CN112074454A - 用于检查水下使用的仪器的水密封的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水下使用的仪器，该仪器借助于电池供电并配备有能够周期性地检测仪器主体内部的压力值的压力传感器。本发明还涉及一种用于检测随时间推移仪器主体内部可能的压力下降的方法。每次更换电池时或也在仪器制造期间，本发明的仪器都能够对设备主体内部的压力进行有效且廉价的自我诊断。

Description

用于检查水下使用的仪器的水密封的方法

技术领域

本发明涉及水下使用的仪器的领域。特别地，本发明涉及含有电子设备的水下仪器。

背景技术

水下仪器，特别是含有电子设备的水下仪器，对水可能进入内部非常敏感。

通常，在生产阶段期间以及随后在销售和其有效利用之前，通过专用设备检查水下仪器的水密封。

由制造商最常采用的在组装过程结束时测试水下设备的本领域已知方法基本上具有三种类型：在水中、在空气中或在空气和水中进行的方法。显然，这三种方法的变体也是已知的。

在水中进行的并且被设想用于防水手表的第一种方法是分两个步骤执行：浸入测试和连续检查被测设备内部水的存在。详细地，在将仪器已经浸入充满水的箱子中进行测试后，箱子内部的压力会发生变化(典型值在0至15bar之间的范围)，以增加仪器的所有密封件上的压力。当浸没测试完成时，要检查甚至没有最小量的水已经进入被测设备，它们被从箱子中取出并从外部加热，以使即使在它们内部的最小量的水也会使其中含有的空气的湿气饱和。此时，各个仪器的玻璃表面被迅速冷却(例如，通过使其与冰水或珀耳帖元件接触)，并获得了结雾效果。透过玻璃可见的冷凝水量将与浸入测试期间可能已经进入的水量成比例。

使用这种方法可以在水中同时测试许多设备(甚至多达50个)。然而，测试循环时间相当长，没有考虑到进行测试之前干燥塑料材料所需的时间。

在空气中进行的第二种方法也考虑了第一个浸入测试步骤，在该步骤中，要测试的设备要承受外部压力水平(典型值在0到15bar之间的范围)，以给在空中而不是如在上面看到的第一种方法中在水中的设备的密封件加压。在空气中进行的这个第二种方法中使用的容器的类型非常小。浸渍试验如下进行。将要测试的设备放置在压力室中，该压力室具有的容积略大于该设备的容积，以使压力室内部的压力变化与其中所含空气质量变化之间的比率最大化。此时，测试机将压力室内的预定量空气排出。这导致压力室内的压力增加，直到其稳定在预定值。在设备泄漏的情况下，引入压力室的部分空气会进入设备中，导致包含设备的压力室中的压力下降。反之亦然，在设备正确密封的情况下，没有空气会进入设备，并且因此，压力测试室内的压力将保持稳定在预定值。

在空气中进行的该方法是非常快的(例如，大约40秒)，这导致每个设备的也包含定位设备所需时间的总测试时间大约为一分钟。

然而，在空气中执行的该测试方法具有只允许一次测试一个设备的缺点。

在空气和水中进行的第三种方法与上面看到的第二种方法的不同方式在于确定空气可能进入要测试的仪器。

事实上，在暴露于高于大气压的压力下的空气之后，将仪器浸入水中，并使环境压力恢复到大气压值。这样，在暴露于高压的步骤中可能已经进入仪器内部的任何空气都会从仪器中逸出，在仪器所浸入的水中产生气泡。

该测试可以被并行执行在许多仪器上，但不要太多，以免打乱操作员在测试结束时对气泡的产生进行目视检查。每个仪器的测试时间可以少于一分钟。

然而，该测试方法具有的缺点是，由于不可能区分离开设备的小气泡和通常由可能集留在设备的外表上的空气产生的小气泡，因此不能在被测设备中发现微泄漏。

本领域中已知的和上述方法的共同因素是，目视或通过仪器测量执行对水/空气可能进入要测试的仪器的检查，但无论如何总是从要测试的仪器的外部执行检查。

此外，每当需要更换为在水下仪器内部含有的电子设备供电的电池时，都必须进入仪器内部以打开电池容纳在其内部的隔间。

电池更换通常由不熟练的人员执行，并且没有足够的测试工具；这可能会导致对用户造成危险的仪器故障。

因此，在更换电池后，应要求重新检查水下仪器的密封。

本专利申请的申请人已经注意到需要提供一种用于检查水下仪器的密封的有效系统，该系统可以根据需求要求在任何时候进行，例如在电池更换操作之后进行。

发明内容

在第一方面，本发明涉及一种水下使用的仪器。

本专利申请的申请人已经不可预知地发现，上述缺点可以通过于水下使用的仪器来克服，该仪器可以由电池供电并且包括水密主体，在该主体内部存在以下部分：

-用于所述电池的壳体；

-打开/关闭设备，能够设定用于所述电池的壳体的第一打开状态或第二关闭状态的；和

-至少一个压力传感器，能够周期性地检测仪器的所述主体内部的压力值；以及可选的另外的温度传感器，

其中所述水下使用的仪器还包括或连接到：

-中央单元，能够接收由所述压力传感器检测到的所述压力值并且将它们彼此进行比较和/或与预定压力值进行比较；和

-通信设备，能够根据压力值的所述比较结果发出由用户可感知的信号，该通信设备能够解决上述问题。

这样，本发明的仪器能够通过直接位于要测试的仪器内部的传感器获取的实时读数来实施执行对设备主体内部压力的自我诊断和随后的根据预定逻辑对所述值的解释。

仪器内部的传感器提供的优点是能够以极其精确和即时的方式检查空气的可能进入。

因此，本发明的仪器允许每次更换电池时自动检查仪器内部的可能压力损失，从而克服了在已知技术中遇到的上述问题。

同样，本发明的仪器内部的压力传感器也可以用于在仪器制造期间实施检查。

根据优选实施例，根据本发明的水下使用的仪器包括布置在所述主体内部的电子设备。

根据优选的实施例，本发明的水下使用的仪器包括防水手表，深度计，潜水计算机和类似设备。

根据优选实施例，本发明的水下使用的仪器也可以在所述电池壳体的所述第一打开状态期间以稳定的方式由所述电池供电。

这可以在仪器打开的情况下进行首次测量。这样，在电池壳体的所述第一打开状态下测得的压力值因此等于大气压。

根据优选实施例，所述通信设备能够发出发光、声频和/或图形信号。

这样，可以立即地并且明确地向用户通知测试的正面的或负面的结果。

根据优选实施例，所述中央单元包含在位于要测试的仪器的主体内部的印刷电路板上。

这样，它可以直接收集由压力传感器传送的值。

在替代实施例中，所述中央单元相对于要测试的仪器远程定位，并通过Wi Fi，蓝牙，互联网或类似链路连接到传感器。

这样，不必将中央单元放置在要测试的仪器的主体内部。

根据优选实施例，所述通信设备是显示器，在该显示器上示出了通知测试结果的消息。

根据另一优选实施例，所述通信设备是警报灯，其根据测试给出的正面或负面结果而点亮。

根据又一优选实施例，所述通信设备是声频设备，例如蜂鸣器，铃铛或类似设备，其根据测试给出的正面或负面结果发出声频信号。

根据本发明，已经不可预测地发现，可以借助于包括以下步骤的方法来检查在水下使用的仪器中的可能漏气：

a)在电池壳体的第一打开状态下，借助于压力传感器检测在水下使用的所述仪器的主体内部的初始参考压力P1；

b)设置电池壳体的第二关闭状态；

c)在已经设置了所述电池壳体的所述第二关闭状态之后，借助于所述压力传感器检测水下使用的仪器的所述主体内部的空气的压力P2；

d)在电池壳体的所述第二关闭状态下，周期性地在时间tn检测水下使用的仪器的所述主体内部的压力值Pn；

e)将所述值P1，P2，Pn传送到能够存储所述值并将它们相互比较的中央单元；

f)当在时间tn检测到的压力Pn的值相对于值P1和P2的下降大于预定阈值P3时，激活能够发出由用户可感知的信号的通信设备。

这样，内部压力被监测预定的时间并且与压力P1和P2比较。在预定时间内压力下降的程度将决定测试的正面或负面结果。

当壳体的第二关闭状态建立时，例如通过插入用于电池壳体的密封盖，由于活塞效应，实现了压力增加，其达到值P2。

通过以适当的方式简单地对箱子进行尺寸调整以在暴露于测试压力的步骤期间装得下所有仪器，由本发明的方法确定的测试结果提供了同时测试几乎无限数量的仪器的可能性。

此外，结果的评估是由仪器本身而不是由操作者/外部设备执行的，执行时间和成本极低，因为不需要待测仪器外部的设备。

根据优选实施例，在时间tn检测压力Pn，其中时间tn例如为1分钟。

根据优选实施例，预定阈值P3优选地等于大约1020mbar。

这样，当在时间tn由传感器检测到的仪器主体内部的压力Pn与在建立电池壳体的关闭状态时所测量的压力P2之间的差小于P3时，本发明的方法本发明确定仪器内部的压力下降，并因此激活通信设备。

根据优选实施例，所述通信设备能够发出发光、声频和/或图形信号。

根据优选实施例，该方法还可包括在步骤d)之后的另一步骤d')，其中所述水下使用的仪器被插入诸如蒸压器的气密容器中，并承受大于P2的外部压力P4。根据优选实施例，所述外部压力值P4大于Y1＝2bar，优选地大于Y2＝5bar，并且甚至更优选地等于约Y3＝10bar。

根据优选实施例，该方法还包括步骤d')之后的步骤e')，其中，在由于水下使用的仪器的主体的变形，在时间tn检测到内部压力Pn超出了相对于P2的公差值的情况下，激活能够发出由用户可感知的信号的通信设备。

这样，由于额外的步骤d')和e')，其中仪器承受了大于大气压的压力，该测试提供了密封的进一步保证。

附图说明

从对通过结合附图以非限制性示例的方式示出的优选但非排他的实施例的以下详细描述的考查，本发明的其他特征和优点将变得更加清楚，附图中：

-图1是在本发明中使用的仪器的一个实施例的前视图；

-图2是图1的仪器的后视图；

-图3是图1的仪器的侧视图；

-图4是图1仪器的剖视图。

具体实施方式

以下详细描述涉及图1-4所示的特定实施例。

特别地，参考图1-4，描述了水下使用的仪器1，例如水下使用的压力计，其具有在内部包括电子设备的水密主体3，使电子设备的功能免于主体3内部的可能的水/空气渗入。

仪器1由电池2以稳定的方式供电，该电池2容纳在主体3内部的专门提供的电池壳体中。当用于电池2的壳体打开时，电池2也能够为仪器1供电。电池壳体配备有盖4，当盖4被移开或未插入时，盖4能够实现电池壳体的第一打开状态，或者当盖4被替代地施加于电池壳体时，盖4能够实现第二闭合状态。盖4例如借助于卡口联结系统被施加，并且在盖4的上侧配备有凹口7，以便于盖4的旋转以进行关闭/打开操作。

压力传感器5被布置在主体3内部，压力传感器5能够周期性地检测仪器1的主体3内部的压力。压力传感器5能够将该压力的测量值传送到能够存储这些值并将它们相互比较和与预定值进行比较的中央单元。

仪器1还配备有位于主体3外侧的显示器6；显示器6由中央单元激活，以向用户传送与仪器1所经受的测试有关的信息。

仪器1还配备有软管8，用于连接位于仪器1外部的气缸。

在操作上，以以下方式进行检查仪器1中的主体3内部是否已经存在压力下降的测试。

最初，如果施加了盖4，通过移开盖4来建立电池2的壳体的第一打开状态；然后，压力传感器5能够测量在该打开状态下主体3内部的初始参考压力P1并将值P1传送到存储该值P1的中央单元。然后，通过向电池壳体施加盖4来建立电池壳体的第二关闭状态，以密封电池壳体。以与以前相同的方式，压力传感器5也能够在这种关闭状态下检测主体3内部的压力P2，并将值P2传送到用于存储的中央单元。

压力传感器5周期性地例如每n秒在时间tn检测所述主体3内部的压力Pn并将值Pn传送至中央单元，中央单元将每个值Pn与值P1，P2进行比较和与例如等于X3的预定阈值P3进行比较。

在时间tn检测到的值Pn小于预定阈值的情况下，即，在确定已经存在仪器1的主体3内部的压力下降超过允许极限的情况下，激活能够向用户传送与已经发生这种压力下降的事实有关的信息的显示器6。

作为显示器的替代，该压力下降也可以通过例如点亮的警报灯或发出声频警告信号的如蜂鸣器或铃铛的声频设备的其他通信方式传达给用户。

这样，本发明的仪器使得能够通过由直接放置在要测试的仪器内部的传感器执行的实时测量以极其精确和即时的方式实施进行设备的主体内部可能的压力下降的自我诊断和随后的根据预定逻辑对所述值的解释。

每次更换电池时或者也在仪器制造期间，可以自动进行与压力下降有关的检查。

上述用于检查仪器1的主体3内部是否已经存在压力下降的测试还可以包括进一步的步骤，其中水下使用的仪器1被插入诸如蒸压器的气密容器中，并且承受例如等于X4且因此大于压力P2的外部压力P4。

该进一步的步骤使得能够检查该特别高的外部压力P 4(大于大气压力)是否引起水下使用的仪器1的主体3的任何变形。在肯定的情况下，显示器6(或其他视频或声频警告)被激活以通知用户。

通过该进一步的测试步骤，获得关于水下使用的仪器的密封的进一步保证。

自然地，关于所描述的优选实施例的许多修改和变型对于本领域技术人员将是显而易见的，也仍然落在本发明的范围内。

因此，本发明不限于以非限制性示例的方式在本文中描述和示出的优选实施例，而是由所附权利要求书限定。

Claims (4)

1.一种用于检查水下使用的仪器(1)内部可能漏气的方法，包括以下步骤：

a)在其中用于电池(2)的壳体是打开的所述第一状态下，借助于压力传感器(5)检测水下使用的所述仪器(1)的主体(3)内部的初始参考压力P1；

b)设置其中用于电池(2)的壳体是关闭的所述第二状态；

c)在已经设置了用于电池(2)的壳体的所述第二关闭状态之后，借助于所述压力传感器(5)检测水下使用的仪器(1)的所述主体(3)内部的空气的压力P2；

d)在用于电池(2)的壳体的所述关闭状态下，周期性地在时间tn检测水下使用的仪器(1)的所述主体(3)内部的压力的值Pn；

e)将所述值P1，P2，Pn传送到能够存储所述值并将它们相互比较的中央单元；

f)当在时间tn测得的压力Pn的值相对于值P1和P2的下降大于预定阈值P3时，激活能够发出由用户可感知的信号的通信设备(6)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述通信设备(6)能够发出发光、声频和/或图形信号。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其还包括在步骤d)之后的另一步骤d')，其中所述水下使用的仪器(1)被插入诸如蒸压器的气密容器中，并承受大于P2的外部压力P4。

4.根据权利要求3所述的方法，其还包括接着步骤d')的步骤e')，其中在由于水下使用的仪器(1)的主体(3)的变形，在时间tn检测到的内部压力Pn超过了相对于P2的公差值的情况下，激活能够发出由用户可感知的信号的所述通信设备(6)。

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