小米采用陀螺仪等传感器打造“智能口罩” 获得美国授予专利

利一般是由政府机关或者代表若干国家的区域性组织根据申请而颁发的一种文件，这种文件记载了发明创造的内容，并且在一定时期内产生这样一种法律状态，即获得专利的发明创造在一般情况下他人只有经专利权人许可才能予以实施。在我国，专利分为发明、实用新型和外观设计三种类型。

近日，北京小米移动软件有限公司打造了一款嵌入式计算单元、存储模块、连接器的智能口罩，不仅可以过滤空气中的颗粒物，还可通过加速度计和陀螺仪等传感器，测量佩戴者的肺活量变化，同时算出“污染吸收量”并记录口罩的总佩戴时间。

该口罩的专利摘要表白：因为支撑骨架的立体形状与面部形状相适应，且塑性部在通过外力按压时可以使得支撑骨架的预设位置发生形变，所有戴口罩时，可以通过按压塑形部改变支撑骨架的形状，从而使得口罩更加的贴合面部，大大的提升了口罩的气密性。

什么是气密性检验

气密性检验的原则是，先让装置和附加的液体(一般指水)，构成封闭的整体，改变这个整体的温度，导致压强的变化，来判断气密性好坏，由于装置的不同，检验的方法也有所不同。气密性检验需用气密性检测仪，它是专门应用于对腔体机械产品进行密封性检测的装置。主要用于汽车发动机、变速箱、车桥、水箱、油箱等对容腔有密封要求的生产中。气密性检测仪采用嵌入式控制的智能化设计，可自动完成测试程序，并对检验结果进行自动判别。

气密性检验方法

1、升高温度法

升高气体发生装置体系内气体的温度，可以临时增大其压强，从而使这个整体部分空气外逸(在液体处可观察到有气泡放出)，当温度恢复到初始温度时，这个整体压强减小，导致浸没在水中的导气管内倒吸有一段水柱。(1)对于一些制取气体量较小的装置，可采用手握法，把导管的一端浸在水里，两手紧贴容器(试管)的外壁，如果装置不漏气，里面的空气受热膨胀，导管口有气泡放出，手移开后，导气管内水柱上升，且较长时间不回落，说明装置气密性良好。如果装置漏气须找出原因，进行调整、修理或更换，然后才能进行实验。

2、液面差法

用止气夹夹住橡胶导管部分，向长颈漏斗中加水，使之下端浸在水中，继续加水形成一段水柱，产生高度差，在一段时间内水柱不发生回落，说明气密性良好。对于具体问题。要具体对待，比如：实验室制取氢气，经除杂质(HCI气体及水分)后，再做它用。

检验气密性时向长颈漏斗中加水，使之下端浸在水中，用热水微热B或C装置，如果在D处有气泡放出，A的长颈漏斗水面上升，停止加热，A中长颈漏斗液面恢复正常，D中导管倒吸—段水柱，证明气密性良好。

口罩呼吸气密性试验机

呼气阀气密性测试方法：

1、用气密检查盖封闭定容腔体后，将系统抽气至1180Pa负压状态，关闭控制阀后2min内不应观察到压力变化。

2、将被测样品安装在定容腔体上，并确保密合，以不大于500mL/min的抽气速率使系统达到1250Pa负压状态，关闭控制阀。

3、从系统的负压下降至1180Pa时开始计时，记录系统恢复至常压时所需的时间是否小于20S

呼气阀盖测试方法：用适当的夹具分别固定被测样品的呼气阀盖和面罩罩体(固定点应合理接近相应的连接部位)。启动材料试验机，施加拉力并记录是否出现断裂、滑脱、变形现象。

气密性测试方法：将面罩戴在匹配的试验头模上，封死吸气阀，润湿呼气阀。启动真空泵，使面罩内负压达到1000Pa，停止抽气，开始计时，观察并记录60s内面罩内负压下降值。

加速度计

是测量运载体线加速度的仪表。加速度计由检测质量（也称敏感质量）、支承、电位器、弹簧、阻尼器和壳体组成。检测质量受支承的约束只能沿一条轴线移动，这个轴常称为输入轴或敏感轴。当仪表壳体随着运载体沿敏感轴方向作加速运动时，根据牛顿定律，具有一定惯性的检测质量力图保持其原来的运动状态不变。它与壳体之间将产生相对运动，使弹簧变形，于是检测质量在弹簧力的作用下随之加速运动。当弹簧力与检测质量加速运动时产生的惯性力相平衡时，检测质量与壳体之间便不再有相对运动，这时弹簧的变形反映被测加速度的大小。电位器作为位移传感元件把加速度信号转换为电信号，以供输出。加速度计本质上是一个一自由度的振荡系统，须采用阻尼器来改善系统的动态品质。

陀螺仪

是用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。利用其他原理制成的角运动检测装置起同样功能的也称陀螺仪。陀螺仪分为，压电陀螺仪，微机械陀螺仪，光纤陀螺仪和激光陀螺仪，它们都是电子式的，并且它们可以和加速度计，磁阻芯片，GPS，做成惯性导航控制系统。陀螺仪是一种机械装置，其主要部分是一个对旋转轴以极高角速度旋转的转子，转子装在一支架内；在通过转子中心轴XX1上加一内环架，那么陀螺仪就可环绕平面两轴作自由运动；然后，在内环架外加上一外环架；这个陀螺仪有两个平衡环，可以环绕平面三轴作自由运动，就是一个完整的太空陀螺仪。