CN108603759A - 用于水平仪的具有改善的可见性的瓶 - Google Patents

Abstract

提供了一种包括具有增强的可见性的水平仪瓶的水平仪。水平仪可以包括水平仪瓶，水平仪瓶包括下述材料：该材料被吸引至水平仪瓶内的珠滴的界面或边界，从而改善了界面的可见性。水平仪可以包括具有易于看到端部表面的固体水平仪指示物，该端部表面在固体水平仪指示物处于水平位置时通常竖向地定向。固体水平仪指示物的端部表面可以允许使用者更容易地将固体水平仪指示物的位置与形成在水平仪瓶上的指示线进行比较。水平仪可以包括具有第一液体和与第一材料不能混溶的形成珠滴的第二液体的水平仪瓶。由第二材料形成的珠滴与传统的气泡相比可以改善可见性。

Description

用于水平仪的具有改善的可见性的瓶

相关专利申请的交叉引用

本申请要求于2016年2月16日提交的美国临时申请No.62/295,896和于2016年3月31日提交的美国临时申请No.62/316,272的权益和优先权，这些申请通过引用以整体的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及用于水平仪的瓶，并且更具体地涉及具有改善的可见性的瓶。

发明内容

在一种构型中，瓶包括第一流体和用作指示泡的第二流体。第一流体与第二流体不能混溶。指示泡还包括第三材料，该第三材料被吸引至第二流体的外部，从而使指示泡的边缘突显以改善指示泡的可见性。

在另一种构型中，平瓶包括形成瓶内部的T形腔，以在从顶侧部和竖向侧部观察时提供指示泡的改善的可见性。

在又一种构型中，环形瓶包括具有可变的横截面面积的环形腔。环形凹部包括具有第一横截面面积的第一部分和具有第二横截面面积的第二部分。

在再一种构型中，瓶包括限定内部腔的本体。瓶还包括位于腔内的多个阻碍物，所述多个阻碍物限定多个窄通道。这些窄通道将该腔的第一部分与第二部分连接。腔容纳第一流体和与第一流体不能混溶的第二流体。在瓶倾斜时，窄通道导致第一流体和第二流体的增大的移位，并且因此提供了瓶的增强的可见性和准确性。

在还一种构型中，水平仪包括具有瓶围绕件和瓶的瓶组件。瓶具有纵向轴线并且容纳分散在液体中的指示泡。瓶围绕件具有用于支承瓶的基部。基部具有定位在一对深色外部部分之间的浅色中间部分，深色外部部分和浅色中间部分中的每一者均横向于纵向轴线延伸。指示泡反射来自深色部分的光使得指示泡的周界变暗，从而改善指示泡在液体内的可见性。周界与浅色中间部分形成对比以进一步改善指示泡的可见性。

在另一实施方式中，水平仪包括水平仪本体，水平仪本体限定构造成接合工件的平坦的基部表面。水平仪包括瓶，瓶由水平仪本体支承并且包括限定腔的内表面。水平仪包括位于瓶的腔内的第一材料，并且第一材料为液体材料。水平仪包括位于瓶的腔内的第二材料，并且第二材料以使得在第一材料与第二材料之间限定界面的方式在第一材料内形成指示物。水平仪包括位于瓶的腔内的第三材料。第三材料具有将第三材料吸引至第一材料与第二材料之间的界面的性能。

在另一实施方式中，水平仪包括水平仪本体，水平仪本体限定构造成接合工件的基准表面。水平仪包括瓶，瓶由水平仪本体支承并且包括限定了腔的内表面。水平仪包括位于腔内的固体指示物。固体指示物包括位于固体指示物的第一端部处的第一表面和位于固体指示物的第二端部处的与第一表面相反的第二表面。固体指示物响应于水平仪本体的变化的角度位置在瓶内移动，并且固体指示物定形成使得第一表面和第二表面沿与在水平方向上定向的基准表面垂直的方向定向。

在另一实施方式中，水平仪包括水平仪本体，水平仪本体限定构造成接合工件的基准表面。水平仪包括瓶，瓶由水平仪本体支承并且包括限定腔的内表面。水平仪包括位于瓶的腔内的第一流体材料。水平仪包括位于瓶的腔内的第二流体材料。第二材料不能混溶于第一材料，使得由第二材料在第一材料内形成指示泡。

本发明的其他特征和方面将通过考虑以下详细的描述和附图而变得明显。

附图说明

图1是图示了带具有改善的可见性的泡的瓶的侧视图。

图2是图示了平瓶的俯视平面图。

图3是图2的平瓶的沿着线3-3截取的横截面图。

图4是图2的平瓶的侧视图。

图5是图示了环形瓶的侧视图。

图6是图5的环形瓶处于第一位置的侧视立体图。

图7是图5的环形瓶处于第二位置的侧视立体图。

图8是处于水平位置的瓶的侧视截面图；

图9是图8的瓶的侧视截面图，其被图示为处于相对于图8的水平位置的倾斜位置。

图10是包括固体指示物的瓶的分解图。

图11是图10的瓶的横截面立体图。

图12是水平仪的立体图。

图13是水平仪的一部分的放大的横截面立体图。

图14是图13的水平仪的水平仪组件的横截面立体图。

图15是图14的水平仪组件的内部瓶围绕件的立体图。

图16是图14的水平仪组件的外部瓶围绕件的立体图。

图17是图13的水平仪的放大的侧视截面图。

图18是内部瓶围绕件和瓶的端视图。

图19图示了瓶的俯视立体图。

图20是水平仪的放大的横截面立体图。

在对本发明的任何实施方式进行详细说明之前，应当理解的是，本发明并不将其应用限制至以下描述中阐述的或以下附图中图示的部件的构型和设置的细节。本发明能够是其他实施方式并且能够以各种方式实践或实施。还应当理解的是，本文中使用的用语和术语是出于描述的目的，而不应当被视为限制。

具体实施方式

图1至图11图示了具有各种构型以增强可见性、准确性和可读性的各种瓶。图12图示了包括水平仪本体12的水平仪10，水平仪本体12支承被示出为水平瓶14的第一瓶和被示出为垂直瓶18的第二瓶。图1至图11的瓶可以构造代替水平瓶14、垂直瓶18或者水平瓶14和垂直瓶18两者随水平仪10构造。图1至图11的瓶可以随水平仪10和水平仪10的被示出为基准表面22的相应的基部表面构造成使得瓶定向成判断表面是否是垂直的(即竖直的)、水平的(即水平面的)还是以任何期望的基准角度定向。图1至图11的瓶可以由玻璃、透明聚合物(例如丙烯酸)或另一适当的材料形成。替代性地，瓶可以构造随任何其他适当的工具、装置或结构构造。

图1图示了瓶100，瓶100包括限定内部腔106的内表面102，内部腔106保持被示出为第一流体104(例如，酒精、矿物油精等)的第一材料和被示出为第二流体108(例如，气体、空气、液体等)的第二材料。第二流体108悬浮在第一流体104中而形成被示出为珠滴或泡112的指示物，以用作倾斜度指示物。在各种实施方式中，在第二流体108为气体或空气的情况下，泡112是容纳第二流体108的与第一流体104分离的气体或空气的泡。在其他实施方式中，第二流体108为液体材料并且第一流体104与第二流体108相对于彼此不能混溶，使得泡112是容纳第二流体108的与第一流体104分离的液体的泡。

如图1所示，第一流体104与第二流体108的分离在两种不同材料的流体104与流体108之间限定界面114。在图1示出的实施方式中，为了增强泡112的可见性，瓶100包括第三材料116，第三材料116具有将第三材料116吸引至界面114的性能。如下面将更详细说明的，第三材料116的性能是下述性能：区别地将第三材料116吸引至界面114，使得第三材料116趋于位于界面114处(或在裂开后返回界面114)而不是被分散在流体104和流体108内。

在一个实施方式中，第三材料116被吸引至第二流体108的外表面。在一个实施方式中，第三材料116是与第一流体104和第二流体108均不能混溶的另一流体。在另一实施方式中，第三材料116为特定的材料，并且在其他实施方式中，第三材料116是被吸引至界面114(例如，吸引至第二流体108而不是第一流体104，或者替代性地被第一流体104排斥)的任意其他适当的材料。第三材料116可以将泡112部分地或完全地包围，并且可以具有各种厚度。如下面将更详细说明的，申请人认为在瓶100内使用第三材料116趋于增强界面114的可见性，使得在使用包括瓶100的水平仪时，泡112的定位和位置更容易被使用者看到。

在一个示例性实施方式中，第三材料116的将第三材料116吸引至界面114的区别性能是密度，并且在该实施方式中，第三材料116的密度小于流体104的密度但是大于流体108的密度。在该实施方式中，第三材料116趋于在流体104与流体108之间的界面114处到达位置平衡。在一个这样的实施方式中，流体108为空气或气体，并且第三材料116在界面114处浮在流体104上。

在一个示例性实施方式中，第三材料116的将第三材料116吸引至界面114的区别性能是极性，并且在该实施方式中，材料116的极性与流体104和流体108的极性均不同。在一个这样的实施方式中，流体104可以是极性流体而流体108是非极性流体。在另一这样的实施方式中，流体104可以是非极性流体而流体108是极性流体。

在另一这样的实施方式中，第三材料116是两亲性材料(例如，具有极性区域和非极性区域的材料)。在一个这样的实施方式中，流体104可以是极性流体而流体108是非极性流体。在另一这样的实施方式中，流体104可以是非极性流体而流体108是极性流体。在这样的实施方式中，第三材料116可以形成具有两亲性材料的极性区域和非极性区域的层或膜，其中，层或膜基于这些区域对流体104和流体108的极性的吸引而定向。

在一些实施方式中，第三材料116使泡112的外围边界突显以提供泡112在瓶100内的改善的可见性，并且提供泡112的相对于瓶100的一对指示线120的位置的改善的可读性。在一个实施方式中，第一流体104、第二流体108和第三材料116可以分别是油、水和洗涤皂。在一个实施方式中，当第三材料116变得与泡112的表面分离(例如，通过使水平仪下落、摇晃、搅动等)时，第三材料116构造成在小于约3秒内——在另一实施方式中在小于约2秒内、在另一实施方式中在小于约1秒内、在另一实施方式中在小于约0.5秒内——返回至泡112的表面。在特定的实施方式中，当第三材料116通过从地面上方四英尺的水平位置下落至地面而变得与界面114分离时，第三材料116(例如，第三材料116的至少90％)在小于3秒内、特别地在小于2秒内、更特别地在小于1秒内、甚至更特别地在小于0.5秒内返回至界面114。

在一个实施方式中，第三材料116具有与流体104和流体108均不同的性能，该性能使界面114的可见性被突显或突出或者以其他方式改善了界面114的可见性。在一个实施方式中，第三材料116具有与相同光学性能的流体104和/或流体108不同的光学性能。在这样的示例性实施方式中，第三材料116具有分别与流体104和/或流体108的透光率、光发射率、或折射率不同的透光率、光发射率或折射率。在特定的实施方式中，第三材料116在390nm至700nm之间的波长处具有的透光率大于第一流体104和/或第二流体108在该波长处的透光率。

在其他实施方式中，瓶100可以包括第一流体104和第二流体108，第一流体104为第一液体，第二流体108为第二液体。在一些这样的实施方式中，瓶100可以不包括第三材料116，而是仅通过形成在两种液体材料的流体104与流体108之间的界面114的性质来增强可见性。在这样的实施方式中，泡112是流体108的与流体104的液体分离的液体材料的泡。在一些这样的实施方式中，第二流体108的液体可以比流体104的密度小、可以比流体104的极性大、比流体104极性的小、以及/或者可以是两亲性材料。在一个特定的实施方式中，流体108可以是将自身在流体104内排列成胶束布置的两亲性材料。

图2至图4图示了包括透明的长形块202的平瓶200。块202具有底侧部204、顶侧部206和一对竖向侧部208。块202限定T形的内部腔210，如图3所示。另外，腔210填充有第一流体220和用作倾斜度指示物的气泡224或不能混溶的第二流体。T形内部腔210具有平行于竖向侧部208的第一竖向部分212和平行于顶侧部206的第二横向部分216。参照图2，第二部分216具有宽度W2，宽度W2显著宽于第一部分212的宽度W1。另外，参照图3，第二部分216具有高度H2，高度H2显著小于第一部分212的高度H1(例如，第二部分216的高度H2可以小于1/16英寸，即小于大约1.5mm)。因此，当从竖向侧部208的任一侧部观察泡224时，第二部分216的可见性被最小化。在一些实施方式中，图1的瓶100的第三材料116可以用于提供泡224的进一步的可见性，如上面关于图1的瓶100所描述的那样。第一部分212和第二部分216均呈凹形或桶形形状，使得在平瓶200是水平的时，泡224朝向第二部分216的中央设置。

在使用中，图2至图4的瓶200通过迫使泡224在其通常看起来很小的视野中看起来较大来提供增强的可见性。例如，从竖向侧部208的任一侧部(图4)，泡224看起来横向地延伸跨过腔210的第一部分212，从而提供泡224的增强的可见性。基于相比于第一部分212的宽度W1的尺寸而言第二部分216的宽度W2的较大的尺寸，当从顶侧部206观察瓶200时(图2)，泡的一部分可以位于第二部分216中使得泡224可以看起来延伸跨过腔210的第二部分216，从而可以提供泡224的增强的可见性(即，与不具有第二部分216的平瓶相比)。因此，在如图2所示的从顶侧部206观察泡224时，第二部分216提供了泡224的改善的可见性，并且提供了泡224相对于一对指示线228的位置的可读性。在没有第二部分216的情况下，泡224将与第一部分212的宽度W1一样薄。因此，当从顶侧部206观察时，泡224将难以看到和读取。

图5至图7图示了包括盘形本体304的环形瓶300。本体304限定了具有变化的横截面面积的环形内部腔306。内部腔306容纳第一流体308以及空气310或替代性地与第一流体308不能混溶的第二流体。内部腔306具有第一部分312和与第一部分312相反的第二部分316。第一部分312具有限定第一横截面面积的第一宽度A1，并且第二部分316具有限定第二横截面面积的第二宽度A2。第一宽度A1比第二宽度A2宽。由于腔306的深度(即，垂直于图5的尺寸)是一致的，并且由于第一横截面面积大于第二横截面面积，因此第一部分312具有比第二部分316大的体积。

由于第一部分312与第二部分316之间的体积差，环形瓶300从图6所示的第一位置倾斜至图7所示的第二位置将使流体308从第一部分312移位至第二部分316，从而导致流体308的占据第一部分312的量的较小变化(作为第一部分312中的流体总量的函数)同时导致流体308的占据第二部分316的量的较大变化(作为第二部分316中的流体总量的函数)，如图7所示。换句话说，第一部分312中的流体308的高度或液位(即，第一流体308与空气310相接触的区域)的较小的变化导致第二部分316中的流体308的高度的较大的变化。因此，由于腔306的第二部分316中的流体的高度的较大变化，环形瓶300的小角度变化具有增强的可察觉性和可读性。因此，可以使用环形瓶300针对水平度或垂直度对表面进行更准确的测量。在一些实施方式中，腔的深度(即，垂直于图5的尺寸)在第一部分312中可以比在第二部分316中更大，以提供第一部分312与第二部分316之间在更大的体积差，并且导致第二部分316中的流体308在高度上的更大的变化。

环形瓶300可以包括绕环形瓶300周向地定位的指示标记315，指示标记315通过腔306内的流体308的量被校准(calibrate)以指示瓶300何时是水平的(即水平面的)。替代性地，指示标记315可以绕瓶300位于支承瓶300的瓶围绕件上或水平仪上。此外，由于连续的环形腔306，环形瓶300可以用作水平瓶和垂直瓶两者以确定水平度或竖直度而不需要重新定向瓶或者使用单独的瓶。

图8至图9图示了包括限定内部腔408的本体404的瓶400。如图8所示，内部腔408具有第一部分410和第二部分414，当瓶400是水平的时，第一部分410容纳第一流体412，第二部分414容纳空气416或不能混溶的第二流体。第一流体412限定液位420。如图8所示，瓶400还包括基准线422以在液位420与基准线422对准或平行时指示瓶400是水平的。瓶还包括多个间隔开的阻碍物424，所述多个间隔开的阻碍物424在阻碍物424之间限定多个窄通道428。窄通道428将腔408的第一部分410与第二部分414流体连接。阻碍物424将第一部分410与第二部分414之间的横截面面积减小至窄通道428的横截面面积，并且因而将第一部分410与第二部分414之间的体积减小至窄通道428的体积。因此，如图9所示，在瓶400倾斜时，第一流体412向上移动通过窄通道428，使得液位420与基准线422之间的高度H3增大。由于窄通道428，液位420的可见性和瓶400的可读性被增强。因此，使用者可以更容易且更准确地判断液位420是否与基准线422对准，并且因此更准确地判断所测量表面是否是水平的或垂直的。

图10至图11图示了用于图12的水平仪工具10的瓶500。瓶500包括透明的/半透明的筒形本体502，筒形本体502具有由内表面506限定的腔或内孔504，并且筒形本体502包括位于孔504内的固体指示物508。在该实施方式中，固体指示物508代替标准水平仪工具常见的气泡，并且被构造成基于水平仪10的角度位置或倾斜度在孔504内移动。

为了改善对倾斜度的指示，固体指示物包括位于固体指示物508的第一端部处的第一表面524和位于固体指示物508的第二端部处的与第一表面524相反的第二表面526。如图11所示，当水平仪本体或基准表面(参见图12中的基准表面22)沿水平方向定向时，表面524和表面526沿垂直于基准表面的方向(即，在基准表面是水平的时竖向地)定向。在一些实施方式中，表面524与表面526是彼此镜像的，并且在示出的特定的实施方式中，表面524与表面526是大致平行于彼此的平坦的表面(例如，相对于彼此成小于10度的角度，特别地，相对于彼此成小于1度的角度，等等)。在其他实施方式中，表面524和表面526可以是非平坦的表面(例如，弯曲表面)，并且在这样的实施方式中，表面524和表面526相对于上面提到的水平仪10的基准表面22的取向指的是弯曲表面524和弯曲表面526的长轴或短轴的取向。

通常，由瓶500提供的倾斜度/水平度指示的可见性通过使用指示物508被增强，这是因为申请人认为表面524和表面526相对于指示线530和指示线532的可见性被增强(至少与一些通常的气泡/酒精水平仪设计相比)。如图10所示，指示线530和指示线532是大致平行的线，并且当瓶500正指示高程度的水平度时，指示物508大致位于线530与线532之间，使得表面524和表面526分别邻近于线530和线532或与线530和线532对准定位。这允许使用者通过观察表面524和表面526相对于指示线530和指示线532的位置的位置观看到瓶500所指示的水平度。

在特定的实施方式中，在线530与线532之间限定长度L1，并且指示物508具有限定在表面524与表面526之间的长度L2。如由图10可以看出的，表面524和表面526与线530和线526之间在水平位置的对准是基于L2与L1的相对尺寸的。在特定的实施方式中，L2在L1的75％与125％之间，特别地在L1的90％与110％之间，并且更特别地在L1的99％与101％之间。在特定的实施方式中，在处于水平位置时，表面524和表面526与线530和线532之间的水平距离分别小于2mm。

在各种实施方式中，瓶500构造成在孔504内围绕指示物508容纳液体、气体或真空。在一个实施方式中，瓶500构造成保持流体(例如，酒精、矿物油精等)和悬浮在流体中的固体“泡”或固体指示物508。固体指示物508包括被示出为球体512的滚动元件和立方体516。在该实施方式中，立方体516限定一对相反的端面524、526和在端面524、526之间延伸的四个纵向面528。纵向面528中的每个纵向面限定圆形窗534。球体512由致密材料(例如，金属、硬塑料等)形成并且优选为实心的，如果需要，在一些实施方式的情况下采用中空球体。

如图11所示，球体512在立方体516内定位成使得球体512从圆形窗534部分地突出。球体512在立方体516内自由旋转使得球体512可以沿着孔504的内表面滚动，从而允许指示物508在瓶500的筒形本体502内轴向地移动。当瓶500相对于正被测量的轴线倾斜时，指示物508朝向瓶500的下端部移动。孔504的内表面具有凹形或桶形形状，凹形或桶形形状允许指示物508在瓶500平行于正被测量的轴线时朝向孔504的中央设置。在使用中，类似于使用气泡的水平仪，当指示物508落在本体502上的一对指示标记或指示线之间时，表面被指示为是水平的或垂直的。端面524与瓶500的筒形本体502上的指示线平行。因此，端面524与相应的指示线之间的距离可以被容易地确定，这相比球体512或泡增加了可读性。此外，立方体520和用于制造立方体520的材料的颜色可以被选择成确保使立方体520突显并且在通常的或期望的照明环境中是能够容易看到的。因此，立方体520提供了指示物508在瓶500内的增强的可见性和准确性。

图13至图17图示了水平仪600，水平仪600包括框架本体604、内部支承结构或筒608、以及具有中央瓶616的中央瓶组件612。框架本体604是箱型水平仪式框架，其具有平坦的顶壁部620、平坦的底壁部624和一对平行的侧壁部628(仅示出一个)，所述一对平行的侧壁部628将平坦的顶壁部620与平坦的底壁部624连接以限定沿着水平仪600的长度延伸的内部腔。大致U形的框架切口部632由侧壁部628和平坦的顶壁部620限定。在替代实施方式中，水平仪600可以是工字梁水平仪(I-beam level)、鱼雷水平仪(torpedo level)、或使用水平仪瓶的任何其他类型的水平仪或装置。

参照图13，内部支承结构608限定内部支承切口部634。内部支承结构608具有从中央腹板638垂直地延伸的多个凸缘636。内部支承结构608穿过框架本体604的敞开端部(未示出)在腔内滑动，使得中央腹板638平行于侧壁部628，并且定位成使得内部支承切口部634与框架本体604中的框架切口部632对准。凸缘636包括邻近于框架本体604的平坦的顶壁部620的顶部凸缘640和邻近于框架本体604的平坦的底壁部624的底部凸缘642。内部支承结构608围绕水平仪600的框架本体604中的框架切口部632为框架本体604提供结构支承和增强的刚度。内部支承结构608通过穿过限定在内部支承结构608中的粘合剂通道652注入的粘合剂(例如环氧树脂)固定至框架本体604。除了使用粘合剂之外或者代替使用粘合剂，内部支承结构608可以经由紧固件或其他固定装置固定至框架本体604。

参照图14和图17，瓶616包括具有腔660的半透明的瓶本体656。瓶本体656具有第一端部664和第二端部668以及在第一端部664与第二端部668之间延伸的纵向轴线A。腔660呈桶形形状使得腔660具有沿着纵向轴线A限定在瓶616的腔660的中央处的最大直径672。腔660容纳指示泡676，指示泡676由第一流体并且优选地为气体(例如空气)和第二流体优选地为液体680(例如酒精)形成。泡676悬浮在液体680中，使得在瓶平行于真正的水平面(即垂直于重力)定向时，泡676大致以最大直径672为中央。瓶616包括定界标记环或指示线(类似于图19的标记环756)，定界标记环或指示线与最大直径672等距并且平行，并且被定位成使得：当泡676位于标记环之间时，泡676大致以最大直径672为中央，并且因此瓶616平行于真正的水平面。泡676与液体680之间的界面形成限定泡676的离散的周界的弯月面684。

参照图14至图15，瓶组件612还包括用于将瓶616支承在水平仪600的框架本体604上的外部瓶围绕件692和内部瓶围绕件696。内部瓶围绕件696具有大致U形本体720，大致U形本体720具有限定瓶支承凹部732的相反的端部瓶支承部724，瓶支承凹部732保持并支承瓶616的第一端部664和第二端部668(图14)。本体720限定了在相反的端部瓶支承部724之间纵向延伸的底部开口728。在如图18所示的替代性实施方式的内部瓶围绕件696a中，瓶支承凹部732a延伸穿过相反的端部瓶支承部724，使得瓶支承凹部732a限定了与底部开口728a连续的开口。本体720a的端部瓶支承部724a设置成具有可弹性伸缩性，使得当瓶616插入穿过底部开口728a时，端部瓶支承部724a的相对的半部726向外挠曲离开彼此。一旦瓶616被完全插入使得第一端部664和第二端部668被瓶支承凹部732a接纳时，端部瓶支承部724a回弹以将瓶616保持在内部瓶围绕件696a内。在一些实施方式中，内部瓶围绕件696a是半透明的。

参照图14和图16，外部瓶围绕件692包括平的基部704以及从平的基部704的相反的端部延伸的第一外部支承突出部714和第二外部支承突出部716。基部704包括面向瓶616的上表面(参见图17)，并且该上表面包括中间部分708和邻近于中间部分708的各侧的一对外部部分712。中间部分708是浅色的，例如白色或另一种浅色。外部部分712是深色的，例如黑色或另一种深色。

外部瓶围绕件692可以由二次注射成型过程制成，使得中间部分708是浅色的而外部部分712是深色的。在替代性实施方式中，外部瓶围绕件692可以由单一颜色的材料形成，并且中间部分708和/或外部部分712被涂覆有或层叠有其各自期望的颜色。在另一替代性实施方式中，中间部分708和外部部分712由不同颜色的材料制成，以使中间部分708和外部部分712获得各自的浅色和深色，然后中间部分708与外部部分712被联接在一起以形成多色的外部瓶围绕件692。中间部分708和外部部分712大致将基部704沿着基部704纵向地分成三等份。

继续参照图14至图16，外部瓶围绕件692的第一外部支承突出部714限定瓶接纳开口740，瓶接纳开口740定尺寸成将内部瓶围绕件696轴向地沿着瓶616的纵向轴线A以滑动的方式接纳，并且将内部瓶围绕件696和瓶616支承在外部瓶围绕件692的基部704上。内部瓶围绕件696的底部开口728在基部704上对准，使得基部704的中间部分708和外部部分712可以通过瓶616观察到。中间部分708以泡676为中央，并且外部部分712邻近于瓶616的第一端部664和第二端部668。在一些实施方式中，水平仪600可以不包括内部瓶围绕件696，而是瓶616由外部瓶围绕件692直接支承。

参照图13和图17，中央瓶围绕组件612接纳在框架切口部632和内部支承结构608中的内部支承切口部634内。中央瓶围绕组件612利用粘合剂——比如环氧树脂——被固定至内部支承结构608。在替代性实施方式中，中央瓶围绕组件612可以通过紧固件固定至框架本体604，或者通过将中央瓶围绕组件612固定至框架本体604的任意其他适当的方式固定至框架本体604。

深色外部部分712的存在导致邻近于瓶616的区域具有与中央区域708、水平仪的其他部分、周围环境等相比减小的光反射(导致较暗的颜色)。因此，在使用中，当观察瓶616时，来自外部瓶围绕件692的基部704的深色外部部分712的相对较低亮级的光通过泡676的弯月面684反射并折射以使泡676的周界的至少一部分变暗。特别地，泡676的相反的纵向端部部分748通过从基部704的深色外部部分712反射的光变暗(类似于图19)。因此，外部瓶围绕件692的上表面的交替的深色部分和浅色部分提供了泡676的弯月面684在瓶616内的位置的改善的可见性；并且更具体地提供了泡676的端部部分748相对于相应的邻近标记环的改善的可见性。

此外，基部704的浅色中间部分708为泡676的深色端部部分748提供了浅色背景以形成对比，从而进一步改善了泡676的可见性。特别地，当观察者从水平仪600的正上方位置观察瓶616以使基部704的浅色中间部分708定位在泡676的下方时，浅色中间部分708提供了改善的对比度和可见性，使得深色端部部分748与浅色中间部分708形成对比以改善泡676的可见性。此外，浅色中间部分708与深色外部部分712相接的相应界面可以与瓶616上的标记环对准以提供改善的界定和对比度，从而更容易判断泡676是否在瓶616内居中。因此，观察者可以更准确地判断泡676是否在瓶616内居中地定位在标记环之间(即，瓶是否平行于真正的水平面定向)。在一些实施方式中，为了改善对比度和可见性，泡676的整个周界可以变暗。

此外，中央部分708可以定尺寸成使得浅色中央部分708与深色外部部分712之间的过渡靠近指示泡676的端部定位。如所述的，该定位提供了沿着泡676的端部748的高对比度。具体地，如图17所示，泡676在与水平仪本体和基准表面的纵向轴线平行的方向上具有长度L3，长度L3为中央部分708在该方向上的长度L4的75％与125％之间。

在特定的实施方式中，外部部分712和中央部分708的差异暗度是相对较大的，并且可以用孟塞尔颜色系统来表示。在特定的实施方式中，中央部分708的较浅颜色具有比较深的外部部分712的孟塞尔颜色值大的孟塞尔颜色值。在特定的实施方式中，中央部分708的较浅的颜色具有大于或等于8的孟塞尔颜色值，而较深的外部部分712的孟塞尔颜色值小于3。

图19图示了另一瓶616b，除了一些微小的区别之外，瓶616b大致类似于图13至图17的瓶616并且可以可以代替瓶616使用。相同的部件和特征用相同的附图标记加上字母“b”标识并且将不再进行详细描述。将仅对这两个瓶之间的差异进行详细描述。

瓶616b包括定界标记环或指示线756，定界标记环或指示线756与最大直径672b等距并平行，并且被定位成使得当泡676b位于标记环756之间时，泡676b大致以最大直径672b为中央，并且因此瓶616平行于真正的水平面。瓶616b还包括定界瓶616b的腔660b的第一深色带760和第二深色带764。第一深色带760定位在瓶616b的最大直径672b与第一端部664b之间。第二深色带764定位在瓶616b的最大直径672b与第二端部668b之间。在图示的实施方式中，深色带760、764是黑色的，但可以是任意深色的，并且可以是不透明的或半透明的。瓶本体656的位于第一深色带760与第二深色带764之间的部分是未被阻挡的并且是半透明的，以通过瓶本体656清楚地看到泡676b。当观察瓶616b时，深色带760、764与基部704的深色外部部分712类似地起作用，以将光反射成能够通过泡676b的弯月面684b反射或折射而使泡676b的周界的至少一部分变暗，从而进一步提高了弯月面684b与液体680b之间的对比度。特别地，泡676b的端部部分748b通过从深色外部部分712反射的光变暗。包括深色带760、764的瓶616b可以单独地使用或者可以与外部瓶围绕件692的基部704的深色外部部分712结合使用。在一些实施方式中，深色带760、764中的每一者设置成在基部704的深色外部部分712中的相应的一个深色外部部分的正上方对准，以进一步增强泡676b的变深部分的暗度，从而提供泡676b的变深部分与液体680和/或浅色中间部分708之间的提高的对比度。

图20图示了另一水平仪600c，除了一些微小的区别之外，水平仪600c大致类似于图13至图17的水平仪600。相同的部件和特征用相同的附图标记加上字母“c”标识，并且将不再进行详细描述。将仅对这两个实施方式之间的差异进行详细描述。

内部支承结构608c还限定孔772，孔772从内部支承切口部634c朝向平坦的底壁部624c延伸到定尺寸成接纳支架构件780的腔776中。孔772带有螺纹以接纳螺纹紧固件(未示出)。此外，外部瓶围绕件692c包括从基部704c向下延伸的接纳在粘合剂通道652c内的突出部784。

在水平仪600c的组装期间，将螺纹紧固件旋拧到孔772中以在支架构件780上施加向下的力F1，从而迫使支架构件780与平坦的底壁部624c相接触。继续将螺纹紧固件旋拧穿过孔772导致支架构件780在平坦的底壁部624c上施加向下的力F2，从而驱使内部支承结构608c向上与平坦的顶壁部620c相接触以在平坦的顶壁部620c上施加向上的力F3。由支架构件780施加在平坦的底壁部624c上的向下的力F2与施加在平坦的顶壁部620c上的向上的力F3将内部支承结构608c牢固地夹持在水平仪600c的框架本体604c内。粘合剂然后可以被穿过粘合剂通道652c注入以将内部支承结构608c永久地固定至框架本体604c。中央瓶组件612c然后可以被插入到内部支承切口部634c中，使得突出部784接纳在粘合剂通道652c内以经由粘合剂将中央瓶组件612c在水平仪600c上固定就位。

在一些实施方式中，光源(例如LED)邻近于瓶616(或图19的瓶616b和图20的瓶616c)的第一端部664和第二端部668中的每一者定位以在瓶616内提供照明。光源发射光，光从外部瓶围绕件692的深色外部部分712(或图19的深色带760、764)反射，然后通过泡676的弯月面684反射或折射以进一步加强弯月面684的暗度，从而提供泡在瓶616内的改善的对比度和可见性。

尽管已经参照某些优选的实施方式对本发明进行了详细描述，但在如所描述的本发明的一个或更多个独立方面的范围和精神内存在变型和改型。例如，瓶100、200、300、400、500、616b中的每个瓶以及瓶组件612的特征可以以任意可行的组合方式组合以获得如上述的具有各种特征的任意组合的瓶或瓶组件。

Claims (21)

1.一种水平仪，包括：

水平仪本体，所述水平仪本体限定构造成接合工件的平坦的基部表面；

瓶，所述瓶由所述水平仪本体支承并且包括限定腔的内表面；

第一材料，所述第一材料位于所述水平仪的所述腔内，其中，所述第一材料为液体材料；

第二材料，所述第二材料位于所述水平仪的所述腔内，所述第二材料以使得在所述第一材料与所述第二材料之间限定界面的方式在所述第一材料内形成指示物；以及

第三材料，所述第三材料位于所述水平仪的所述腔内，所述第三材料具有将所述第三材料吸引至所述第一材料与所述第二材料之间的所述界面的性能。

2.根据权利要求1所述的水平仪，其中，所述第二材料为空气，并且所述第三材料的所述性能为密度，其中，所述第三材料的密度小于所述第一材料的密度，使得所述第三材料浮在所述第一材料上并且位于所述第一材料与所述第二材料之间。

3.根据权利要求1所述的水平仪，其中，所述第三材料的所述性能为极性，其中，所述第一材料为极性材料而所述第三材料为非极性材料，或者所述第一材料为非极性材料而所述第三材料为极性材料。

4.根据权利要求1所述的水平仪，其中，所述第三材料为两亲性材料。

5.根据权利要求4所述的水平仪，其中，所述第一材料为非极性液体而所述第二材料为极性液体，或者所述第一材料为极性液体而所述第二材料为非极性液体。

6.根据权利要求1所述的水平仪，其中，所述第三材料具有与所述第一材料的光学性能和所述第二材料的光学性能不同的光学性能。

7.根据权利要求6所述的水平仪，其中，所述第三材料在390nm至700nm之间的波长处具有的透光率大于所述第一材料在所述波长处的透光率。

8.根据权利要求1所述的水平仪，其中，在所述水平仪从四英尺高的水平位置下落至地面时，所述第三材料在小于3秒内返回至所述第一材料与所述第二材料之间的所述界面。

9.根据权利要求1所述的水平仪，还包括瓶围绕件，所述瓶围绕件安装至所述水平仪本体并接合所述瓶，使得所述瓶经由所述瓶围绕件被支承在所述水平仪本体中，其中，所述瓶围绕件具有面向所述瓶的表面，所述表面包括中央部分、第一端部部分和第二端部部分，所述表面的所述中央部分面向所述瓶的中央部分，所述表面的所述第一端部部分面向所述瓶的第一端部，所述表面的所述第二端部部分面向所述瓶的与所述第一端部相反的第二端部，其中，所述瓶围绕件的所述表面的所述中央部分具有第一颜色，所述瓶围绕件的所述表面的所述第一端部部分具有第二颜色，并且所述瓶围绕件的所述表面的所述第二端部部分具有第三颜色，其中，所述第一颜色具有比所述第二颜色和所述第三颜色两者的孟塞尔颜色值大的孟塞尔颜色值。

10.根据权利要求9所述的水平仪，其中，所述指示物在与所述平坦的基部表面的纵向轴线平行的方向上包括第一长度，其中，所述瓶围绕件的所述表面的所述中央部分包括在与所述第一长度平行的方向上测量的第二长度，其中，所述第二长度在所述第一长度的75％与125％之间。

11.一种水平仪，包括：

水平仪本体，所述水平仪本体限定构造成接合工件的平坦的基准表面；

瓶，所述瓶由所述水平仪本体支承并且包括限定腔的内表面；以及

固体指示物，所述固体指示物位于所述腔内，所述固体指示物包括：

位于所述固体指示物的第一端部处的第一表面；以及

位于所述固体指示物的第二端部处的与所述第一表面相反的第二表面；

其中，所述固体指示物响应于所述水平仪本体的变化的角度位置而在所述瓶内移动，其中，所述固体指示物定形成使得所述第一表面和所述第二表面沿与在水平方向上定向的所述基准表面垂直的方向定向。

12.根据权利要求11所述的水平仪，其中，所述第一表面和所述第二表面为大致平行于彼此的平坦的表面。

13.根据权利要求12所述的水平仪，还包括：

位于所述瓶上的相对的平行的一对指示线；

在所述一对指示线之间垂直于所述一对指示线测量的第一长度；以及

在所述固体指示物的所述第一表面与所述第二表面之间垂直于所述第一表面和所述第二表面测量的第二长度；

其中，所述第二长度在所述第一长度的75％至125％之间。

14.根据权利要求11所述的水平仪，还包括：

第一指示线，所述第一指示线位于所述瓶上；

第二指示线，所述第二指示线位于所述水平仪本体上并与所述第一指示线间隔开；

其中，在所述基准表面沿所述水平方向定向时，所述第一表面与所述第一指示线大致对准；以及

其中，在所述基准表面沿所述水平方向定向时，所述第二表面与所述第二指示线大致对准。

15.根据权利要求14所述的水平仪，其中，当所述基准表面沿所述水平方向定向时，所述第一表面与所述第一指示线之间的水平距离小于2mm，并且所述第二表面与所述第二指示线之间的水平距离小于2mm。

16.根据权利要求11所述的水平仪，其中，所述固体指示物包括至少一个滚动元件，所述至少一个滚动元件支承所述固体指示物并接合所述瓶的所述内表面，使得所述固体指示物经由所述滚动元件沿着所述瓶的所述内表面的滚动而相对于所述瓶平移。

17.根据权利要求16所述的水平仪，其中，所述滚动元件是球形的，并且所述固体指示物包括接纳所述滚动元件的腔以及开口，所述开口允许球形的所述滚动元件的部分从所述固体指示物突出以接合所述瓶的所述内表面，其中，当球形的所述滚动元件沿着所述瓶的所述内表面滚动时，所述滚动元件在所述固体指示物的所述腔内相对于所述固体指示物旋转。

18.根据权利要求11所述的水平仪，其中，液体、气体或真空中的至少一者在所述瓶内围绕所述固体指示物。

19.一种水平仪，包括：

水平仪本体，所述水平仪本体限定构造成接合工件的基准表面；

瓶，所述瓶由所述水平仪本体支承并且包括限定腔的内表面；

第一液体材料，所述第一液体材料位于所述瓶的所述腔内；以及

第二液体材料，所述第二液体材料位于所述瓶的所述腔内，所述第二材料不能混溶于所述第一材料中，使得通过所述第二材料在所述第一材料内形成指示泡。

20.根据权利要求19所述的水平仪，其中，所述第二液体是比所述第一材料的密度小、比所述第一材料的极性小、比所述第一材料的极性大以及两亲性材料中的至少一者。

21.根据权利要求19所述的水平仪，还包括第三材料，所述第三材料位于所述瓶的所述腔内，所述第三材料具有将所述第三材料吸引至所述第一材料与所述第二材料之间的界面的性能。