用于气体和颗粒测量的装置和方法制造方法及图纸

技术编号:15744663 阅读:48 留言:0更新日期:2017-07-02 20:08
本发明专利技术涉及可携带式电子器具中的用于气体或颗粒测量的一种装置和一种方法。此处可携带式器具具有壳体,该壳体除溢流开口外差不多近似是气体密封或者说空气密封的。在壳体中尤其集成显示单元、操作单元、发送和接收单元和可选择的能量供给单元。此外,壳体还可包括所需的电子部件,例如控制单元、求值单元等。此处通过壳体的可运动的外壁借助致动器产生的偏移可使壳体的内部空间的体积增大或缩小。因此,通过壳体中的溢流开口可在壳体的内部空间与外部空间之间进行气体交换,并且此处在该气体交换期间可分析在气流中的可能的物质,尤其是预给定的气态成分或颗粒的浓度。

Apparatus and method for measuring gas and particles

The present invention relates to a device and a method for measuring gas or particles in portable electronic devices. The portable apparatus has a housing similar to a gas seal or air seal except an overflow opening. In a housing, in particular, an integrated display unit, an operation unit, a transmitting and receiving unit, and an optional energy supply unit are provided. In addition, the housing may include the required electronic components, such as a control unit, an evaluation unit, and the like. Here, the movable outer wall of the housing can be enlarged or narrowed by the offset generated by the actuator. Therefore, the air can be exchanged between the internal space and external space of the shell through the overflow opening in the housing, analysis of possible material in the air flow and the gas exchange in this period, especially the concentration of pre given gaseous components or particles.

【技术实现步骤摘要】
用于气体和颗粒测量的装置和方法
本专利技术涉及用于气体或颗粒测量的一种装置和一种方法。本专利技术尤其涉及气体或颗粒测量到可携带式娱乐电子器具中的集成。
技术介绍
最近在许多的电子产品例如移动电话、智能手机等中越来越多地集成了环境传感器。在此这些产品通常已包含显示单元,例如OLED(有机发光二极管)显示器或TFT(薄膜晶体管)显示器;操作单元,例如键盘或触摸屏;发送和接收单元,例如用于GSM(全球移动通讯系统)、UMTS(通用移动通信系统)、LTE(长期演进技术)、蓝牙、WLAN(无线局域网)、Zigbee(紫蜂协议)。各个组件可分别借助所属的电子部件来操控。此处电子部件尤其通过基于微处理器的结构来构成。由此所集成的环境传感器以及其他组件可以被响应、读出和求值。另外,这些环境传感器也包括依赖于与周围环境进行气体交换的传感器。这类传感器例如可以包括压力传感器、湿度传感器、用于检测气体的传感器或用于测量颗粒浓度的传感器。对于这类传感器的功能需要的是,气体、例如周围环境空气相对慢地在传感器旁边流过。这类电子器具,例如移动电话或智能手机,的壳体通常包括具有基于玻璃的显示器的刚性的正面。此处背面大多数由柔性的或至少可变形的、由塑料或金属构成的盖制成。这种壳体通常非常扁平,即壳体的高度比壳体的宽度或长度至少小一个数量级。德国专利申请DE102006061696A1公开了一种具有集成的气体传感器的移动电话。此处气体传感器由发射源和与发射源对置的气体检测器构成。
技术实现思路
本专利技术根据一个方面公开了一种具有独立权利要求1的特征的用于气体或颗粒测量的装置并且根据另一方面公开了一种根据权利要求10所述的用于气体或颗粒测量的方法。因此设置有:用于气体或颗粒测量的装置,该装置具有壳体、致动器、控制设备和传感器。壳体包括可运动的外壁。可运动的外壁可相对于壳体的剩余外壁运动。此外,壳体包括溢流开口。溢流开口被设计用于实现在壳体的内部空间和外部空间之间的气体交换。致动器被设计用于使壳体的可运动的外壁偏移。控制设备被设计用于操控致动器。传感器被设计用于检测在流过溢流开口的气流中的物质。此外设置有:用于气体或颗粒测量的方法,该方法具有提供壳体和提供致动器的步骤,该壳体具有相对于剩余壳体可运动的外壁,该致动器被设计用于使壳体的可运动的外壁偏移。此外,所提供的壳体包括溢流开口,该溢流开口被设计用于实现在壳体的内部空间和外部空间之间的气体交换。该方法还包括通过致动器使壳体的可运动的外壁偏移的步骤;和检测在流过溢流开口的气流中的物质的步骤。本专利技术的优点本专利技术基于这样的构思:通过壳体的至少一个外壁的有针对性的偏移产生用于气流的泵送运动。该泵送运动可被用于在传感器、尤其是气体传感器或颗粒传感器上产生有针对性的气流或空气流。此处壳体可以是电器具,例如移动电话、智能手机、智能手表、可携带式计算机、尤其是平板电脑或类似物的任意壳体。此处壳体除溢流开口外应该不再具有其他开口,例如槽、缝或类似开口,通过该其他开口可在壳体的内部空间与壳体的外部空间之间进行大量的气体交换。此处在智能手机或移动电话领域中的大多数电子器具已包括了这种密封的壳体,因为现在已经对关于灰尘以及水或者说湿气的密封性提出了非常高的要求。因此,根据本专利技术的用于借助泵送运动的可控气体交换的扩展方案可以非常简单并且成本低地实现。此处通过壳体可运动的外壁借助致动器的有针对性的偏移可以将经过溢流开口在传感器旁边流过的气流有目的地调节到所希望的量。以该方式可调节有针对性地在传感器上预给定的框架条件。由此可能的是,传感器可以在尽可能优化的框架条件下运行。因此可避免由于在传感器前面的波动的和尤其未知的气流状况而产生的干扰或甚至错误。根据一种实施方式,壳体的可运动的外壁包括柔性的壁。这样柔性的壁例如可通过可挠曲的塑料元件或类似物来实现。此处尤其可能的是,壳体的可运动的、柔性的外壁在向剩余壳体的过渡区域上与剩余壳体固定地连接。以该方式可实现特别密封的壳体。根据替代的实施方式,壳体的可运动的外壁包括刚性的壁。此处在壳体的可运动的外壁与剩余壳体之间布置有密封元件。通过该附加的密封元件,在可运动的外壁关于剩余壳体相对运动时也总能够保证壳体的高密封性。根据另一个实施方式,控制设备被设计用于激活传感器。尤其当操控致动器时,控制设备可激活传感器。以该方式可能的是,当通过可运动的外壁借助致动器产生的偏移实施泵送运动时,传感器主动地实施检测。通过致动器与传感器的同步,传感器的检测可被限制在这样的时间区域上:在该时间区域中真正地实施泵送运动。以该方式一方面可能的是,避免了在不实施泵送运动的时间区域中的错误检测。此外,通过在不实施泵送运动的时间段中不激活传感器也达到能量节省。根据另一个实施方式,致动器被设计用于使壳体的可运动的外壁以一个预给定的速度偏移。此处通过外壁的有针对性的偏移可控制流过溢流开口的气流。以该方式可将经过溢流开口的气流调节到预给定的气流,该预给定的气流特别适合于借助传感器的检测。根据另一个实施方式,溢流开口被设计用于将经过溢流开口的体积流限制到预给定的值。此处通过经由溢流开口流动的气流的体积流的适配可实现气流的特别简单的调节。根据另一个实施方式,致动器被设计用于使壳体的可运动的外壁从静止位置偏移出来。此处用于气体或颗粒测量的装置还包括复位设备。该复位设备被设计用于将壳体的可运动的外壁从偏移的位置复位到静止位置。以该方式可能的是,致动器仅激活情况下使壳体的可运动的外壁偏移,而当致动器被操控成非激活时,则进行到静止位置的复位。该复位设备例如可涉及弹簧元件或类似物。替代地也可能是,通过可移动的外壁的预应力来实现偏移的可运动外壁的复位。根据另一个实施方式,溢流开口包括第一阀,该阀被设计用于禁止气流从壳体的内部空间流到外部空间。因此,通过溢流开口仅可出现一个方向上的气流,即从外部空间到内部空间的气流。在该情况下壳体可包括具有第二阀的另一开口,其中,第二阀被设计用于禁止气流从壳体的外部空间流到内部空间。因此,通过该另一开口,气流仅可以从壳体的内部空间流到外部空间。以该方式可能的是,在传感器布置在溢流开口附近的情况下,仅检测到从壳体外部流到内部空间中的气流,尤其是外部空气。根据另一个实施方式,用于气体或颗粒测量的装置的壳体还包括与溢流开口相连通的室。此处该室可包括至少一个部分柔性的外壁。以该方式在借助致动器的泵送运动期间在壳体的外部空间与室的内部空间之间实现气体交换。因此,可阻止周围环境气体进入壳体的处于该室以外其他内部空间中。根据另一个实施方式,用于气体或颗粒测量的装置可包括附加的传感器。该附加的传感器可涉及用于检测预给定的事件或预给定的环境条件的传感器。该附加的传感器例如可涉及湿度传感器。但加速度传感器或类似的传感器也是可能的。如果通过该附加的传感器检测到预给定的事件,例如湿度超过预给定的值,则可禁止可运动的外壁被致动器偏移。以该方式可保证,在危险状况下,例如在壳体的外部空间中潮湿的情况下,不实施泵送运动,该泵送运动有时可能导致壳体内部空间中元件的损坏。根据另一个实施方式,该装置包括显示单元、操作单元、发送和接收单元、控制单元、求值单元和/或能量供给单元,这些单元布置在该装置的壳体中。因此本专利技术尤其可包括电子器具、例如本文档来自技高网...
用于气体和颗粒测量的装置和方法

【技术保护点】
用于气体或颗粒测量的装置(1),所述装置具有:壳体(10),所述壳体具有可运动的外壁(11),该外壁可相对于所述壳体(10)的剩余外壁运动,并且具有溢流开口(30),该溢流开口被设计用于在所述壳体(10)的内部空间与外部空间之间实现气体交换;致动器(20),该致动器被设计用于使所述壳体(10)的可运动的外壁(11)偏移;控制设备(50),该控制设备被设计用于操控所述致动器(20);传感器(40),该传感器被设计用于检测经过所述溢流开口(30)流动的气流中的物质。

【技术特征摘要】
2015.11.12 DE 102015222312.41.用于气体或颗粒测量的装置(1),所述装置具有:壳体(10),所述壳体具有可运动的外壁(11),该外壁可相对于所述壳体(10)的剩余外壁运动,并且具有溢流开口(30),该溢流开口被设计用于在所述壳体(10)的内部空间与外部空间之间实现气体交换;致动器(20),该致动器被设计用于使所述壳体(10)的可运动的外壁(11)偏移;控制设备(50),该控制设备被设计用于操控所述致动器(20);传感器(40),该传感器被设计用于检测经过所述溢流开口(30)流动的气流中的物质。2.根据权利要求1所述的装置(1),其中,所述壳体(10)的可运动的外壁(11)包括柔性的壁。3.根据权利要求1所述的装置(1),其中,所述壳体(10)的可运动的外壁(11)包括刚性的壁,并且在所述壳体(10)的可运动的外壁(11)与剩余壳体之间布置有密封元件(12)。4.根据权利要求1到3中任一项所述的装置(1),其中,所述控制设备(50)被设计用于激活所述传感器(40),其中,当所述致动器(20)被操控时,所述控制设备(50)激活所述传感器(40)。5.根据权利要求1到4中任一项所述的装置(1),其中,所述致动器(20)被设计用于使所述壳体(10)的可运动的外壁(11)以预给定的速度偏移。6.根据权利要求1到5中任一项所述的装置(1),其中,所述溢流开口(30)被设计用于将经过所述溢流开口(30)的体积流限制在预给定的值内。7.根据权利要求1到6中任一项所述的装置(1),其中,...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·克劳斯
申请(专利权)人:罗伯特·博世有限公司
类型:发明
国别省市:德国,DE

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