，其中h的单位为米。

2.如权利要求1所述的防水装置，其特征在于，所述狭长通道的横截面形状为以下的任一种：圆形、椭圆形、正方形、矩形、菱形、多边形。

3.如权利要求2所述的防水装置，其特征在于，所述狭长通道的横截面的面积在0－1.5平方毫米的范围内。

4.如权利要求3所述的防水装置，其特征在于，所述狭长通道的横截面是直径为D2的圆形时，所述狭长通道的高度H2与所述直径D2的比值在10：1至180：1的范围内。

5.如权利要求4所述的防水装置，其特征在于，所述直径D2在0.5至1.5毫米的范围内，所述高度H2在15毫米至90毫米的范围内。

6.如权利要求5所述的防水装置，其特征在于，所述直径D2为1.2毫米，所述高度H2为以下的任一值：15毫米、30毫米、45毫米、60毫米、70毫米、80毫米、90毫米。

7.如权利要求3所述的防水装置，其特征在于，所述狭长通道的横截面是边长L2的正方形时，所述狭长通道的高度H2与所述边长L2的比值在14：1至180：1的范围内。

8.如权利要求7所述的防水装置，其特征在于，所述边长L2在0.5至1.05毫米的范围内，所述高度H2在15毫米至90毫米的范围内。

9.如权利要求8所述的防水装置，其特征在于，所述边长L2为1毫米，所述高度H2为以下的任一值：15毫米、30毫米、45毫米、60毫米、70毫米、80毫米、90毫米。

10.如权利要求1－9的任一项所述的防水装置，其特征在于，所述狭长通道通过焊接与所述外壳相连。