[发明专利]温度检测装置

说明书

一种利用环境敏感型水凝胶对温度敏感的特性实现温度检测的温度检测装置，包括金属外壳、环境敏感型水凝胶、滑块、内置滑轨、有机长条板、刻度线、有机外壳。将装置与被测物体接触，环境敏感型水凝胶通过金属外壳与被测物体进行热交换并作出不同程度的体积变化，推动滑块沿内置导轨滑移并最终至平衡态。当滑块最终静止时，即可通过刻度线读出温度值。本发明能够实现温度的测量与监控，响应速度快且不易损坏，结构简单，成本低，安全稳定且装置尺寸不受限制。

技术领域

本发明涉及温度检测技术领域，尤其是涉及一种利用环境敏感型水凝胶在不同温度下的体积溶胀变化来实现对温度的监控及检测的装置。

背景技术

温度与我们的日常生活息息相关，是表示物体冷热程度的物理量。从分子运动论观点看，温度表示分子热运动的剧烈程度，是物体分子运动平均动能的标志。温度是大量分子热运动的集体表现，具有统计意义。对于个别分子而言，温度是没有意义的。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。用于度量温标的单位很多，日常生活中用到较多的是摄氏温标(℃)。

目前，比较普遍使用的温度测量工具是水银温度计与各种形式的电子温度测量仪器。其中，水银温度计最为普及但比较容易损坏，而且水银本身具有毒性；电子温度测量仪器虽测量精准响应快，测量区间较宽但其价格相对较贵，而且电子设备常见的测量结果漂移现象也会影响电子温度测量仪器的准确性，以上缺陷均限制了其应用范围的普及程度。

水凝胶是一类具有三维网络结构的聚合物，分为传统型水凝胶与环境敏感型水凝胶。其中，环境敏感型水凝胶对外界环境温度的微小变化能作出相应的物理结构或化学性质变化，甚至突变为一类高分子凝胶，具体表现为环境敏感型水凝胶对周围环境温度的微小变化非常敏感，能快速作出溶胀形式的变化。

发明内容

针对现有温度测量仪器存在的上述问题，本申请人提供了一种温度检测装置。本发明利用环境敏感型水凝胶对温度敏感的特性将其引入到温度测量装置的制作中，使之成为完整器件来测量周围温度高低，具有响应速度快且不易损坏，结构简单，成本低，安全稳定且装置尺寸不受限制等优点。

本发明的技术方案如下：

一种温度检测装置，包括金属外壳、填充于金属外壳内的环境敏感型水凝胶、贴在金属外壳内壁上的内置滑轨、卡在内置滑轨上滑动的滑块、平行于内置滑轨的有机长条板、位于有机长条板表面的刻度线、以及密封金属外壳端口的有机外壳；所述环境敏感型水凝胶一端被所述滑块封存。

所述有机长条板与有机外壳选用无色或近似无色的有机塑料，厚度相等且熔点在230℃～260℃之间。

所述有机长条板与有机外壳选用聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙、或聚碳酸酯。

所述有机长条板与金属外壳等厚并嵌于金属外壳上，与金属外壳结合紧密无漏气。

所述滑块上分布有直径1微米以下的孔洞，滑块沿内置滑轨滑移，滑块与滑轨采用过渡配合，无间隙。

所述有机外壳与金属外壳通过螺纹方式锁紧，金属外壳和有机外壳内部是联通状态，与外界隔离。

所述环境敏感型水凝胶是高温收缩型水凝胶。

所述环境敏感型水凝胶为纤维素接枝环糊精水凝胶、聚天门冬氧酸水凝胶或聚乙二醇基水凝胶。

所述环境敏感型水凝胶经纳米复合处理、微球复合处理或双网络处理。

所述环境敏感型水凝胶溶胀率为s＝(V_T-V₀)/V₀，其中V_T为测量范围内任一温度下环境敏感型水凝胶的体积，V₀为初始未浸泡时环境敏感型水凝胶的体积；溶胀率s与温度呈线性关系。