[发明专利]一种利用CT测量物体内部温度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种温度测量技术，特别涉及一种利用CT测量物体内部温度的方法。

背景技术

温度测量是目前任何工业和科研上不可缺少的一种重要手段。通过测量物体的温度，我们可以直接或间接的获取其它重要的信息。在医学方面，我们通过测量体温可以判断一个人的健康情况；在制药过程中，高精度控制温度是制取高质量药品的重要保障；在航天上，把航天器的温度控制在一定范围内是整个航天项目的最重要任务之一。虽然目前的测温技术已经非常的成熟，例如热电偶、热电阻、红外热成像等技术都可以精确地测量物体的温度，但是他们也有自身的局限性。例如，热电偶和热电阻在测温时必须与被测物体接触，如果需要测量物体内部温度不可不插入物体，这样就会破坏物体的自身结构。而红外热成像无法获取物体内部的温度，因为它只能感知到物体表面发射的红外线强度。因此，目前的测温技术还有很多无法实现的功能。例如，如果正处于发酵过程中的物料一直在蠕动或被搅拌，我们便无法监测到内部的发热情况；在研究人体对食物的消化功能时，我们也无法获取胃和肠道内的产热量。

发明内容

本发明是针对物体内部的温度无法监测的问题，提出了一种利用CT测量物体内部温度的方法，利用CT的无介入扫描功能实现对物体温度的3D立体扫描，可以在无介入的条件下测量物体内部的三维温度分布。

本发明的技术方案为：一种利用CT测量物体内部温度的方法，具体包括如下步骤：

1）将标定过密度与温度之间的关系的热敏材料制成微胶囊，然后将包有热敏材料的微胶囊均匀混入被测物体；

2）CT扫描正在处理或者已经被处理过的含有热敏材料的微胶囊的物体,从而获得物体内部微胶囊内热敏材料的密度变化率；

3）通过对比标定过的微胶囊内热敏材料的密度以及被扫描时微胶囊内热敏材料的密度，换算出被测时刻物体内部的温度值。

所述微胶囊内热敏材料占据微胶囊外壳的内部空间的比例根据测量温度范围设定。所述微胶囊外壳测试过程中不变形，保证微胶囊内热敏材料占据微胶囊外壳的内部空间的比例。

所述微胶囊外壳的尺寸大于CT的最小分辨率。

所述微胶囊外壳材质与被测物体不发生化学反应。

本发明的有益效果在于：本发明利用CT测量物体内部温度的方法，在测量时无需将刺破物体；可以获得物体内部多个点数的温度值，甚至是3D温度图；被测物体不局限于静止状态。

具体实施方式

本发明的全部工作过程及原理如下：

1、选择热敏材料，并建立热敏材料的密度与温度之间的关系；

2、将热敏材料制成内部非完全充满（充满程度取决于测量范围）的微胶囊，其中，外壳必须使用高强度和高化学惰性的材料制成，即微胶囊外壳需要有足够大的杨氏模量，以抵抗外界压力所带来的形变，微胶囊外壳不能与被测物体发生任何化学反应；

3、将微胶囊均匀混入被测物体中；

4、进入物料的正常加工或者处理过程；

5、使CT按照预设程序扫描含有微胶囊的物体，微胶囊外壳的尺寸需要大于CT的最小分辨率； 

6、将CT得到的微胶囊内部的热敏材料的密度变化值反馈给后处理软件，根据步骤1所获得的关系式输出实际被测点的温度值。