指示设备的制作方法

(多份)相关申请的交叉引用

本申请是要求2015年4月7日提交的标题为“systemsandmethodsforabsorption/expansion/contraction/movementofaliquidinatransparentcavity(用于透明空腔中的液体的吸收/膨胀/收缩/移动的系统和方法)”的美国申请62/143,904和2015年4月7日提交的标题为“systemsandmethodsforindicatingaquantity(用于指示数量的系统和方法)”的pct/ib2015/000446的优先权的pct申请，所述申请的全部内容(特别是pct/ib2015/000446的内容)被明确地通过引用的方式合并在本申请中，并且依赖于所述申请来定义可能在此寻求保护的特征，这是因为相信所述申请的全部内容对于解决本发明的潜在技术问题有所贡献，其中在后文中可能提到的一些特征是特别重要的。

版权和法律提醒

本专利文献的公开内容的一部分包含受到版权保护的材料。申请人不反对任何人按照其在专利商标局专利文件或记录中所出现的那样对专利文献或专利公开内容进行复制再现，但是在其他方面保留所涉及的所有版权权利。此外，在本文中对于第三方专利或文章的引用不应当被解释成承认本发明无权凭借先前的发明而在日期上早于这样的资料。

本发明涉及用于在透明空腔或通道中(更具体来说是在腕表中)具有流体指示的例如计时器之类的首饰的系统和方法。

背景技术：

存在使用由纯机械系统驱动的液体的弯液面(meniscus)来指示时间的奢侈品手表。这样的手表非常复杂并且因此非常昂贵。因此需要使用电子手段替代液体的弯液面来准确地指示时间的低成本手表。

技术实现要素：

本发明提供一种适合于例如作为仪表盘(dashboard)来装饰首饰或指示器的用于设备的系统。所述用于设备的系统包括可以填充有一种或多种流体的通道。各种单独的流体优选地彼此不可混合。每一种单独的流体可以是透明的或有色的，可以具有与基板(例如带孔玻璃)相同的折射率，可以可选地包括固体颗粒，可以是导电或不导电的，同时至少一种液体必须是导电的。在一种变型中，所述指示是通过移动的气泡进行的，比如放射性的氚气。所述通道被形成为闭环，或者在一种变型中被形成为具有结束在储液器(reservoir)中的末端。可以通过一个或多个磁流体动力泵(mhd泵)随着通道移动导电液体(例如盐溶液或离子液体)。在另一种变型中，第二流体是导电或不导电的，该流体被通过(多个)mhd泵驱动的导电液体推动或拉动。

在一种变型中，(多个)mhd泵在dc模式下被驱动，也就是说由磁体发出的磁场不随着时间改变其极性，并且由电极发出的电场不随着时间改变其极性。

在一种变型中，(多个)mhd泵在ac模式下被驱动，也就是说由磁体(特别是电磁体)发出的磁场随着时间改变其极性，并且由电极发出的电场随着时间改变其极性。磁场的极性改变和电场的极性改变基本上是同步的。

在一种变型中，(多个)mhd泵在组合模式下被驱动，也就是说由磁体发出的磁场可选地随着时间改变其极性，并且由电极发出的电场可选地随着时间改变其极性。磁场的可选极性改变和电场的可选改变可以是同步或不同步的。

在一种变型中，所述导电或不导电流体(在一种变型中被具体实现为气泡)在通道内的位置是通过其在两种或更多种流体之间的存在偏差的介电性沿着通道来感测的。优选地通过沿着通道散布的一定数目的电容器来实施对于电容的感测或者对于电容改变的感测。

在另一种变型中，所述通道被使用在计时器中。为了对于用户是不可见的，在mhd泵中所需要的永磁体或电磁体和/或电极可选地被合并到设计/装饰元素中或者通过设计/装饰元素被隐藏。在另一种变型中，所述永磁体或电磁体和/或电极对于用户是可见的。在另一种变型中，所述磁体和电极可以是透明的。

在另一种变型中，被用来感测介电性或介电性改变的电容器是通过溅射而实现的，优选地被实现成ito(氧化铟锡)或fto(氟掺杂氧化锡)。

在另一种变型中，所述通道被形成为微毛细管。

在另一种变型中，所述通道由优选地通过适当的粘合处理彼此连接的两个或更多玻璃晶片形成。

在另一种变型中，所述通道由优选地通过适当的粘合处理彼此连接的两个或更多聚合物晶片形成。

在另一种变型中，在晶片之间嵌入隔膜。

在另一种变型中，所述通道系统具有一个或多个开放接进孔洞以允许用(多种)流体初始地填充所述系统，其中蕴涵生产处理期间的所述系统的自动化填充。经由一个接进孔洞插入流体，另一个接进孔洞则提供对于周围压力或受控压力的接进。在初始填充之后，通过流体和/或气体密封的方式封闭(多个)接进孔洞。可选的是，例如出于维修原因可以再次打开和封闭(多个)接进孔洞。

在另一种变型中，对于闭环系统以及对于具有结束在储液器中的末端的变型都装配有用以补偿(多种)流体的热膨胀/收缩的系统。这是通过纤薄并且从而是柔韧的晶片、单独的气体腔室、柔韧的软材料部件或者是通过隔膜而实现的。所述柔韧的软材料部件可以被放置在通道中或者被放置在与通道流体连通的单独腔室中。所述补偿系统对于用户是不可见的，并且在另一种变型中对于用户是可见的。所述不可见系统被布置在可见系统的下方。

本发明的一个目的是提供不具有或者只具有很少移动部件的闭环，从而更好地确保其耐久性。

本发明的另一个目的是通过使用反馈控制系统而允许控制原本的触觉式系统的准确性，所述反馈控制系统通过晶体振荡器或所连接的时基(timebase)被定速(paced)，从而在保持准确性的同时应对许多变量(温度、黏度、流体流动问题)。

本发明的另一个目的是消除对于例如流体波纹管(fluidbellow)或复杂的微型泵之类的复杂且昂贵的部件的需求。

本发明的另一个目的是提供用于首饰物品的流体显示(比如由瑞士的hytsa开发并使之著名)并且同时只花费其价格的几分之一，从而使得这种享受消磨时间的方式可以被更多用户获得。

附图说明

图1是本发明的示意性顶视图。

图2是另一种变型中的本发明的示意性顶视图。

图3是本发明的指示器流体安排的详细视图。

图4a是使用在本发明中的mhd泵的示意性透视图。

图4b是所使用的替换mhd泵配置的示意性透视图，其中的连续毛细管管道包含使用在本发明中的流体。

图5是另一种变型中的本发明的示意性顶视图。

图6是本发明的流体储液器的详细剖面图。

图7是本发明的流体储液器的一种变型的详细剖面图。

图8是本发明的液体储液器的另一种变型的详细剖面图。

图9是图8的一个单元的详细视图的剖面图。

图10是本发明的流体储液器的另一种变型的详细剖面图。

图11是另一种变型中的本发明的示意性顶视图。

图12是另一种变型中的本发明的示意性透视图。

图13是另一种变型中的本发明的示意性顶视图。

图12b是包括连续、无末端的细长腔室的图12a的一个可选实施例的示意性顶视图。

图12c是处于时间12am或pm的本发明的系统的示意性顶视图。

图12d是处于时间5:59am或pm的本发明的系统的示意性顶视图。

图12e是详细示出流体腔室的分层构造的示意性顶视图。

图13a到13d是沿着图12e的zz’、aa’、xx’和bb’平面取得的剖面图。

图14是使用毛细管管道显示的本发明的一个实施例，其中示出了由设计/装饰元素合并/隐藏的mhd泵。

图15是被用来控制弯液面或指示液滴的位置的反馈控制系统的示意图。

图16是触摸屏类型的电容传感器的功能的示意图。

图17a和图17b是使用在本发明中的电容传感器的第一安排的示意图。

图17c和17d是使用在本发明中的电容传感器的第二替换安排的示意图。

图17e是使用在本发明中的电容传感器的第三替换安排的示意图。

图18a是使用本发明的系统的示例性腕表的顶视图。

图18b是使用本发明的系统的示例性腕表的透视图。

本领域技术人员将认识到，附图中的单元是为了简明起见而被示出的，并且不一定是按比例绘制的。举例来说，一些规格可能相对于其他单元被夸大，以便帮助改进对于本发明及其实施例的理解。此外，当在本文中使用“第一”、“第二”等术语时，其使用意图是在类似的单元之间进行区分，而不一定是用于描述序列或时间顺序。此外，说明书和/或权利要求中的例如“正面”、“背面”、“顶部”和“底部”等相对术语不一定被用于描述排他性的相对位置。因此，本领域技术人员将理解的是，这样的术语可以与其他术语互换，并且本文中所描述的实施例能够在除了被明确示出或通过其他方式描述的那些指向之外的其他指向中操作。

具体实施方式

后面的描述不意图以任何方式限制本发明的范围，这是因为其是示例性的，并且用来描述发明人到本发明的提交日期为止所知道的本发明的最佳模式。因此，在不背离本发明的精神和范围的情况下，在本文中所公开的示例性实施例中所描述的任何单元的安排和/或功能方面可以作出改变。

参照附图，本发明的指示设备100、200、300、600、1200、1800包括细长流体腔室116、202、402、504、702、1202、1240、1242、1244、1306、1402、1404，其中包含至少两种不可混合的流体106、110、114、514、710、920、1206、1214、1250、1252、1316、1320、1412、1706，至少其中一种流体具有不同于另一种流体的特征物理属性，也就是由用于该类液体的至少一个泵112、400、1246、1248、1506驱动的液体以及具有不同于该液体的物理特性的不可混合的流体，其中包含在腔室中的液体的至少一个特征被用作指示器408、1290、1410，所述至少一个泵沿着腔室直接地或者经由腔室中的另一种流体间接地沿着对于观察者可见的指示器1802、1804的邻近指标1256、1406驱动所述特征，所述指示设备还包括特征位置传感器302、406、1600、1700、1710、1712、1714、1720、1722和反馈控制器1500，所述特征位置传感器和反馈控制器协作激活泵以把所述特征移动到腔室中的所期望的位置，以便例如向观察者表明数量。

图1是包括毛细管通道116的系统100的顶视图，在其全部两端处附着有储液器102。应当认识到，毛细管通道116可以采取多种几何剖面(二维或三维剖面)以及总体形状或配置，例如圆柱形管道，作为另外的实例还有正方形、矩形、圆形、椭圆、椭圆形、三角形、五边形、六边形、八边形、立方体形、球形、卵形、锥形、圆顶形、长方体形以及金字塔形。在该变型中，毛细管通道116填充有基本上导电的、可选地有色的第一液体106，其中例如蕴涵氯化钠溶液，以及导电或不导电的、可选地有色的第二流体114，其中例如蕴涵硅油或液体蓝宝石(本文中所使用的任何液体可以具有与基板相同的折射率)，并且在一种变型中是使用气泡而实现的。当然，所述系统可以包含更多或更少的流体以及不同流体的另一种组合。此外，该变型装配有一个或多个磁流体动力泵(mhd泵)112。通道116可选地具有一个或多个开放接进孔洞120以允许利用(多种)流体初始地填充所述系统，其中蕴涵生产处理期间的所述系统的自动化填充。所述系统还装配有电容器302。所述系统补偿位于通道106、116中的流体106、114的热膨胀和压缩，正如在图1和7到11中所提出的那样。

图2是包括被形成为闭环的毛细管通道202的系统200的顶视图。应当认识到，毛细管通道202可以采取多种几何剖面(二维或三维剖面)以及总体形状或配置，正如前面所提到的那样。在该变型中，毛细管通道202填充有基本上导电的、可选地有色的第一液体106，其中例如蕴涵氯化钠溶液，以及导电或不导电的、可选地有色的第二流体114，其中例如蕴涵硅油或液体蓝宝石，并且在一种变型中是使用气泡而实现的。当然，所述系统可以包含更多或更少的流体以及不同流体的另一种组合。此外，该变型装配有一个或多个磁流体动力泵(mhd泵)112。通道202可选地具有一个或多个开放接进孔洞120以允许利用(多种)流体初始地填充所述系统，其中蕴涵生产处理期间的所述系统的自动化填充。所述系统还装配有电容器302。所述系统补偿位于通道202中的液体106的热膨胀和压缩，正如在图7到11中所提出的那样。

图3是包括毛细管通道116的图1的剖面图a-a。在该变型中，毛细管通道116填充有基本上导电的、可选地有色的第一液体106，其中例如蕴涵氯化钠溶液，以及导电或不导电的、可选地有色的第二流体114，其中例如蕴涵硅油或液体蓝宝石，并且在一种变型中是使用气泡而实现的。当然，所述系统可以包含更多或更少的流体以及不同流体的另一种组合。此外，该变型装配有一个或多个磁流体动力泵(mhd泵)112以便驱动导电的、可选地有色的液体106，从而推动或拉动导电或不导电的流体114，其中例如蕴涵硅油或液体蓝宝石，并且在一种变型中是使用被可选地有色的透明导电液体110围绕的气泡而实现的。所述系统还装配有电容器302，其被用来基本上在靠近所述电容器或电容器对或三个一组电容器的区域304处感测介电性或介电性改变。所述电容器是通过溅射而制成的，优选地被制成ito(氧化铟锡)或fto(氟掺杂氧化锡)。沿着通道116放置几个电容器。可以通过把一个、一对或三个一组电容器专用于区域304来感测介电性和/或介电性改变。

图4a是磁流体动力泵(mhd泵)112的透视图。mhd泵112包括其极化北极502指向通道504的永磁体，以及其极化南极506指向通道504并且与具有其极化北极502的永磁体基本上相反的永磁体。所述通道包含液体514，其中例如蕴涵硅油、液体蓝宝石或者氯化钠溶液，并且在一种变型中是使用气泡而实现的。所述系统还装配有一对电极510、512，所述电极重新构架通道504并且与永磁体502、506基本上成90°。可以对电极510、512施加正向或负向极化的直流电流(dc)。极化的交换将反转液体514的流动。永磁体502、506可以与液体514接触或者不与液体514和/或气体接触。电极510、512与液体514和/或气体接触。

考虑环形毛细管子系统100或200及其各种规格，通常使用60秒、60分钟或12小时的时间来完全填充环形毛细管子系统100或200。以下是对应于鲁棒、高效、符合目的的mhd泵112的示例性规范：

1、毛细管子系统100或200剖面积：a＝0.5mm²

2、mhd平均流速：vmhd＝1.895mm/s

3、mhd流量：qmhd＝57.165μl/min

1mhd微型泵——dcmhd微型泵规格标示(1/4)

主要公式(通道剖面：矩形)

-其中：

□q：mhd流量[μl/min]

□j：电流密度[a/m]

□b：磁场[t]

□l：mhd电机长度[mm]

□rhy：液压[n*s/m⁵]

□v：流速[mm/s]

□a：流体通道剖面积[mm²]

□μ：流体黏度[pa*s]

□l：通道总长度[mm]

□w：通道宽度[mm]

□h：通道深度[mm]

□qd：功率耗散[w/m]

□u：电极上的电压[v]

□i：正在经过电极的电流[a]

-引用文献：alexandrahomsy的论文“design,microfabrication,andcharacterizationofmhdpumpsandtheirapplicationsinnmrenvironments(mhd泵的设计、微细加工和特征描述及其在nmr环境中的应用)”，2006年当然，mhd泵112越强，就有更多的流体以更快的速率被移动到空腔116或202中。取决于其总体规范和泵浦强度，通过更弱的mhd泵112实现更慢的填充速率。

现在看后面提供的对比中的并且在后面的表1中概括的其他mhd泵变型，应当认识到用红色突出显示的实例近似所需的规范。取决于流体移动的需求，不管是连续的还是间歇的或者需要空腔116或202中的更快或更慢的流体移动，可以使用其他mhd泵。应当认识到，mhd泵112以及具有空腔116或202的环形毛细管子系统100或200被提供在另一种变型中。此外还与具有其他工程设计属性和操作模式的其他mhd泵相组合地提供子系统100或200的组件规格(面积、体积、几何形状)的其他变型，其中一些符合目的并且一些不符合目的，但是优选的是，在表1中用红色突出显示的mhd泵112的规范对于空腔116或202中的最优流体移动是优选的。

表8.1：先前公布的mhd泵与在第4章和第6章中给出的我们的mhd泵的性能比较。对应于电压(u)、电流(i)、通道剖面积(a)、沿着泵浦通道的电极的总长度(l)、泵浦通道中的mhd平均流速(vmhd)和mhd流量(qmhd)的数值是实验数据，并且是从引用文献[1-6]中选择的。对应于电极剖面积(aj)和跨越泵浦通道的电流密度(j)的大多数数值必须被计算。由泵生成的体力(δpmhd)是借助于关系式2.14计算的。*全部两个数值都是从实验测量取得的。如果是利用关系式2.16和2.15计算，则预测的速度和流量将分别是0.16mm·s^-1和4μl·min^-1。

表1

下面关于mhd泵的引用文献列表通过引用的方式被全文合并到本专利申请中，其中给出了市场中的多种mhd泵：

1、alexandrahomsy的论文“design,microfabrication,andcharacterizationofmhdpumpsandtheirapplicationsinnmrenvironments(mhd泵的设计、微细加工和特征描述及其在nmr环境中的应用)”，2006年。

2、josephe.hernandez的论文“bislugflowincircularandnoncircularchannelsandtheroleofinterfacestretchingonenergydissipation(环形和非环形通道中的双段塞流动以及界面拉伸在能量耗散方面的角色)”，2008年8月。

3、hussameddinekabbani等人的“modelingredox-basedmagnetohydrodynamicsinthree-dimensionalmicrofluidicchannels(对三维微流体通道中的基于氧化还原的磁流体动力学进行建模)”，2007年。

下面关于替换的泵(当对于操作不再需要导电特性时，其在本文中替换mhd泵)的引用文献将通过引用的方式被全文合并到本专利申请中：

1、peterwoias的“micropumps–summarizingthefirsttwodecades(微型泵——关于前二十年的总结)”，2001年。

2、laurent-dominiquepiveteau的“disposablepatchpumpforaccuratedelivery(用于准确递送的一次性贴片泵)”，2013年，第16页和附图。

在另一个方面中，本发明还提供包括(多个)环形(或其他几何配置)毛细管子系统的子系统与一个或多个mhd泵112的分组。所述群组包括一个或多个mhd泵112以及相互关联的子系统的管道/空腔组合或群组。一个或多于一个mhd泵112管理单独的环形毛细管子系统内的一种或多种流体的移位，或者通过分流到串行或并行的多于一个毛细管子系统中而单独地或者与其他mhd泵相组合地在单一设备(例如腕表)提供多个指示器功能。

现在参照图4b，当连续的毛细管管道402包含使用在本发明中的流体时，使用替换的mhd泵400配置是特别有利的。mhd泵400由dc电流供电。优选地使用多个ito/fto406传感器以便感测弯液面408的位置而无需与之直接接触。通过使用ito/fto传感器406，设定时间被简化，这是因为所需要做的仅仅是一旦在激活设定模式之后触摸弯液面408在小时和/或分钟显示上应当处于的位置。感测电容的改变并且操作反馈环路控制器1500以便把弯液面408移动到适当的位置。

图5是装配有系统200的计时器600的顶视图。系统200包括被形成为闭环的毛细管通道202。在该变型中，毛细管通道202填充有基本上导电的第一液体106，其中例如蕴涵氯化钠溶液，以及导电或不导电的、可选地有色的第二流体114，其中例如蕴涵硅油或液体蓝宝石，并且在一种变型中是使用气泡而实现的。当然，所述系统可以包含更多或更少的流体以及不同流体的另一种组合。此外，该变型装配有四个磁流体动力泵(mhd泵)112。磁流体动力泵(mhd泵)被合并到设计/装饰元素中或者通过设计/装饰元素602、604、606、610被隐藏，从而对于用户是不可见的。

图6是系统100或系统200的变型的剖面图。通道702由两个晶片704、706形成，其中蕴涵由玻璃和/或聚合物制成的晶片。晶片704、706优选地通过适当的粘合处理被彼此固定。通道702包含一种或多种液体和/或气体710，其中例如蕴涵硅油、液体蓝宝石或氯化钠溶液。晶片706在通道702的区段中特别纤薄，因此在该区段中足够柔韧从而补偿位于通道702中的流体710的热膨胀和压缩。通道702可选地具有一个或多个开放接进孔洞712以允许利用(多种)流体710初始地填充所述系统，其中蕴涵生产处理期间的所述系统的自动化填充。

图7是系统100或系统200的变型的剖面图。通道702由三个或更多晶片802、804、806形成，其中蕴涵由玻璃和/或聚合物制成的晶片。晶片802、804、806优选地通过适当的粘合处理被彼此固定。通道702包含一种或多种液体和/或气体710，其中例如蕴涵硅油、液体蓝宝石或氯化钠溶液。晶片806在通道702的区段中特别纤薄，因此在该区段中足够柔韧从而补偿位于通道702中的流体710的热膨胀和压缩。通道702可选地具有一个或多个开放接进孔洞712以允许利用(多种)流体710初始地填充所述系统，其中蕴涵生产处理期间的所述系统的自动化填充。

图8是系统100或系统200的变型的剖面图。通道702由四个晶片902、904、906、910形成，其中蕴涵由玻璃和/或聚合物制成的晶片。所述系统还可以由更少或更多晶片形成。晶片902、904、906、910优选地通过适当的粘合处理被彼此固定。通道702包含一种或多种流体710，其中例如蕴涵硅油、液体蓝宝石或氯化钠溶液。晶片906、910形成基本上包含气体920的气体腔室912。气体腔室912和通道702通过细小的过渡通路914彼此连接。所述细小过渡通路具有特定长度916，通常是0.5-2mm。气体920与流体710之间的相交处918基本上处于长度916内。气体920的可压缩性与该系统的组合允许补偿位于通道702中的流体710的热膨胀和压缩。通道702和/或气体腔室912可选地具有一个或多个开放接进孔洞712以允许利用(多种)流体710和/或气体920初始地填充所述系统，其中蕴涵生产处理期间的所述系统的自动化填充。

图9是图8的详细视图b。细小过渡通路914被详细示出。为了优化对于流体710的捕获，所述细小过渡通路的入口处的晶片906、910之间的角度1004可以为正、零或负。还可以自由地选择细小过渡通路914的形成，以便优化气体920和流体710的适当分离。为了防止气体920从气体腔室912混合或迁移到通道702，必须根据流体710的黏度对细小过渡通路914的规格和形状进行适配。

图10是系统100或系统200的变型的剖面图。通道702由四个晶片1102、1104、1106、1110形成，其中蕴涵由玻璃和/或聚合物制成的晶片。所述系统还可以由更少或更多晶片形成。晶片1102、1104、1106、和1110优选地通过适当的粘合处理被彼此固定。通道702包含一种或多种流体710，其中例如蕴涵硅油、液体蓝宝石或氯化钠溶液，并且在一个变型中是使用气泡而实现的。软材料1112被放置在特定位置处以便与液体和/或气体710接触。软材料1112具有补偿位于通道702中的流体710的热膨胀和压缩的属性。通道702可选地具有一个或多个开放接进孔洞712以允许利用(多种)流体或气体710初始地填充所述系统，其中蕴涵生产处理期间的所述系统的自动化填充。

图11是包括被形成为闭环的环形通道1202的系统1200的顶视图。应当认识到，毛细管通道1202可以采取多种几何剖面(二维或三维剖面)以及总体形状或配置。在该变型中，毛细管通道1202填充有基本上导电的、可选地有色的第一液体1206，其中例如蕴涵氯化钠溶液，以及导电或不导电的、可选地有色的第二流体1214，其中例如蕴涵硅油或液体蓝宝石，并且在一种变型中是使用气泡而实现的。当然，所述系统可以包含更多或更少的流体以及不同流体的另一种组合。此外，该变型装配有一个或多个磁流体动力泵(mhd泵)112。储液器1220位于与通道1202流体连通的特定位置处。储液器1220的外罩1222具有补偿位于通道1202中的液体1206的热膨胀和压缩的能力。但是这样的补偿也可以例如像在2015年4月7日提交的标题为“systemsandmethodsforabsorbtion/expansion/contraction/movementofaliquidinatransparentcavity(用于透明空腔中的液体的吸收/膨胀/收缩/移动的系统和方法)”pct/ib2015/000448的图3中所描述的那样而获得。储液器1220的通道1202和/或外罩1222可选地具有一个或多个开放接进孔洞712以允许利用(多种)流体或气体1206、1214初始地填充所述系统，其中蕴涵生产处理期间的所述系统的自动化填充。

图12a到12e是包括闭环1302的例如在图2、图5或图11中描述的系统的一种变型。通道1306是通过把两个或更多晶片1310、1312、1314固定在一起而形成，其中蕴涵由玻璃和/或聚合物制成的晶片。通道1306可以填充有流体、气体、固体颗粒或其组合。在该变型中，所述通道填充有两种不同类型的流体1316、1320，其中例如蕴涵硅油、液体蓝宝石或氯化钠溶液。至少其中一种所填充的流体是基本上导电的。mhd泵112被集成为具有其沿着内直径以及沿着外直径放置在两个晶片1310、1314之间的永磁体502、506。此外，晶片1310和晶片1314是导电的并且充当电极。晶片1310、1314上的导电性优选地是通过溅射而实现的，优选地被实现成ito(氧化铟锡)或fto(氟掺杂氧化锡)。基本上导电的液体1316将通过洛伦兹力被向前或向后驱动，所述洛伦兹力由磁场1322产生，所述磁场1322由永磁体502、506与在连接到直流(dc)电压源的两个晶片1310、1314之间生成的电场1324相组合地生成。极化的交换将反转流体1316、1320的流动。当然，该变型包含用以补偿流体的热膨胀和/或收缩的机制，正如前面所描述的那样。并且当然，该变型包含用以测量介电性和/或介电性改变的电容器，正如在图3中所描述的那样。

特别参照图12b，图12a的可选实施例包括连续、无末端的细长腔室1240，其具有上方可见部分1242和下方隐藏部分1244，所述下方隐藏部分1244包括用于驱动所包含的导电液体1252的一个或两个mhd泵1246、1248。通过驱动液体1252，液体1252将其移动传递到其他(多种)导电或不导电的流体1250(例如气体)。通道的交叉或过渡部分1254把通道1240的隐藏部分的内容引导到通道的可见部分，反之亦然。提供指标1256(在本例中是数字12、3、6和9)以便于读取时间。腔室1240具有围绕其自身循环一次的连续环路的形式。在这里，系统300被显示在时间6:01am或pm处。在本例中，所述流体包括透明的导电液体1252，以及可以是相对不导电或导电的有色或不透明的非透明流体1250。当然应当理解的是，归于流体的颜色特性是示例性的并且可以是任意的。从图中可以看到，有色流体1250填充隐藏通道达到通道的隐藏部分的体积的大约50％。应当提到的是，本技术领域的设计者可以改变腔室的隐藏部分与可见腔室相比的尺寸(宽度和深度)，以便调节流体在腔室的可见和隐藏部分中的流动。

特别参照图12c，在这里系统300被显示在时间12am或pm处。从图中可以看到，有色流体1250填充隐藏通道1244的大约25％的体积。

特别参照图12d，在这里系统300被显示在时间5:59am或pm处。从图中可以看到，透明液体1252几乎填满隐藏通道1244，包括具有mhd泵1246、1248的隐藏通道的部分。现在应当显而易见的是，本发明被设计成使得导电液体1252总是与(多个)mhd泵1246、1248接触，以便确保系统300对其进行驱动的能力。可见部分1242是用于时间指示。mhd泵1246、1248之间的隐藏腔室1244的部分1242是用于在前面的图1和7-11中描述的流体膨胀或收缩设备102、802、904、1112和1220的适当位置。

特别参照图12e，在这里提供了剖面平面zz’、aa’、xx’和bb’位于其中的流体腔室1240的构造的各层1266、1258、1260、1262和1264上的层1266的更多细节。

现在参照图13a到13d，其中示出了位于图12e中的系统300的流体腔室1240的平面zz’、aa’、xx’和bb’的剖面。

现在参照图14，其中示出了使用圆形毛细管管道1402的可见部分进行显示(其例如可以使用图4b的mhd泵400)或者具有正方形或矩形剖面的流体通道1404(其可以使用图4a的mhd泵112)的本发明的一个实施例。mhd泵112、400位于指示时间指标12、3、6和9的设计元素1406中。透明的导电液体1252基本上填充整个可见毛细管1402、1404。不导电或者具有低得多的电导率的不可混合流体1412(当不是气体时优选地是不透明或有色的)的小液滴或气泡1410指示时间，正如先前的实施例中的弯液面1290中所做的那样。至少两个mhd泵1246、1248被如图所示地内建到这些指标1406中，以便确保至少一个mhd泵1246或1248总是与导电液体1252接触，从而确保系统300对其进行驱动的能力。在这样的实施例中，传感器(未示出)被沿着毛细管管道1402的纵向长度、在毛细管管道1402内以及沿着毛细管管道1402的底板布置，所述传感器具有感测局部电容或邻近电容中的差异的分区(正如在图17e中所图示的那样)，以便允许检测和控制弯液面1290或不导电流体1250的位置。或者，可选地延伸穿过沿着毛细管管道1402的底板的孔洞(未示出)的多个传感器提供必要的感测功能，从而与闭环反馈系统1500和提供定速或参考/目标输出(例如石英移动之类的手表移动(未示出))的元件一起确保系统300的准确性。

现在参照图15，其中示出了被用来控制弯液面1290、不导电流体的指示液滴1410或其他特征的位置的反馈控制系统1500的示意图。电池1502向控制器1504供应电力，所述控制器1504控制流体腔室1510中的一个或多个dcmhd微型泵1506，在所述流体腔室1510中布置多个电极1512，优选地是100个或更多电极(以便确保良好的时间分辨率和控制)。电容器测量电子系统1514测量电容并且把对应于多个电极1512的电容数值作为输入发送到控制器1504以供处理。

现在参照图16，其中示出了触摸屏类型的电容传感器1600的功能的示意图。多个电极1602感测由沿着去到电极或传感器1602的介电路径1610接触表面1606的物体(比如手指1604)所导致的电容改变。在图17a和图17b中所示出的一个实施例中，通过测量附着到流体腔室1704的壁面1702的两个三角形电极1700、1701之间的电导改变的电容来检测电容的改变。这样的电极1700的指向可以垂直于用户的典型视角。这样的电极1700可以是ito/fto电极。根据不导电流体1706的位置修改电容器电介质(通过修改覆盖不导电流体1706的表面)，从而导致修改所测量的电容。使用通过实验开发出的阈值，可以试探性地确定不导电流体的位置。

现在参照图17c和17d，在一个替换实施例中，为了检测不导电流体1706的位置，测量流体腔室1704的全部两侧的两个电极矩阵1710、1712之间的电容。电极1714优选地是ito传感器。这样的ito传感器1714测量跨越流体腔室1704的电容，并且反馈环路测量系统1716读取在沿着矩阵1710的每一个位置处测量的电容c1、c2、c3、c4等等。随后可以通过测量和比较来识别不导电流体1706的低电容位置c2.

现在参照图17e，在另一个替换实施例中，可以通过测量两个邻近电极1720、1722之间的电容或者比较两个邻近电极之间的电容度量来确定不导电流体1706的位置。

一些公司(比如大连heptachromasolartechco.,ltd.(中国大连)和thinfilmdevicesincorporated(美国加利福尼亚州anaheim市))提供具有ito层的沉积的玻璃基板，所述ito层的沉积可以适合于把该层施加到指示器表盘的玻璃基板。用于反馈控制机制的适当的控制器1716可以从analogdevicesinc.(美国马萨诸塞州norwood市)获得，并且其中的ad7745型号由于能够以+/-4ff的分辨率测量+/-4pf范围内的电容而特别适用。

现在参照图18a和18b，其中示出了使用本发明的系统100、200、300的示例性腕表1800。应当提到的是，该例包括两个分开的流体控制系统，一个系统具有用于小时的显示1802，一个系统具有用于分钟的显示1804。

通过使用ito/fto传感器，可以利用触摸敏感性而使得设定时间能够被简化，这是因为所需要做的仅仅是一旦在激活设定模式之后触摸弯液面或不导电液滴分别在小时和/或分钟显示1802、1804上应当处于的位置。在设定模式下感测电容的改变，并且操作反馈环路控制器以便把弯液面或液滴移动到适当的或所期望的位置。

此外，当使用气体时，由于气体无法很容易地被着色或者被制成不透明，因此优选地修改显示的对比度从而使得围绕气体的背景的颜色较深，从而使得指示是清晰可见的。

所述系统的一个优点是不具有或者只具有很少移动部件的闭环，从而更好地确保其耐久性。

系统100、200、300的另一个优点是其准确性由反馈控制系统1500控制，所述反馈控制系统1500由石英移动定速，从而通过主动控制指示特征的位置而补偿许多变量(温度、黏度、流体流动问题)，同时在被用作计时器时保持准确性。

系统100、200、300的另一个优点使得不再需要复杂且昂贵的部件，比如流体波纹管或复杂的微型泵。

系统100、200、300的另一个优点是提供用于首饰物品(比如由瑞士的hytsa开发并使之成为时尚)的流体显示并且同时只花费其价格的几分之一。

本临时专利申请通过引用的方式全文合并以下专利申请就如同其在本文中被完全阐述一样：2013年3月15日提交的美国专利申请序列号61/787,727和2014年3月17日提交的国际专利申请号pct/ib2014/000373，二者的标题都是“temperaturedrivenwindingsystem(温度驱动的上发条系统)”。

本文中所使用的术语“包括”或者其任何变型意图指代非排他性的单元列表，从而使得包括一个单元列表的本发明的任何装置、处理、方法、物品或构成不仅包括所引述的那些单元，而且还可以包括在本说明书中描述的其他单元。除非明确地另行声明，否则对于术语“构成”或者“由...构成”或者“基本上由...构成”的使用不意图把本发明的范围限制到随后给出的所列举的单元(除非另行表明)。在不背离本发明的一般原理的情况下，在本发明的实践中所使用的前述单元、材料或结构的其他组合和/或修改可以由本领域技术人员改变或适配于其他设计。除非另行表明，否则前面提到的专利和文章通过引用的方式被合并在本文中，并且不与本公开内容相矛盾。

在所附权利要求中描述了本发明的其他特性和执行模式。此外，本发明应当被视为包括在本说明书、所附权利要求和/或附图中所描述的可以被视为是新的、发明性的以及工业上适用的每一项特征的所有可能的组合。

在所附权利要求中描述了本发明的附加的特征和功能。这样的权利要求通过引用的方式被全文合并在本说明书中，并且应当被视为所提交的申请的一部分。

在这里所描述的本发明的实施例中可能有许多变化和修改。举例来说，不同的物理量度量优选地是电阻率或电容。但是也可以使用例如透明度或黏度之类的其他特征，因为这些特性也可以通过现有的传感器进行感测。可以通过光传感器来感测透明度，所述光传感器感测从led发出并且经过通道中的流体的光的脉冲。随后可以读取沿着通道的阵列中的各个光传感器以便确定具有不同透明度的两种流体之间的弯液面的位置。可以利用黏度传感器来感测黏度，比如通过使用沿着其长度进入流体腔室中的一系列悬臂式探头，所述探头具有内建到其底座中的压敏电阻器(piezo-resistor)，通过所述压敏电阻器可以测量相对偏转并且用来确定具有不同黏度的两种流体之间的弯液面的位置。这样的传感器在anastasiosbadarlis、axelpfau和anestiskalfas的“measurementandevaluationofthegasdensityandviscosityofpuregasesandmixturesusingamicro-cantileverbeam(使用微型悬臂式横梁来测量和评估纯气体和混合物的气体密度和黏度)”(laboratoryoffluidmechanicsandturbomachinery，aristotleuniversityofthessaloniki，thessaloniki，希腊，sensors2015年，15(9)，24318-24342)中作了描述；比如可以从endress+hauserflowtecag(瑞士reinach)获得。此外，不需要使用mhd泵，从而不再需要使用流体的物理特性或属性在流体通道中驱动流体。因此，除了在提到mhd泵(因此在其中替换纳米泵或微型泵)时并且除了在关于所讨论的流体提到“导电”以作为对于推进所需要的属性时，在这里参照不需要流体方面的导电性的所提到的替换的泵再次全文重复前面的描述。虽然在这里示出并描述了使用电导率、电阻率和电容的本发明的某些说明性实施例，但是在前面的公开内容中设想到许多改变、修改和替换。虽然前面的描述包含许多具体细节，但是这些具体细节不应当被解释成限制本发明的范围，而是例示本发明的一个或另一个优选实施例。在某些情况下，可以在不相应地使用其他特征的情况下采用本发明的某些特征。相应地，前面的描述应当被宽泛地解释并且被理解成仅仅是说明性的，本发明的精神和范围仅由在本申请中最终发布的权利要求限制。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种包括细长流体腔室的指示设备，所述细长流体腔室包含至少两种不可混合的流体，至少其中一种流体具有不同于另一种流体的特征物理属性，也就是由用于该类液体的至少一个mhd泵驱动的液体以及具有不同于该液体的物理特性的不可混合的流体，其中包含在腔室中的液体的至少一个特征被用作指示器，所述至少一个mhd泵沿着腔室直接地或者经由腔室中的另一种流体间接地沿着对于观察者可见的指示器的邻近指标驱动所述特征，所述指示设备还包括特征位置传感器和反馈控制器，所述特征位置传感器和反馈控制器协作激活泵以把所述特征移动到腔室中的所期望的位置，以便向观察者给出指示。

2.根据权利要求1所述的指示设备，其中，所述特征位置传感器使用跨越腔室测量的物理特性或属性的差异以作为输入，所述反馈控制器使用所述输入激活所述至少一个泵，从而把所述特征的位置移动到所期望的位置。

3.根据权利要求2所述的指示设备，其中，电感是被用来检测所述至少一种液体的节段位置的物理特性，从而允许对其进行控制。

4.根据权利要求2所述的指示设备，其中，电容是被用来检测所述至少一种液体的节段位置的物理特性，从而允许对其进行控制。

5.根据权利要求2所述的指示设备，其中，电阻率是被用来检测所述至少一种液体的节段位置的物理特性，从而允许对其进行控制。

6.根据权利要求2所述的指示设备，其中，相对透明度是被用来检测所述至少一种液体的节段位置的物理特性，从而允许对其进行控制。

7.根据权利要求2所述的指示设备，其中，相对黏度是被用来检测所述至少一种液体的节段位置的物理特性，从而允许对其进行控制。

8.根据权利要求1所述的指示设备，其中，所述特征是弯液面。

9.根据权利要求1所述的指示设备，其中，所述特征是气泡或气泡表面。

10.根据权利要求1所述的指示设备，其中，所述特征是悬浮在腔室中的流体中或流体之间的物体。

11.根据权利要求1所述的指示设备，其中，所述至少一种液体是有色液体。

12.根据权利要求1所述的指示设备，其中，所述至少一种液体与刚性腔室具有相同的折射率。

13.根据权利要求1所述的指示设备，其中，所述至少一种液体具有对于观察者可见的悬浮颗粒。

14.根据权利要求1所述的指示设备，其中，电导率敏感膜是所述特征位置传感器。

15.根据权利要求1所述的指示设备，其中，所述细长流体腔室基本上是无末端闭环。

16.根据权利要求1所述的指示设备，其中，通过改变所述至少一个mhd泵的极性而改变流体的运动方向。

17.根据权利要求1所述的指示设备，其中，所述泵是至少一个机械泵，其中所述泵的操作方向的反转使得腔室中的流体流动反转。

18.根据权利要求1所述的指示设备，其中，所述至少一种液体被封闭在闭环的细长腔室中，所述闭环具有至少一个被暴露出的至少部分地透明的表面，从而允许观察者观察所述液体的至少一个特征的位置，所述指示设备还包括容许流体的热膨胀和/或收缩的机制，所述机制被布置成对于观察者基本上是不可见的，其中所述容许热膨胀或收缩的机制是从包括以下各项的一组机制当中选择的一种机制：以气密并且水密的方式封闭所述腔室并且被布置在观察者的视场之外的纤薄并且柔韧的晶片，被布置在观察者的视场之外的单独的充气腔室，以及被布置在处于观察者的视场之外的腔室的一部分中的柔韧的软材料。

19.根据权利要求18所述的指示设备，其中，所述容许热膨胀和/或收缩的机制是所述至少一种液体中的充气指示气泡。

20.根据权利要求18所述的指示设备，其中，所述容许热膨胀或收缩的机制是从包括以下各项的一组机制当中选择的一种机制：以气密并且水密的方式封闭所述腔室并且被布置在观察者的视场之外的纤薄并且柔韧的晶片，被布置在观察者的视场之外的单独的充气腔室，以及被布置在处于观察者的视场之外的腔室的一部分中的柔韧的软材料。

21.根据权利要求18所述的指示设备，其中，所述容许热膨胀和/或收缩的机制是刚性腔室的充气腔室部分，其位于观察者的视场之外并且通过刚性腔室的通路部分连接到刚性腔室的充液部分。

22.根据权利要求1所述的指示设备，其中，所指示的数量是时间。

23.根据权利要求1所述的指示设备，其中，所述指示设备是手表。

24.根据权利要求1所述的指示设备，其中，所述细长腔室在其各个部分中是线性形式的。

25.根据权利要求1所述的指示设备，其中，所述细长腔室是非线性形式的，优选的是环形的。

26.一种包括细长流体腔室的指示设备，所述细长流体腔室包含至少两种不可混合的流体，至少其中一种流体具有不同于另一种流体的特征物理属性，也就是由用于该类液体的至少一个泵驱动的液体以及具有不同于该液体的物理特性的不可混合的流体，其中包含在腔室中的液体的至少一个特征被用作指示器，所述至少一个泵沿着腔室直接地或者经由腔室中的另一种流体间接地沿着对于观察者可见的指示器的邻近指标驱动所述特征，所述指示设备还包括特征位置传感器和反馈控制器，所述特征位置传感器和反馈控制器协作激活泵以把所述特征移动到腔室中的所期望的位置以便向观察者给出指示，并且其中所述腔室由优选地通过粘合而彼此连接的具有不同形式的两个或更多材料晶片形成。

27.根据权利要求26所述的指示设备，其中，所述材料晶片是玻璃晶片。

28.根据权利要求26所述的指示设备，其中，所述腔室由聚合物形成。

29.根据权利要求28所述的指示设备，其中，所述腔室是通过聚合物的注射成型而形成的。

30.一种包括细长流体腔室的指示设备，所述细长流体腔室包含至少两种不可混合的流体，至少其中一种流体具有不同于另一种流体的特征物理属性，也就是由用于该类液体的至少一个泵驱动的液体以及具有不同于该液体的物理特性的不可混合的流体，其中包含在腔室中的液体的至少一个特征被用作指示器，所述至少一个泵沿着腔室直接地或者经由腔室中的另一种流体间接地沿着对于观察者可见的指示器的邻近指标驱动所述特征，所述指示设备还包括特征位置传感器和反馈控制器，所述特征位置传感器和反馈控制器协作激活泵以把所述特征移动到腔室中的所期望的位置以便向观察者给出指示，并且其中所述至少一个泵被沿着所述细长腔室布置，从而确保在液体的任何操作位置处都可以对液体进行泵浦。

31.一种包括细长流体腔室的指示设备，所述细长流体腔室包含至少两种不可混合的流体，至少其中一种流体具有不同于另一种流体的特征物理属性，也就是由用于该类液体的至少一个泵驱动的液体以及具有不同于该液体的物理特性的不可混合的流体，其中包含在腔室中的液体的至少一个特征被用作指示器，所述至少一个泵沿着腔室直接地或者经由腔室中的另一种流体间接地沿着对于观察者可见的指示器的邻近指标驱动所述特征，所述指示设备还包括特征位置传感器和反馈控制器，所述特征位置传感器和反馈控制器协作激活泵以把所述特征移动到腔室中的所期望的位置以便向观察者给出指示，并且其中沿着所述细长腔室布置至少两个泵，从而确保在液体的任何操作位置处都可以对液体进行泵浦。

32.一种包括细长流体腔室的指示设备，所述细长流体腔室包含至少两种不可混合的流体，至少其中一种流体是由用于该类导电液体的泵驱动的导电液体，并且另一种流体是不可混合的相对不导电的流体，其中包含在腔室中的液体的至少一个特征被用作指示器，所述泵直接地或者经由腔室中的另一种流体间接地沿着对于观察者可见的指示器的邻近指标驱动所述特征，所述指示设备还包括特征位置传感器和反馈控制器，所述特征位置传感器和反馈控制器协作把所述特征移动到腔室中的所期望的位置，以便向观察者表明数量。

33.一种在本说明书和/或附图中与所要求保护的和/或在通过引用的方式合并在本文中的文献中所描述的单元相组合地描述的设备。

34.一种包括细长流体腔室的指示设备，所述细长流体腔室包含至少两种不可混合的流体，至少其中一种流体具有不同于另一种流体的特征物理属性，也就是由用于该类液体的至少一个mhd泵驱动的液体以及具有不同于该液体的物理特性的不可混合的流体，其中包含在腔室中的液体的至少一个特征被用作指示器，所述至少一个mhd泵沿着腔室直接地或者经由腔室中的另一种流体间接地沿着对于观察者可见的指示器的邻近指标驱动所述特征，所述指示设备还包括特征位置传感器和反馈控制器，所述特征位置传感器和反馈控制器协作激活泵以把所述特征移动到腔室中的所期望的位置，以便向观察者给出指示。

35.一种包括细长流体腔室的指示设备，所述细长流体腔室包含至少两种不可混合的流体，至少其中一种流体具有不同于另一种流体的特征物理属性，也就是由用于该类液体的至少一个机械泵驱动的液体以及具有不同于该液体的物理特性的不可混合的流体，其中包含在腔室中的液体的至少一个特征被用作指示器，所述至少一个泵沿着腔室直接地或者经由腔室中的另一种流体间接地沿着对于观察者可见的指示器的邻近指标驱动所述特征，所述指示设备还包括特征位置传感器和反馈控制器，所述特征位置传感器和反馈控制器协作激活泵以把所述特征移动到腔室中的所期望的位置以便向观察者给出指示，其中所述泵是机械的，并且其中所述机械泵的操作方向的反转使得腔室中的流体流动反转。