一种基于力变色弹性材料薄膜的微小流量测量装置及其制作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于力变色弹性材料薄膜的微小流量测量装置及其制作方法，所述装置包括微流道结构、力变色弹性材料薄膜、入光光纤、出光光纤、固定装置1、固定装置2。所述力变色弹性材料薄膜包裹于微流道外表面，并用环氧树脂进行封装，直接感受微流道管壁压力；所述入光光纤与LED激光源相连；所述出光光纤与光功率计相连；入光光纤与出光光纤都固定于固定装置1并且位于力变色弹性材料薄膜上方。所述微流道外表面与力变色弹性材料薄膜固定，使用环氧树脂将微流道底部封装在固定装置2内部，保证微流道内部通水时微流道不会发生位移。保证微流道内部通水时微流道不会发生位移。保证微流道内部通水时微流道不会发生位移。

【技术实现步骤摘要】
一种基于力变色弹性材料薄膜的微小流量测量装置及其制作方法


[0001]本专利技术涉及新型智能材料领域与微小流量
，尤其涉及一种基于力变色弹性材料薄膜的微小流量计测量装置及其制作方法。

技术介绍

[0002]传统的流量检测方法由于其材质限制以及加工工艺的约束不能精确地测量微小流量，这也不断促进微小流量检测方法的研究。目前，已有的微小流量测量方法大相径庭。在较为常规尺寸的管道安装流量检测仪表来进行流量测量已经应用得比较广泛。近些年来，通过对国内外微小流量测量方法研究进行整理不难发现，新型微小流量传感器有的基于目前已经有的流量测量原理，对传感器的构造结构上进行创新，能够有效改善传感器的功能特性，比如：增加检测灵敏度、加快响应速度、安装维护简便、降低生产制造成本等；有的结合多种流量测量方法，研制较为新颖的微小流量测量传感器。与此同时，随着科学技术的发展,对于力致变色材料的研究越来越深入，力致变色材料的应用也成为了研究热门。聚氨酯膜是一种新型力致变色材料，具有较高的灵敏度与较好的稳定性。将力致变色材料用于流量测量的敏感元件，将流体管壁压力转变为荧光信号，再利用光功率计模块，实时检测压力变化，专利技术了一种基于力变色弹性材料薄膜的微小流量测量装置，可以丰富流量测量装置种类，也是对管壁压力测量传感器种类的扩充。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种基于力变色弹性材料薄膜的微小流量测量装置及其制作方法。
[0004]本专利技术的目的通过以下的技术方案来实现：
[0005]一种基于力变色弹性材料薄膜的微小流量测量装置，包括：
[0006]微流道结构、力变色弹性材料薄膜片、入光光纤、出光光纤、固定装置1、固定装置2。
[0007]所述力变色弹性材料薄膜通过胶水粘贴于微流道外表面，并用环氧树脂进行封装固定，入光光纤与出光光纤通过固定结构1固定于力变色弹性材料薄膜上方。所述入光光纤与LED激光源相连，所述出光光纤与光功率计相连。
[0008]所述力变色弹性材料薄膜固定于微流道外表面，直接感受微流道管壁压力。
[0009]一种基于力变色弹性材料薄膜的微小流量测量装置的制作方法，包括：
[0010]将微流管道放置于固定装置内部，并用环氧树脂进行封装；
[0011]将力变色弹性材料薄膜剪成合适大小的圆形；
[0012]将力变色弹性材料薄膜用胶水固定在微流道外表面并用环氧树脂进行封装；
[0013]对光纤和光纤插芯的端面进行清洁度与平整度处理；
[0014]将入光光纤调整至距离力变色弹性材料薄膜的合适距离并固定在固定装置1；
[0015]将出光光纤调整至距离力变色弹性材料薄膜的合适距离并固定在固定装置1；
[0016]与现有技术相比，本专利技术的一个或多个实施例可以具有如下优点：
[0017]制作简单、体积小、灵敏度高、稳定性强、可以用于气体以及液体流量测量。
附图说明
[0018]图1是基于力变色弹性材料薄膜的微小流量测量装置的装置结构图；
[0019]图2是试验测量时基于力变色弹性材料薄膜的微小流量测量装置的装置结构图
具体实施方式
[0020]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述
[0021]如图1所示，为基于力变色弹性材料薄膜的微小流量测量装置，包括：微流道结构、力变色弹性材料薄膜片、入光光纤、出光光纤、固定装置1、固定装置2。所述力变色弹性材料薄膜固定于微流道外表面，并用环氧树脂进行封装，直接感受微流道管壁压力；所述入光光纤与LED激光源相连；所述出光光纤与光功率计相连；入光光纤与出光光纤都固定于固定装置1并且位于力变色弹性材料薄膜上方；所述微流道外表面与力变色弹性材料薄膜固定，使用环氧树脂将微流道底部封装在固定装置2内部，保证微流道内部通水时微流道不会发生位移。
[0022]所述微流道外表面与力变色弹性材料薄膜固定，底部通过环氧树脂封装在固定装置2底部，保证微流道内部通水时微流道不会发生位移。微流道一端连接进水口，一端连接出水口，管内流体通过时，对管壁产生压力，此压力作用在力变色弹性体底面，使得力变色弹性体受压后内部化学结构发生变化，进而产生荧光信号的变化。
[0023]本实施例还提供了一种基于力变色弹性材料薄膜的微小流量测量装置的制作方法，包括：
[0024]1)将微流管道放置于固定装置2内部，并用环氧树脂进行封装；
[0025]2)将力变色弹性材料薄膜剪成合适大小的圆形；
[0025]3)将力变色弹性材料薄膜用胶水固定在微流道外表面并用环氧树脂进行封装；
[0026]4)对光纤和光纤插芯的端面进行清洁度与平整度处理；
[0027]5)将入光光纤调整至距离力变色弹性材料薄膜的合适距离并固定在固定装置；
[0028]6)将出光光纤调整至距离力变色弹性材料薄膜的合适距离并固定在固定装置；
[0029]工作原理：首先将高速光功率计调至所需波长范围，按下激光光源2开关，入光光纤1将激光传输至力变色弹性材料薄膜7。开始测量后，流体通过微流道入口8进水口持续流入微流道，随着流体流速的增加，微流道管壁受压产生形变，导致力变色弹性材料薄膜内部发生物理反应从而产生发光效应，在激光的激发下，发出可被接收到的荧光，出光光纤4将荧光传输至高速光功率计3，将荧光信号转换为光功率，上位机通过采集板卡实时采集光功率信号，获得微流道内部流体流速与力变色弹性材料薄膜产生荧光光功率的关系，改变流体流速，多次实验找出光功率测得示数与流体流速的关系，进而实现对微流道流量的测量。
为排除外界光干扰，整个实验流程全程在暗室9中完成。
[0030]虽然本专利技术所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本专利技术而采用的实施方式，并非用以限定本专利技术。任何本专利技术所属
内的技术人员，在不脱离本专利技术所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本专利技术的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于力变色弹性材料薄膜的微小流量测量装置，其特征在于，所属装置包括微流道结构、力变色弹性材料薄膜、入光光纤、出光光纤、固定装置1、固定装置2。所述力变色弹性材料薄膜固定于微流道外表面，并用环氧树脂进行封装，直接感受微流道管壁压力；所述入光光纤与LED激光源相连；所述出光光纤与光功率计相连；入光光纤与出光光纤都固定于固定装置1并且位于力变色弹性材料薄膜上方所述微流道外表面与力变色弹性材料薄膜固定，使用环氧树脂将微流道底部封装在固定装置2内部，保证微流道内部通水时微流道不会发生位移。2.如权力1要求所述的基于力变色弹性材料薄膜的微小流量测量装置，其特征在于，所述固定于微流道外表面的力变色弹性材料薄膜直接感受压力引起的管壁应变，产生应力变化。3.如权力1要求所述的基于力变色弹性材料薄膜的微小流量测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：史慧超，王亿文，张悦华，李子涵，寇照杰，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：