[實用新型]柔性液晶溫度傳感器

有效

• 申請號: 201520699301.8
• 申請日: 2015-09-10
• 公開（公告）號: CN205041375U
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 高麗
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: A61B5/01
• 分類號: A61B5/01
• 代理公司: 北京天平專利商標代理有限公司 11239
• 代理人: 繆友菊

技術領域

本實用新型屬于醫療診斷/鑒定設備，特別是一種柔性液晶溫度傳感器。

背景技術

人體的溫度分布具有一定的穩定性和特征性，機體各部位的溫度不同，形成不同的熱場。當人體供血器官，皮膚肌肉組織或者血管發生疾病或功能改變時，血管的血流量會發生變化，導致血管附近皮膚局部溫度的改變。而皮膚肌肉組織出現傷口及發炎的狀況也會引起溫度的變化。根據這一原理，技術人員設計了多種可以測量皮膚溫度的傳感器，例如紅外熱像儀、柔性電子皮膚等，以此來推斷和監控病變的來源與過程

紅外熱像儀的精度較高，但是其成本也非常高，難以在臨床和日常生活廣泛應用。柔性電子皮膚的結構有多種形式，常見的包括金屬薄膜電阻陣列溫度傳感器。。金屬薄膜電阻溫度傳感器需要與外部供源電路連接并使用精密測量儀器進行數據分析，而不適于日常使用。而現有熱變色液晶貼膜產品的結構主要包括七層，包括聚酯層、印刷字體層，熱變色液晶層、吸收層、粘性材料基底層和紙質載體層。在使用時，將其貼在皮膚表面進行測量，根據目測液晶顏色所處位置判斷溫度高低。由于其厚度為75～125微米，材料透氣性較差，容易造成熱量和水分的聚集，從而精度較差，準確度僅為0.6℃。同時，其力學性質較差，只能實現一定的可彎曲性并只能用在較平的皮膚如額頭等位置，在人體很多關節或者曲面位置則不適宜使用。

實用新型內容

實用新型目的：一個目的是提供一種柔性液晶溫度傳感器，以解決現有技術存在的至少一個問題。

技術方案：一種柔性液晶溫度傳感器，包括吸收層、位于所述吸收層一側的熱變液晶陣列、覆蓋所述熱變液晶陣列的彈性體材料層，以及位于吸收層另一側的電阻加熱層。

在進一步的實施例中，所述吸收層為混合有黑色氧化鐵粉末的彈性體材料，彈性體材料包括聚二甲基硅氧烷。所述電阻加熱層包括蛇形電阻加熱器，蛇形導線以及可連接可拆卸電池的電極。所述吸收層的厚度為20微米，所述熱變液晶陣列的高度為25微米，所述彈性體材料層為30微米。

在其他實施例中，所述柔性液晶溫度傳感器還包括粘附本體，所述粘附本體具有一鏤空部，所述柔性液晶溫度傳感器位于所述鏤空部，柔性液晶溫度傳感器的邊緣與粘附本體固定連接。

實施本實用新型具有以下有益效果：本實用新型具有精度高、成本低、透氣性好和厚度薄等優勢，可以緊貼于皮膚，可用于曲率較高的皮膚表面，且在使用時間較長的情況下不會導致皮膚含水量增加和溫度積累。另外，本實用新型數據采集簡單，可以快速測繪皮膚的溫度分布；在需要的情況下，可通過連接可拆卸電池對電阻器進行加熱，從而根據皮膚導熱率推算皮膚的含水量；也可以將電阻器置于血管上面，在加熱后對于血管附近皮膚散熱性質進行分析而推測血流速度和方向。

本產品可應用于醫療行業日常生活中的體溫及皮膚含水量的監測，也可作為醫院環境中對特殊病人(如皮下脂肪過厚等)進行動脈靜脈的定位注射，或者通過實行動脈血管血液阻斷回流時間測試來輔助醫生對病人心臟工作狀況的診斷以及分析血管血流速度等性質。

附圖說明

圖1a和圖1b是本實用新型柔性液晶溫度傳感器的結構示意圖。

圖2a和圖2b是本實用新型實際工作過程示意圖。

圖3是本實用新型電阻器的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1a所示，本實用新型的柔性液晶溫度傳感器，主要包括吸收層1a、位于吸收層一側的熱變液晶陣列1b、覆蓋熱變液晶陣列的彈性體材料層1c，以及位于吸收層另一側的電阻加熱層1d。

在使用時，熱變液晶陣列在不同的溫度(33-38℃)下顯示不同的顏色，利用計算機采集顏色數據，并將其與數據庫中的數據對比分析，可以獲得溫度數據。該實施例與現有技術對比而言，其層數明顯減少，所選襯底材料力學性質明顯更優，因此可以將產品做得更薄更柔軟。產品越薄，其粘附于皮膚的能力越好，因此不僅可以用于平整皮膚處的使用，還可以用于非平整皮膚處。

具體地，吸收層為混合有黑色氧化鐵粉末的彈性體材料，彈性體材料包括聚二甲基硅氧烷或類似化合物，具體可以根據要求和物質的參數確定。所述電阻加熱層包括蛇形電阻加熱器和蛇形導線。電阻電加熱層在由電池供電后，會產生熱量，熱量從中間向四周擴散，擴散形式與皮膚熱導率密切相關。如果在不同含水量的皮膚上使用，則可以根據皮膚導熱率計算含水量，具體過程在下文詳述。