專利名稱：利用非電能源的背景照明的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于現場i殳備顯示器(Feldgeraetedisplay)的照明。特 別地，本發(fā)明涉及用于現場設備顯示器模組(Feldgeraetedisplaymodul) 的照明單元，包含這種照明單元的物位測量儀或壓力測量儀，這種照明 單元用于物位測量儀或壓力測量儀的用途和用于照明現場設備顯示器 模組的方法。
背景技術：
已知用于物位測量的現場設備顯示器模組包含必須提供電流的照 明單元，即需要額外的能源。這些照明單元涉及例如發(fā)光二極管、冷陰 極燈(冷陰極熒光燈，CCFL)或電致發(fā)光薄膜。
然而，對現場設備重要的是消耗盡可能少的能量，因為可用的能量 儲備有限。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供經過改善的用于現場設備顯示器模組的照明。
根據本發(fā)明的一個實施例，給出了用于現場設備顯示器模組的照明 單元，所述照明單元包含用于產生發(fā)光體發(fā)的光的照明元件，其中所述 發(fā)光體發(fā)的光用來實施現場設備顯示器模組的照明。
這種發(fā)光體發(fā)的光可以在不使用電能源的情況下產生。因此不再需 要蓄電池或利用電的外部能量供應。
根據本發(fā)明的另一實施例，所述照明單元包含余輝材料。
所述余輝材料通過光源例如太陽照射來激發(fā)，并且在消除光源之后 發(fā)光較長時間。因此， 一種背景照明是可行的，其中不必替換或只需極少替換所述 余輝物質。
根據本發(fā)明的另一實施例，所述照明單元用來提供現場設備顯示器 模組的背景照明。
因此所述照明單元可以直接安置在現場設備顯示器模組后面。例 如，照明單元和現場設備顯示器模組可以構成整體模組
(Gesamtmodul )，其隨后可以作為相關聯構件安裝在現場設備中。
根據本發(fā)明的另 一實施例，所述照明元件包含實施用來產生發(fā)光體 發(fā)的光的化學發(fā)光工藝的化學發(fā)光元件。
通過適當地選擇化學物質，產生發(fā)光體發(fā)的光的化學反應可以持續(xù) 長時間，以便在現場設備使用期間不需要或只有極少需要替換背景照明 裝置。
根據本發(fā)明的另一實施例，所述化學發(fā)光元件包含氧化劑和染料， 它們在需要時可以混合產生發(fā)光體發(fā)的光。
所述氧化劑涉及例如次氯酸鹽，它氧化染料產生發(fā)光體發(fā)的光。
根據本發(fā)明的另一實施例，所述照明元件另外包含第一儲備室、笫 二儲備室和混合室，其中氧化劑布置在第一儲備室中，染料布置在第二 儲備室中，并且需要時可以將氧化劑和染料分步引入混合室，它們在此 互相反應產生發(fā)光體發(fā)的光。
因此可以按照需要，即根據是否需要照明顯示器，開始產生光的化
根據本發(fā)明的另 一實施例，所述照明單元另外包含用來控制氧化劑 和染料的混合速率的控制單元。
例如可以選擇性地接通或斷開所述光。另外，通過增加或降低混合 速率可以控制發(fā)光體發(fā)的光的強度。由此可以將照明強度單獨匹配各個 使用者。通過中斷所述化學反應可以減少所消耗的化學品量，由此最終 節(jié)約了能量。
6混合速率的i更定可以例如通過操縱一個或者更多個相應的泵或閥 門來進行。在相應的小規(guī)模下可以使用例如布置在相應芯片上的微型機 械泵或閥門。當然，也可以一次性開始反應，從而可以不進行其它干涉 地進行反應直至消耗光兩種化學品。接下來可以隨后替換所述照明元 件。
根據本發(fā)明的另 一實施例，所述照明元件包含用來產生電離輻射的 放射性材料。
在此涉及例如p輻射體，例如氖。
所述電離輻射到達例如施加于指示器玻璃體上的層上，并且激發(fā)這 個層來照明。
所述放射性材料可以施加在玻璃體內，所述玻璃體隨后被推到現場 設備顯示器模組后面。
由此可以達到超過10年的照明持續(xù)時間，而無需額外提供能量(根 據所應用的量和放射性材料的半衰期)。
根據本發(fā)明的另 一實施例，提供用于吸收沒有發(fā)射到磷光層的方向 上的放射性輻射的屏蔽。
這種屏蔽例如直接施加到照明元件上，從而照明元件可以與屏蔽一 起作為模組構件安裝在現場設備中。
根據本發(fā)明的另 一實施例，所述照明單元另外包含用于屏蔽沒有發(fā) 射到顯示器方向上的發(fā)光體發(fā)的光的屏蔽。
因此可以防止干擾的散射光。另外，所述屏蔽可以用作將光反射回 顯示器方向的反射器。因此可以提高照明單元的效率。
根據本發(fā)明的另一實施例，所述照明單元另外包含用于將照明元件 固定在現場設備顯示器模組上的粘附面。
由此可以將照明元件簡單和安全地固定在顯示器上。
根據本發(fā)明的另 一實施例，所述照明單元與所述現場設備顯示器模組的形狀匹配。
由此可以實現照明單元的固定。另外，通過形狀匹配改善照明單元 和顯示器之間的接觸，從而可以盡可能沒有干擾地傳輸發(fā)光體發(fā)的光， 而不引起在兩個單元之間區(qū)域中不期望的散射或反射。
根據本發(fā)明的另 一 實施例，所述照明單元另外包含現場設備外殼， 其中所述現場設備外殼具有其中可以整合照明元件的空腔。
由于通?？梢栽诂F場設備外殼內部或空腔內布置多個構件，則可能 引起現場設備外殼內空間的緊缺，通過提供額外的可以在其中整合照明 單元的空腔來避免這類空間問題。
如果照明元件的設計形狀與自由空間匹配，則可以最佳地使用所提 供的空間。另外，因此而不需要額外的螺栓連接或照明元件在外殼內的 其它方式固定，因為所述照明元件通過空腔壁固定了。
根據本發(fā)明的另 一實施例，所述現場設備外殼由吸吸附性材料制 成，使得放射性射線不能逃逸到外面。
根據本發(fā)明的另 一 實施例，所述照明單元被設置與所述現場設備一
起運行，所述現場設備選自物位雷達、TDR物位測量儀、超聲物位測 量儀、電容現場設備、壓力測量儀和極限位(Grenzstand)現場設備。
根據本發(fā)明的另 一實施例，給出了使用上面描述的照明單元的物位 測量儀。在此涉及例如物位雷達。
另外給出了上面描述的照明單元用于物位測量儀或壓力測量儀的 用途。
根據本發(fā)明的另一實施例，給出了照明所述現場設備顯示器模組的 方法，其中通過照明元件產生發(fā)光體發(fā)的光并且用發(fā)光體發(fā)的光照明所 述現場設備顯示器模組。
為此可以不需要利用電能的外部能量供應。
根據本發(fā)明的另一實施例，所述方法適用于提供現場設備顯示器模 組的背景照明。
8在這種情況下，發(fā)光體發(fā)的光通過化學發(fā)光工藝或通過電離輻射與磷 光層的反應產生。當然還可以兩種方法互相結合，從而既可以產生化學的 發(fā)光體發(fā)的光也可以產生磷光。如果磷光的亮度不夠，可以接通化學發(fā)光 工藝。
發(fā)光體發(fā)的光還可以以其它方式產生，例如通過熱的作用(熱發(fā) 光)。發(fā)光體發(fā)的光還可以通過對相應液體地超聲波的作用產生(超聲
發(fā)光sonolumincsccncc
從屬權利要求中給出了本發(fā)明的其它實施例和優(yōu)點。


下面參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖l顯示根據本發(fā)明的一個實施例的照明單元的示意圖。
圖2顯示根據本發(fā)明的另一實施例的照明單元的示意圖。
圖3顯示根據本發(fā)明的另一實施例的照明單元的示意圖。
圖4顯示根據本發(fā)明的一個實施例的產生發(fā)光體發(fā)的光的化學物質 混合的控制體系的示意圖。
圖5顯示根據本發(fā)明的一個實施例的物位雷達的示意圖。
圖6顯示根據本發(fā)明的一個實施例的方法的流程圖。
具體實施例方式
附圖中的說明是示意性和不按比例的。
在下面的附圖描述中對相同或類似的元件使用相同的附圖標記。
圖l顯示根據本發(fā)明的一個實施例的照明單元的示意圖。所述照明 單元包含外殼101，化學發(fā)光過程在外殼101中進行。在外殼101的背 面施加有反射器105,反射器105將沒有發(fā)射到顯示器102方向上的發(fā) 光體發(fā)的光反射到顯示器。反射器105還可以用作吸收器，以便吸收漫 射光。代替反射器105 (或附加地)，可以提供加熱器元件例如加熱薄膜 (Heizfolie)形式，從而保護顯示器102和照明元件101免于結水或者 甚至加熱至工作溫度。
照明元件101被施加在顯示器102的背面作為背景照明裝置。照明 元件101例如可以粘附到顯示器。為此可以在照明元件101上提供粘附 層。然而，還可以釆用其它固定方式例如螺栓連接、死鎖或彈簧卡腳式 安裝。
圖2顯示根據本發(fā)明的另一實施例的照明單元的示意圖。照明元件 101在此以玻璃體方式實施，在所述玻璃體中引入了放射性材料例如氚 (例如玻璃膠嚢形式)。
目前使用放射性工藝來照明腕表或鐘。所述放射性材料在此與相應 的磷光層一起施加到數字和指針上。
氚是弱放射性發(fā)光材料，它也可以用于數字和指針。氚是氫的同位 素，是一種易揮發(fā)氣體。氚的半衰期為12.3年，是弱放射性的。通過氚 激發(fā)的發(fā)光顏色不需要通過外部光"充電(Aufladung )"。揮發(fā)性氣體 被結合為氚化(tritiert)塑料(聚合物)并且利用其電子輻射激發(fā)無源 (passiv)發(fā)光材料(例如硫化鋅)而發(fā)射可見光。氚(或其它適合的 放射性材料)可以牢固地嵌入Borosit玻璃膠嚢或類似物質中。在約12 年的時間內氚原子的數目通過自然分解減少約75%。然而，人類的眼睛 在這個值上仍然察覺到如全部功率一半的亮度。
高壓氣密封閉的、微小的發(fā)光小體(Leuchtkoerperchen )是對水、
油和大多數腐蝕性材料穩(wěn)定的。即使在極端溫度(-nox:至+4oox:)和
溫度驟變下，氚氣體光源照明體系也沒有問題。
放射性材料發(fā)射放射性輻射(例如J3粒子形式)。這種輻射到達施加 在玻璃體101上的磷光層106并且激發(fā)所述磷光層來照明。模擬的發(fā)光 體發(fā)的光是一類冷光輻射。利用材料氚所述層可發(fā)光至少10年，而不 需要其它能量供應。
另外，提供了屏蔽105，除了面對顯示器102的一面，其圍繞玻璃 體101的整個面。這種屏蔽105可以直接施加在玻璃體101上，使得完
10全沒有輻射或只有非常少量的放射性從全模組顯示器-照明單元102、 101射出。
圖3顯示根據本發(fā)明的另一實施例的施加在現場設備顯示器模組 102上的照明單元的示意圖。照明元件101是化學發(fā)光元件(圖l中也 是)。照明元件IOI在這種情況下包含兩個儲備室107、 108，它可以分 別釋放氧化劑和染料到混合室109中?；旌鲜依绮贾迷趦蓚€儲備室 107、 108之間。然而，還可以采用其它布置。
在儲備室107、 108和混合室109之間存在需要時可以打開的分隔 110、 111。例如在分隔110、 111中安裝可控制的開口或泵，開口或泵可 以控制從儲備室釋放相應化學品到混合室的速率。
由此可以控制發(fā)光體發(fā)的光產生的光強度和持續(xù)時間。
通過這種化學工藝產生發(fā)光體發(fā)的光和照明顯示器102。通過選擇 適合的化學品或相應地控制混合速率可以延長照明單元的使用壽命，使 其不需要替換。
圖4顯示設定氧化劑和染料之間混合速率的控制體系的示意圖。在 分隔壁110、111內安裝可以通過電子控制單元114控制或調節(jié)的泵112、 116、 119和閥門或閘板113、 117、 118。泵和閘板/閥門112、 116、 119、 113、 117、 118例如是可以整合到芯片上的微型機械泵和閘板/閥門。
在控制單元114上可以另外連接光傳感器(圖4中未顯示)或其它 傳感器，例如計時器。混合速率因此可以根據白天時間或根據外部光的 情形來設定。另外，在控制單元114上連接控制相應的混合程序的計算 機115。使用者可以根據需要對在計算機115上運行的控制程序相應地 編程。
圖5顯示根據本發(fā)明的一個實施例的物位雷達的示意圖。
物位雷達500在這種情況下具有外殼501和天線502。外殼501用 來容納發(fā)射/接收電子元件和具有照明單元的顯示器102。為此在外殼 501內提供相應的空腔。
天線502用來發(fā)出發(fā)射信號504,發(fā)射信號在物位表面503被反射
ii且作為接收信號505被天線接收。
圖6顯示根據本發(fā)明實施例的方法的流程圖。在笫一步中，通過照 明元件產生發(fā)光體發(fā)的光。為了產生發(fā)光體發(fā)的光，例如在照明單元內 部進行化學發(fā)光反應。作為替換或附加地，可以在照明單元中產生電離 輻射，電離輻射激發(fā)磷光性層，使得所述層隨后發(fā)射磷光形式的發(fā)光體 發(fā)的光。在第二步中，利用發(fā)光體發(fā)的光照明現場設備顯示器模組，例 如從后面作為背景照明。
需要補充的是，"包含(包括)"不排除其它元件或步驟，未用數詞修 飾的情形不排除復數。此外，應該指出，參考上述實施例之一描述的特征 或步驟還可以與上述其它實施例的特征或步驟結^^吏用。權利要求中的附 圖標記不用于限制。
權利要求
1. 一種用于現場設備顯示器模組(102)的照明單元，所述照明單元包含用于產生發(fā)光體發(fā)的光的照明元件(101)；其中所述發(fā)光體發(fā)的光用來實施現場設備顯示器模組(102)的照明。
2. 根據權利要求l的照明單元，其中所述照明單元用來提供現場 設備顯示器模組(102)的背景照明。
3. 根據權利要求1或2的照明單元，其中所述照明元件(101)包 含實施用來產生發(fā)光體發(fā)的光的化學發(fā)光工藝的化學發(fā)光元件。
4. 根據權利要求3的照明單元，其中所述化學發(fā)光元件包含氧化 劑和染料，需要時它們可以混合產生發(fā)光體發(fā)的光。
5. 根據權利要求3或4的照明單元，所述照明單元還包括第一儲 備室(107)、第二儲備室(108)和混合室(109)，其中所述氧化劑布 置在第一儲備室(107)中，所述染料布置在第二儲備室(108)中，并 且需要時可以將氧化劑和染料分步引入混合室(109)，在此它們互相反 應產生發(fā)光體發(fā)的光。
6. 根據權利要求3~5中任一項的照明單元，所述照明單元還包含 用于控制氧化劑和染料間混合速率的控制單元(114)。
7. 根據權利要求1或2的照明單元，其中所述照明元件(101)包 含余輝材料。
8. 根據權利要求7的照明單元，其中所述照明元件(101)包含放 射性材料，其用來產生電離輻射。
9. 根據權利要求7或8的照明單元，其中所述照明元件(101)包 含磷光層(106)，所述磷光層可以通過電離輻射來激發(fā)，由此產生磷光 形式的發(fā)光體發(fā)的光。
10. 根據權利要求8或9的照明單元，其中放射性材料包含P輻射體。
11. 根據權利要求8~10中任一項的照明單元，其中所述放射性材料包含氘。
12. 根據權利要求8~11中任一項的照明單元，所述照明單元還包 含用于吸收沒有發(fā)射到磷光層(106)方向上的電離輻射的屏蔽(105)。
13. 根據前述權利要求中任一項的照明單元，所述照明單元還包 含用于吸收沒有發(fā)射到現場設備顯示器模組(102)方向上的發(fā)光體 發(fā)的光的屏蔽 105)。
14. 根據前述權利要求中任一項的照明單元，所述照明單元還包 含用于將照明元件(101)固定在現場設備顯示器模組(102)上的粘 附面。
15. 根據前述權利要求中任一項的照明單元，其中所述照明單元與 現場設備顯示器模組(102)的形狀匹配。
16. 根據前述權利要求中任一項的照明單元，所述照明單元還包 含現場設備外殼(501);其中所述現場設備外殼(501)具有空腔， 其中這樣設置照明元件使得其可以整合在所述空腔內。
17. 根據前述權利要求中任一項的照明單元，所述照明單元被設置 與現場設備一起運行，所述現場設備選自物位雷達、TDR物位測量 儀、超聲物位測量儀、電容現場設備、壓力測量儀和極限位現場設備。
18. —種具有根據權利要求1 ~ 17中任一項的照明單元的物位測量 儀或壓力測量儀(500)。
19. 根據權利要求1 ~ 16中任一項的照明元件用于物位測量儀或壓 力測量儀的用途。
20. —種用于照明現場設備顯示器模組(102)的方法，所述方法包 括下列步驟通過照明元件(101)產生發(fā)光體發(fā)的光；利用所述發(fā)光 體發(fā)的光照明現場設備顯示器模組(102)。
21. 根據權利要求20的方法，其中所述照明單元提供現場設備顯示 器模組(102)的背景照明。
22. 根據權利要求20或21的方法，其中所述發(fā)光體發(fā)的光通過實 施化學發(fā)光方法的化學發(fā)光元件而產生。
23.根據權利要求20或21的方法，其中所述發(fā)光體發(fā)的光通過放 射性材料的電離輻射而產生，通過所述電離輻射激發(fā)磷光層(106)，由 此產生磷光形式的發(fā)光體發(fā)的光。
全文摘要
現場設備顯示器模組目前通過發(fā)光二極管、電致發(fā)光薄膜或冷陰極燈來照明。這要求單獨的能量供應。根據本發(fā)明的一個實施方案提供了用于現場設備顯示器模組的照明單元，其產生發(fā)光體發(fā)的光作為顯示器的背景照明。所述照明元件在這種情況下包含化學發(fā)光元件或放射性元件，所述放射性元件產生激發(fā)磷光性層的電離輻射。
文檔編號F21K2/06GK101490462SQ200780026563
公開日2009年7月22日 申請日期2007年6月18日 優(yōu)先權日2006年7月13日
發(fā)明者霍爾格·施泰格 申請人:Vega格里沙貝兩合公司