仓储控制用指示传感器制造技术

仓储控制用指示传感器是可在温度上升而导致包含于所述传感器内的流体（Ｈ）解冻且液化时监测仓储并指示出冷冻产品已经历过热变化的装置。所述传感器包括具有敞开端（３）和封闭端（４）的中空圆柱形管（２），敞开端（３）带有可打开的盖子（１７），在管（２）中设有可滑动的活塞（５）。形成于管（２）中的活塞（５）和末端（４）之间的隔室（Ｃ１）填充有流体（Ｏ）／弹簧（Ｍ），形成于活塞（５）和末端（３）之间的隔室（Ｃ２）填充有流体（Ｈ），该流体（Ｈ）被冷冻成固态。一旦产品解冻，流体（Ｈ）便解冻并从隔室（Ｃ２）中流出，允许活塞（５）被流体（Ｏ）推动而移动。活塞（５）的移动不可逆转，并构成传感器的视觉指示，表明了被监测产品已经解冻。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
仓储控制用指示传感器是这样一种装置，其主要目的是为了指示经过或未经处理的冷冻食品已经受到热变化的影响而导致最初以固体形式存在的水分融解并随后液化。无论是否经过处理，食品一旦解冻就不能再次冷冻，这是因为从任何角度来说这种过程将会降低食品的质量，例如特征纹理、味道和营养价值。对于所有与所述食品的冷藏链有关的人员，包括从制造商到分销商、零售商直至最终消费者而言，仓储控制用指示传感器所提供的关于食品中所含水分的状态变化的所述指示都是有价值的信息，因此可以进行正确的评估，从而从冷藏链的角度来确定在整个商业和仓储过程中是否存在破坏或问题。现有技术已经提出了包括各种物质和基于若干材料特性的若干形状的装置专利技术，以便指示医药产品、饮料、食品和对所述变化敏感的物质的冷冻和解冻。涉及此问题的现有专利的数量证明了所述装置的重要性，其对于在各种商业步骤中确保维持恰当的储存温度可提供有益的帮助。在所述这些专利中可以提及下列专利，这些专利公开了用以表示指定产品是否经过冷冻的装置美国专利No.4457253(Manske)-公开了一种毛细管装置，其中装有一些具有不同凝固点的物质，这些物质中的一种是有色的，并且它们被包围在无色或白色的多孔橡皮塞周围的非互溶性液体相互间分隔开。有色物质与多孔橡皮的接触只在冷冻后才会发生，这时有色物质的颜料将橡皮染色，表明被监控产品存储在低温下。美国专利No.4846095(Emslander)-公开了用于探测临界温度的装置，其包括多孔膜并装有两种液体，只有在达到所述临界温度时所述膜才会被润湿。美国专利No.4132186(Manske)-介绍了包括两个腔体的冷冻指示器，其中一个腔体包含有在冷冻时会膨胀的含水物质；所述膨胀增加了另一腔体中的液体上的压力，使其通过毛细管而到达指示器隔室。美国专利No.5120137(Ou-Yang)-介绍了一种装置，其中每当达到或超过一定温度时指示用物质便被液化，所述物质与吸收带接触，以便可视地记录温度随时间的变化。与上述相反，还有用于指示某种冷冻产品是否经过解冻的装置，例如美国专利4145918(Couch等)所公开的装置，其中装有水的长颈瓶在冷冻时因液体的膨胀而破裂。所述长颈瓶置于含有油墨的纸指示器之上的透明管套中，所述油墨中的颜料被解冻的水溶解，并且显示出通过纸指示器的染色所记录的变化。在专利WO 99/24799(Massi)中公开了另一用于指示冷冻产品解冻的装置，此专利提出了由几个层叠起来并涂有合适物质的圆盘组成的传感器，这些物质例如用来作为水渗透或水溶染料受体的促进物质，其与压印在其它圆盘上的不同渗透途径有关，允许水传导至传感器和探测器的可视部分，因而对已发生解冻作出指示或发出信号。上述解冻指示器装置存在一些不便之处。美国专利4145918中的装置需要装有水的玻璃长颈瓶，以及包含有染料浸渍的滤纸的保护性瓶帽。所述构造布局不能保证容纳在装置中的液体在解冻时溢出保护管套，这可能会损害被监控产品。此外，仅置于冷冻产品的表面上的装置将只会指示出产品的表层解冻，而产品的内部此时仍然保持冷冻。所述装置的另一缺点是由于其特殊的形状，玻璃长颈瓶的制造比较困难。专利WO 99/24799尽管带来了装置的成本较低的优点，然而并没有定性或定量地详细说明原文中提到的微瓶盖部件，因而缺少所述信息；此外，该装置还具有只能监测到冷冻食品的表面解冻的缺点。另一缺点在于，高湿度的环境会使所述装置产生解冻的错误指示，这是由于该装置的工作原理依赖于水的吸收。美国专利No.5120137具有需要设置可启动该装置的带的缺点，再加上其液化物质具有毒性的事实，使得该装置不能与食品紧密接触地放置，这便例如只允许对温度和时间进行表面监测。考虑到所需的构造材料，该装置的成本也是相当高的。专利技术目的鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种低成本、易于制造和使用的不仅在表面上而且也可以有效的方式监测产品解冻的装置。专利技术描述下面将根据下述附图来说明本专利技术，其中附图说明图1A和1B是具有最简单结构的仓储控制用指示传感器的两种状况的示意图。图2是该传感器的第二示意图，显示了其操作。图3A至3D显示了本专利技术的指示传感器与食品相接触的几种使用方式。图4A和4B详细显示了本专利技术传感器的一种使得能更好地观察指示的结构变型的操作。图5A至5K显示了本专利技术可采用的可能形式和最后成型的一些变型。图6L至6S以及图7T至7W显示了本专利技术可采用的可能结构形式的进一步变型。图8是本专利技术传感器的第三示意图。图9是本专利技术传感器的第四示意图。本专利技术的仓储控制用指示传感器主要应用在冷冻食品的领域。如图1A所示，所述传感器1基本上包括一个中空圆柱形管，其优选由刚性的透明、不透明或半透明的材料制成，其第一端3敞开，第二端4封闭，并且在管2中设有滑动活塞5。管2中的形成于活塞5和末端4之间的隔室C1充满了压缩流体O，其优选为气体，例如空气或氮气；除了流体O外，隔室C1也可包含有被压缩的弹簧M，如图8所示，所述弹簧的一端靠在末端4上，所述弹簧的另一端与滑动活塞5接触。作为选择，末端4可设有通孔25，使得在滑动活塞5运动时允许空气进入隔室C1。形成在活塞5和末端3之间的隔室C2充满了被冻成固态的流体H，其优选在监测点以上的某一温度下具有液体构成；该流体H必须优选为无毒的，并且可能具有与本专利技术的指示传感器所应用的食品相类似的特性。末端3设有可打开的盖子17，在管2上可选择性地设有铭刻标记6，在流体H被完全冻结时，该铭刻标记与活塞5所处的位置重合。只要该装置的操作是基于已经被物理和化学知识充分验证了的原理，那么仓储控制用指示传感器在监测冷冻食品时失效的可能性非常低。所述原理中的一个是液态流体在冻结时膨胀，例如对于纯水来说反映为其体积比初始体积增加了约10％。水膨胀的力量很大，以至于在古代所述冷冻力在当时的土木工程中用于移动巨石。因此，该指示传感器以下述方式起作用在传感器1被放入能使流体H冻结的温度中之前流体为液态，末端3被加上盖子17，如图1A所示；当传感器1被放入能使流体H冻结的环境中时，流体H变成固体且冻结，其体积膨胀，导致盖子17脱离而使末端3打开，没有阻挡；由于呈气态的流体O或备选的弹簧M被压缩在隔室C1中，因此其承受到压力并施加弹簧作用，极力将活塞5推向末端3。虽然流体O/弹簧M施加了压力，然而容纳于隔室C2中的流体H被冻成固态，其不允许活塞5从其位置上移开。只要流体H保持冻结，即只要传感器1处在温度等于或低于所述流体H的凝固点的环境中，那么这种状态将保持不变，如图1B所示；但是，如果在任何时刻温度升高至超过所述流体H的凝固点的值，就会引起融化，流体H将全部或部分地转变回液态，并经由开口端3流出所述管2。这将导致活塞5被流体O/弹簧M推动而在管2中移动；所述移动可被观察到，因为活塞5离开了对应于铭刻标记的位置，如图2所示，这就表明传感器1所处的环境产生了温升，并且产生了随后的解冻。即使所述解冻只是短暂地发生，随后温度又重新降低到再凝固点，然而由于流体H已经溢出到管2外且隔室C2已经变空，因此没有剩下任何部分可阻挡活塞5的运动，或者使其回到之前位于铭刻标记6处的位置。由于本专利技术的指示传感器必须与被监测的冷冻食品物理性接触，因此关于所述食品是否已解本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仓储控制用指示传感器，其特征在于，所述传感器（１）包括：　　　　具有第一敞开端（３）和第二封闭端（４）的中空管（２）；　　　　处于所述管（２）中的可滑动活塞（５）；　　　　容纳在所述管（２）中的形成于所述活塞（５）和末端（４）之间的隔室（Ｃ１）内的流体（Ｏ）或弹簧（Ｍ）；　　　　容纳在所述管（２）中的形成于所述活塞（５）和末端（３）之间的隔室（Ｃ２）内的流体（Ｈ）；　　　　用来提供至少一种指示以说明在所述传感器（１）所处的环境中发生温度上升的媒介。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：塔蒂安纳马休里斯迪普，
申请(专利权)人：塔蒂安纳马休里斯迪普，
类型：发明
国别省市：BR[巴西]