Индикатор температуры

 

Изобретение относится к термометрии, может быть использовано для визуальной сигнализации о достижении объектом заданной температуры и позволяет повысить точность индикации. Индикатор содержит закапсулированные термочувствительные элементы (ТЭЧ)4, покрытые защитной пленкой 8 и размещеные в оптически непрозрачной теплоизолирующей прокладке 2 со щелевыми прорезями 3 в виде буквенных или цифровых символов. В качестве ТЧЭ 4 использовэн неориентированный нематически жидкокристаллический материал, располагаемый между скрещенными поляроидными пленками 5 и 6. При нагреве объекта до температуры фазового перехода нематический жидкий кристалл - изотропная жидкость в соответствующем ТЧЭ 4 условия для прохождения света через поляроидную пленку 5, этот термочувствительный элемент и поляроидную пленку 6 исчезают. В результате цифровой символ напротив соответствующего ТЧЗ затемняется, становясь хорошо различимым на светлом фоке прокладки 2. Дальнейший нагрев приводит к затемнению последующих символов . Благодаря применению черно-белых символов достигается высокой контраст. 2 ил.

ССНОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 К 11/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

« .Д Г" (21) 4657593/10 (22) 01.63.89 (46) 07.05.91.Бюл. М 17 (71) Сйециальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством при Белорусском государственном университете им. В.И.Ленина (72) И.H.Ðóäîé,В.С.Безбородов, В.Д.Телегин и В.В.Нижников (53) 536.52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 970137; «л. 6 01 К 11/16, 1982, Авторское свидетельство СССР, М 1208485, кл. 6 01 К 1 1/12, 1986. (54) ИНДИКАТОР ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к термаметрии, может быть использовано для визуальной сигнализации о достижении обьектом заданной температуры и позволяет повысить точность индикации. Индикатор содержит закапсулированные термочувствительные элементы (ТЭЧ) 4, покрытые защитной плен5U, 1647287 Al кой 8 и размещеные в оптически непрозрачной теплоизолирующей прокладке 2 со щелевыми прорезями 3 в виде буквенных или цифровых символов. В качестве ТЧЭ 4 использован неориентированный нематически жидкокристаллический материал, располагаемый между скрещенными поляроидными пленками 5 и 6. При нагреве обьекта до температуры фазового перехода нематический жидкий кристалл — изотропная жидкость в соответствующем ТЧЭ 4 условия для прохождения света через поляроидную пленку 5, этот термочувствительный элемент и поляроидную пленку б исчезают. В результате цифровой символ напротив соответствующего ТЧЗ затемняется, становясь хорошо различимым на светлом 3 фоне прокладки 2. Дальнейший нагрев приводит к затемнению последующих символов, Благодаря применению черно-белых символов достигается высокой контраст.

2 ил.

164728 г

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для визуальной сигнализации о достижении объектом заданной температуры.

Цель изобретения — повышение точности индикации.

На фиг.1 дан индикатор температуры, общий вид; на фиг,2 — то же, вид сверху.

Индикатор температуры содержит подложку 1 иэ оптически прозрачного материала, например стекла, теплоизолирующую прокладку 2 со щелевыми прорезями 3 в виде буквенных или цифровых символов, образующих окна, пленочные закапсулированные жидкокристаллические термочувствительные элементы 4, температура фазового перехода нематический жидкий кристалл — изотропная жидкость каждого из которых соответствует определен н Ому цифровому или буквенному символу, размещенные между поляроидными плен ками5 и 6 со скрещенными осями поляризации, светоотражающее покрытие 7, в качестве которого может служить прикрепленный к поляроидной пленке 6 по размеру окна кусочек алюминиевой фольги, фиксируемый с помощью защитной пленки 8, выполненной, например, из липкой металлизированной аппликации, обеспечивающей наряду с защитными функциями механическое соединение составных частей индикатора.

Щелевые прорези 3 образуют воздушный зазор, выполняющий роль дополнительного термосоп ротивления.Толщина теплоизолирующей прокладки 2 должна быть такой, чтобы в воздушном зазоре прорезей 3 отсутствовала конвекция воздуха между подложкой 1 и поляроидной пленкой

5.

Устройство работает следующим образом.

Индикатор температуры прикладывается к исследуемой поверхности со стороны защитной пленки 8. В исходном состоянии, когда значение контролируемой температуры меньше нижнего предела заданного диапазона температур, все термочувствительные элементы 4 находятся в нематической фазе, обладающей анизотропными свойствами (двулучепреломлением формы), благодаря чему падающий на подложку 1 свет проходит через поляроидную пленку 5, элемент 4, поляроидную пленку 6, отражается от покрытия 7 и, будучи в общем случае эллиптически поляризованным, проходит в обратном направлении через элементы 6,4 и 5, обуславливая засвечивание всех цифровых или буквенных символов, причем цвет поверхности прокладки 2 выбран таким Образом, что при высвечивании символов по30 превышает 0,1 С для многих нематиков, 40 Благодаря резкому фазоаому переходу дан.50

Г,5

20 следние становятся неразличимыми на светилом фоне поверхности прокладки 2.

При выбранной соответствующим образом толщине термочувствительного элемента 4 (а пределах 20-50 мкм) поверхность прокладки 2 должна быть белого цвета.

При нагреве контролируемой поверхности и повышании ее температуры, например, до нижнего предела заданного диапазона в соответствующем термочувствительном элементе 4 происходит резкий фазовый переход нематический жидкий кристалл — изотропная жидкость, в результате чего условия для прохождения света через поляроидную пленку 5, термочувствительный элемент 4 и поляроидную пленку 6 в любом направлении исчезают и соответствующий символ (например, 33) эатемняется, становясь хорошо различимым на светлом фо"!e поверхности гоокладки 2.

Дальнейший нагрев контролируемой поверхности приводит к затемнению последующих символов, причем последний из них соответствует величине измеряемой температуры, в то время как динамика высвечивания символов псзволяет контролировать значения температуры поверхности на этапе подхода к заданному значению.

При охлаждении объекта контроля в соотаегствуащем термочувствительном элементе 4 происходит обратный фазовый переход изотропная жидкость — нематический жидкий кристалл, обеспечивающий просветление символа и изменение показаний, Интервал температуры, в котором происходит фазовый переход нематический жидкий кристалл — изотропная жидкость, не ный индикатор температуры обеспечивает существенное повышение точности индикации при одновременном повышении контраста изображения, так как индицируемые значения температуры высвечиваются в виде черно-белых символов. Для каждого значения температуры можно выбрать индивидуальные вещества, обладающие нематической фазой в заданном температурном диапазоне, Для большинства нематиков и их смесей как прямые, так и обратные фазовые переходы, являются однозначными, т.е. происходят при Одной и той же температуре, не зависят От скорости нагрева либо охлаждения и характеризуются высокой стабильностью не только изотропной. но и нематической фаз, причем поляризационно-оптические свойства нематической фазы при использовании нэОриентировэнных мд

1647287 6

Составитель Н.Соловьева

Техред М.Моргентал Корректор Т.Колб

Редактор Л.Гратилло

Заказ 1390 Тираж 389 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 териалов резко отличаются от свойств изотропной жидкости, обеспечивая необходимый контраст изображения.

Формула изобретения

Индикатор температуры. содержащий пленочные эакапсулированные жидкокристаллические термочувствительные элементы. закрытые защитной пленкой и размещенные напротив щелевых прорезей в виде буквенных или цифровых символов, выполненных в теплоизолирующей прокладке, контактирующей с подложкой из оптически прозрачного материала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, каждый термочувствительный элемент снабжен двумя поляроидными

5 пленками со скрещенными осями поляризации, размещенными по обе его стороны. и светоотражающим покрытием, нанесенным на поверхность одной иэ поляроидных пленок и контактирующим с защитной пленкой, 10 причем в качестве жидких кристаллов термочувствительных элементов использован неориентированный нематик.