CN108414586B - 一种蓄冷冰盒相变过程监测传感器及其监测方法 - Google Patents
一种蓄冷冰盒相变过程监测传感器及其监测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108414586B CN108414586B CN201810156540.7A CN201810156540A CN108414586B CN 108414586 B CN108414586 B CN 108414586B CN 201810156540 A CN201810156540 A CN 201810156540A CN 108414586 B CN108414586 B CN 108414586B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phase change
- box body
- change process
- box
- metal foil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000008859 change Effects 0.000 title claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 42
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000012782 phase change material Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 54
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 19
- 239000000565 sealant Substances 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 9
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 4
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 4
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 claims description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 3
- -1 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 3
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 3
- 125000003396 thiol group Chemical class [H]S* 0.000 claims description 3
- 210000001635 urinary tract Anatomy 0.000 claims description 3
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 abstract description 11
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract description 8
- 239000011232 storage material Substances 0.000 abstract description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 6
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 8
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 5
- 239000000306 component Substances 0.000 description 5
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 2
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 2
- 229940018564 m-phenylenediamine Drugs 0.000 description 2
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 1,3-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC(N)=C1 WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 239000004841 bisphenol A epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 1
- 238000004455 differential thermal analysis Methods 0.000 description 1
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical compound C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000001175 rotational moulding Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
- G01N27/221—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance by investigating the dielectric properties
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
本发明涉及一种蓄冷冰盒相变过程监测传感器，包括内部灌装有相变材料的封闭的盒体、中心电极和外部电极，中心电极为一端设置于盒体内部、另一端穿过盒体顶部中央孔伸出盒体外的绝缘体棒，绝缘体棒外包覆有金属箔，绝缘体棒顶端的金属箔与导线连接、除了与导线连接的部分外包覆于绝缘体棒外部的金属箔均涂覆有绝缘漆；外部电极为设置于盒体外周的金属箔，所述金属箔与导线连接。本发明的技术方案性能稳定可靠、误差小、能耗低，可以通过电池进行供电；能够对相变蓄能材料的相变过程进行实时监测，从而可以量化相变过程的进度，能够预算出相变材料的熔化时长，从而得出保温时长，对于冷链运输工作具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及冷链保温技术领域，具体涉及一种蓄冷冰盒相变过程监测传感器及其监测方法。
背景技术
利用相变材料的相变潜热实现能量的储存和利用是近年来能源科学和材料科学中一个十分活跃的研究方向。相变储能材料在其发生相变的过程中，与环境发生能量交换，从而达到控制环境温度的效果。为了适应我国冷链物流业快速发展的需要，需加强冷链运输配套设备的研发，尤其是保温箱内温度的监控和预警是目前研究的一个重要方向。目前保温箱内多使用相变材料蓄冷装置如冰盒等作为保温箱内部的冷源，对于相变材料的热分析技术现有技术一般包括热卡计法、差热分析法、差示扫描量热法、瞬态热线法等，但上述方法存在对试样量要求较高、不适合实时在线进行检测并提供相变材料的相变过程情况信息，均无法准确表征相变材料在大尺寸情况下的相变行为，且存在设备繁杂庞大、不易使用的缺点。
本发明提供了一种能对相变蓄能材料的相变过程进行实时监测、从而可以量化相变过程的进度的蓄冷冰盒相变过程监测传感器及其监测方法，可以精确预算出保温箱的相变材料的熔化时长、进而得出保温箱的保温时长，对于冷链运输工作有重要的参考意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蓄冷冰盒相变过程监测传感器及其监测方法，能对相变蓄能材料的相变过程进行实时监测、从而可以量化相变过程的进度，可以精确预算出保温箱的相变材料的熔化时长、进而得出保温箱的保温时长。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种蓄冷冰盒相变过程监测传感器，包括内部灌装有相变材料的封闭的盒体，还包括中心电极和外部电极，所述中心电极为一端设置于盒体内部、另一端穿过盒体顶部中央孔伸出盒体外的绝缘体棒，所述绝缘体棒外包覆有金属箔，绝缘体棒顶端的金属箔与导线连接、除了与导线连接的部分外包覆于绝缘体棒外部的金属箔均涂覆有绝缘漆；所述外部电极为设置于盒体外周的金属箔，所述金属箔与导线连接。
进一步地，盒体内部灌装相变材料的体积为盒体内部容积的80-85%；
进一步地，所述绝缘体棒与盒体之间通过防水密封胶粘结并固定；
进一步地，所述防水密封胶为硅酮防水密封胶；
进一步地，所述硅酮防水密封胶的组份按重量份计为：甲基三丁酮肟基硅烷20份、羟基封端巯基聚硅氧烷20份、气相二氧化硅和二氧化钛粉末质量比2:1的混合物3份、氨丙基三乙氧基硅烷0.01份；
进一步地，所述金属箔为铜箔；
进一步地，所述盒体的壁厚<3mm；
进一步地，所述盒体的壁厚为2.3mm；
进一步地，所述盒体材质为PE、PP、PET或PVC；
进一步地，所述盒体为掺有20%重量份数PET的PE材质。
本发明还公开了如上所述的蓄冷冰盒相变过程监测传感器的监测方法，即将由蓄冷冰盒相变过程监测传感器测得的相变材料的电容值c净代入如下关系计算得到t：
t为距相变材料相变结束的时间、单位为s，ε液即相变材料液态的介电常数、单位为C2/(N▪ m2)，ε固即相变材料固态的介电常数、单位为C2/(N▪ m2)，k1为0.007922、单位为1/pF，k2为5.941、单位为pF▪N▪m2/(109▪C2)，k3为相变材料的潜热值、单位为J/g， m为盒体内相变材料的质量、单位为g，Uθ为保温箱漏热率、单位为W/℃，Δθ为箱内外温差绝对值、单位为℃；
进一步地，所述相变材料为极性绝缘物质。
本发明具有如下优点：
1）本发明的蓄冷冰盒相变过程监测传感器性能稳定可靠、误差小、能耗低，可以通过电池进行供电；
2）能够对相变蓄能材料的相变过程进行实时监测，从而可以量化相变过程的进度，能够预算出相变材料的熔化时长，从而得出保温时长，对于冷链运输工作具有重要意义。
附图说明
图1为本发明的蓄冷冰盒相变过程监测传感器剖面结构示意图。
图2为本发明的蓄冷冰盒相变监测传感器的监测电路示意图。
其中附图标记如下：
1-盒体，2-绝缘棒，3-盒体顶部中央孔，4-绝缘体棒顶端的金属箔，5-导线。
具体实施方式
一种蓄冷冰盒相变过程监测传感器，包括内部灌装有相变材料的封闭的盒体1、中心电极和外部电极，所述中心电极为一端设置于盒体1内部、另一端穿过盒体顶部中央孔3伸出盒体外的绝缘体棒2，所述绝缘体棒外包覆有金属箔，绝缘体棒顶端的金属箔4与导线5连接、除了与导线5连接的部分外包覆于绝缘体棒外部的金属箔均涂覆有绝缘漆；所述外部电极为设置于盒体外周的金属箔，所述金属箔与导线连接。
上述蓄冷冰盒相变过程监测传感器具有结构简单、制造成本低、安装方便、性能稳定可靠、误差小、能耗低、可以通过电池进行供电的优点，可便于冷链运输公司在发现相变储能材料的蓄冷量不足以满足实际需求的情况下提前采取措施进行干预，如增加冰盒或更换冰盒。
本发明的测量原理为监测在低测量频率、特定电容器、特定测量电路的条件下，电容值随相变程度发生的变化。本发明的理论依据为，相变材料尤其是极性绝缘相变材料的液态与固态的介电常数相差非常大，例如冰与水的介电常数相差非常大，水在常温下，介电常数约为81，纯水冰的介电常数约为4。冰在熔化过程中，冰水混合比发生变化，导致外部电极、中心电极、盒体外壁、盒体内物质共同构成的电容器的容值发生变化，从而根据容值变化的特征曲线来预测相变材料熔化的过程进度。
作为优选，盒体内部灌装相变材料的体积为盒体内部容积的80-85%；该体积比能有效降低盒体因冰水相变而产生的体积变化对盒体强度产生的影响，若盒体内部灌装相变材料体积过高将容易使盒体强度降低，若相变材料体积过低将浪费冷链运输运力及盒体内部的体积；
作为优选，所述绝缘体棒与盒体之间通过防水密封胶粘结并固定；
作为优选，所述防水密封胶为硅酮防水密封胶；
作为优选，所述硅酮防水密封胶的组份按重量份计为：甲基三丁酮肟基硅烷20份、羟基封端巯基聚硅氧烷20份、气相二氧化硅和二氧化钛粉末质量比2:1的混合物3份、氨丙基三乙氧基硅烷0.01份；
上述配方的密封胶通过添加气相二氧化硅和二氧化钛粉末的混合物有效改善了密封胶的附着力、抗撕裂性和稳定性，并且提高了密封胶的耐水性约50%，提高了密封胶的耐腐蚀性约35%。
作为优选，所述金属箔为铜箔；
作为优选，所述盒体的壁厚<3mm；
作为优选，所述盒体的壁厚为2.3mm；
上述盒体的壁厚既能够满足盒体对强度的要求又充分考虑到相变材料热阻的问题。
作为优选，绝缘体棒的直径为5mm；
作为优选，所述盒体材质为PE、PP、PET或PVC；
作为优选，所述盒体为掺有20%重量份数PET的PE材质；
上述盒体材质组份的比例可满足盒体对透光、便于观察合体内部液位的要求，又可满足盒体对于强度、韧性、耐水性及耐腐蚀性的要求，并且所使用的的PE为低密度聚乙烯，混入总体重量比20%的PET由于能更好地阻断电子在材料中的移动，因此能提高盒体绝缘性45%，极大地降低了盒体本身对于介电常数的影响，能有效降低相变过程监测结果的偏差。
作为优选，绝缘体棒顶端的金属箔与导线、盒体外周的金属箔与导线连接均通过焊接或导电胶粘剂；
作为优选，导电胶粘剂为掺有石墨烯、银粉和铜粉混合物的环氧树脂胶粘剂；
作为优选，所述导电胶粘剂的组份按重量份计包括：双酚A环氧树脂20份、聚环氧丙烷四氢呋喃二缩水甘油醚20份、N-羟乙基间苯二胺10份、石墨烯0.2份、银粉0.1份、铜粉0.3份；
上述配方的导电胶属于填充型导电胶，通过引入少量的石墨烯粉末使得在银粉用量较低、铜粉用量占主要的情况下有效降低导电填料的迁移现象，石墨的导电性相当小，但上述配方的导电胶由于石墨烯sp2杂化后形成的六边形平面结构构成了导电填料的骨架，使得均匀分散的银粉和铜粉可以更好的传导导电粒子而不易向胶体表面迁移，且提升了其耐低温性能；N-羟乙基间苯二胺的使用有效提高了粘接性能。
作为优选，所述盒体采用吹塑、滚塑或注塑工艺制成。
本发明还公开了所述的蓄冷冰盒相变过程监测传感器的监测方法，即
将由蓄冷冰盒相变过程监测传感器测得的相变材料的电容值c净代入如下关系计算得到t：
t为距相变材料相变结束的时间、单位为s，ε液即相变材料液态的介电常数、单位为C2/(N▪ m2)，ε固即相变材料固态的介电常数、单位为C2/(N▪ m2)，k1为0.007922、单位为1/pF，k2为5.941、单位为pF▪N▪m2/(109▪C2)，k3为相变材料的潜热值、单位为J/g， m为盒体内相变材料的质量、单位为g，Uθ为保温箱漏热率、单位为W/℃，Δθ为箱内外温差绝对值、单位为℃；
进一步地，所述相变材料为极性绝缘物质。
本发明还公开了一种相变过程监测系统，包括如上所述的蓄冷冰盒相变过程监测传感器及保温箱、监测电路，监测电路设置于保温箱内，所述监测装置与监测电路电连接；
监测电路的核心部件为高灵敏低功耗的电容值测量芯片，本发明方案中选取了德州仪器TI公司的FDC2114传感器。此FDC2114传感器具有灵敏度高，测量时间短、成本低、抗干扰能力强、功耗低、辅助元器件少、外围接口丰富等特点。SENSOR0、SENSOR1、SENSOR2SENSOR3为由外部电极、中心电极、盒体及盒体内液体构成的电容传感器的四路输入接口。在经过继电器扩展电路扩展后，输入接口的路数可以增加。本方案中仅使用一路进行测量，将输入接口SENSOR0的两极分别通过导线与中心电极和外部电极相连接。
其中ADDR、SCL、SDA、INTB、SD等用于与上位机进行连接，以获取外部时钟源及与上位机进行通讯。上位机读取到SENSOR0连接的电容传感器的电容值读数后对数据进行记录、分析和计算。SENSOR0连接的电容传感器的电容值经过去寄生电容值（导线及测量电路自身电容值）计算后的读数为净容值，单位为“pF”，它反映了“电容器”在特定频率下某一时刻的电容值情况。
作为优选，所述保温箱包括箱体和箱盖，箱体由外向内依次设置有保温层、真空绝热板层、内胆，所述保温层为硬质聚氨酯泡沫材质；
作为优选，所述箱盖由外向内依次设置有保温层、真空绝热板层、内胆，所述保温层为硬质聚氨酯泡沫材质。
实施例1
使用水作为相变材料，将由蓄冷冰盒相变过程监测传感器测得的c净代入如下关系计算得到t：
t为距相变材料相变结束的时间、单位为s，ε水即水的介电常数为81、单位为C2/(N▪m2)，ε冰即冰的介电常数为4、单位为C2/(N▪ m2)，k1为0.007922、单位为1/pF，k2为5.941、单位为pF▪N▪m2/(109▪ C2)，k3即纯水的相变潜热为334、单位为J/g， m为盒体内纯水质量、单位为g，Uθ为保温箱漏热率、单位为W/℃，Δθ为箱内外温差绝对值、单位为℃，k1、k2经等效后均为蓄冷冰盒的特征值、均可作为常数。
实际情况，相变材料的蓄能分三段，第一阶段为结冰状态下的显热蓄能释放阶段（比如-12度冰到0度冰），第二阶段为潜热蓄能释放阶段（如0度冰变为0度水），第三阶段也为显热蓄能释放阶段（比如0度水到5度水），t所反映的是第二阶段的保温时长。在化冻进行时，冰水混合物的介电常数处于4-81之间的某个数值，这个数值与相变程度是直接相关的。箱内外温差为，箱体内壁上中下三点温度的平均值与箱体外部气温的差值，计算方法为计算差值。k2=S/(4πkd)，k为静电力常量。经实际测试，上述关系准确率可达99.6%。足以满足实际冷链物流运输过程中对于设置在保温箱中的蓄冷冰盒中相变蓄能材料的相变过程的监测和观察。
将-40摄氏度的装有占盒体体积85%的纯水的冰盒置于20度左右流动良好的空气中测量其熔化的净容值变化。相变起始，净容值的初始值在20pF左右。 冰盒内的冰块在熔化的过程中，由盒体、纯水、中心电极、外部电极组成的电容器的净容值连续上升。冰盒内的冰完全熔化为水后，净容值基本停止变化，维持在100pF左右，将测得的净容值代入上述关系中即可得到相变结束的时间。
以上所述，仅为本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于此发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的情况下的任何改进也视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种蓄冷冰盒相变过程监测传感器的监测方法，包括蓄冷冰盒相变过程监测传感器，传感器包括内部灌装有相变材料的封闭的盒体、中心电极和外部电极，所述中心电极为一端设置于盒体内部、另一端穿过盒体顶部中央孔伸出盒体外的绝缘体棒，所述绝缘体棒外包覆有金属箔，绝缘体棒顶端的金属箔与导线连接、除了与导线连接的部分外包覆于绝缘体棒外部的金属箔均涂覆有绝缘漆；所述外部电极为设置于盒体外周的金属箔，所述金属箔与导线连接；
将由蓄冷冰盒相变过程监测传感器测得的相变材料的电容值c净代入如下关系计算得到t：
t为距相变材料相变结束的时间、单位为s，ε液即相变材料液态的介电常数、单位为C2/(N·m2)，ε固即相变材料固态的介电常数、单位为C2/(N·m2)，k1为0.007922、单位为1/pF，k2为5.941、单位为pF·N·m2/(109·C2)，k3为相变材料的潜热值、单位为J/g，m为盒体内相变材料的质量、单位为g，Uθ为保温箱漏热率、单位为W/℃，Δθ为箱内外温差绝对值、单位为℃。
2.根据权利要求1所述的蓄冷冰盒相变过程监测传感器的监测方法，其特征在于，盒体内部灌装相变材料的体积为盒体内部容积的80-85％。
3.根据权利要求1所述的蓄冷冰盒相变过程监测传感器的监测方法，其特征在于，所述绝缘体棒与盒体之间通过防水密封胶粘结并固定。
4.根据权利要求3所述的蓄冷冰盒相变过程监测传感器的监测方法，其特征在于，所述防水密封胶为硅酮防水密封胶；
所述硅酮防水密封胶的组份按重量份计为：甲基三丁酮肟基硅烷20份、羟基封端巯基聚硅氧烷20份、气相二氧化硅和二氧化钛粉末质量比2:1的混合物3份、氨丙基三乙氧基硅烷0.01份。
5.根据权利要求1所述的蓄冷冰盒相变过程监测传感器的监测方法，其特征在于，所述金属箔为铜箔。
6.根据权利要求1所述的蓄冷冰盒相变过程监测传感器的监测方法，其特征在于，所述盒体的壁厚<3mm。
7.根据权利要求1所述的蓄冷冰盒相变过程监测传感器的监测方法，其特征在于，所述盒体材质为PE、PP、PET或PVC。
8.根据权利要求1所述的蓄冷冰盒相变过程监测传感器的监测方法，其特征在于，所述盒体为掺有20％重量份数PET的PE材质。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810156540.7A CN108414586B (zh) | 2018-02-24 | 2018-02-24 | 一种蓄冷冰盒相变过程监测传感器及其监测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810156540.7A CN108414586B (zh) | 2018-02-24 | 2018-02-24 | 一种蓄冷冰盒相变过程监测传感器及其监测方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108414586A CN108414586A (zh) | 2018-08-17 |
| CN108414586B true CN108414586B (zh) | 2021-04-06 |
Family
ID=63128865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810156540.7A Expired - Fee Related CN108414586B (zh) | 2018-02-24 | 2018-02-24 | 一种蓄冷冰盒相变过程监测传感器及其监测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108414586B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112651679A (zh) * | 2019-10-10 | 2021-04-13 | 中车石家庄车辆有限公司 | 冷链运输路线规划方法、装置和计算机设备 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9121496D0 (en) * | 1991-10-10 | 1991-11-27 | Barnes Christopher | New methods and a device for measurements on all matter including whole blood |
| CN101477075B (zh) * | 2008-11-06 | 2012-05-30 | 东北大学 | 气固两相流相浓度检测装置 |
| KR101332179B1 (ko) * | 2012-04-20 | 2013-11-25 | 주식회사 로보멕 | 결빙 센서 |
| US9901282B2 (en) * | 2015-04-27 | 2018-02-27 | Tech4Imaging Llc | Multi-phase flow decomposition using electrical capacitance volume tomography sensors |
| JP2017032352A (ja) * | 2015-07-30 | 2017-02-09 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 潤滑油の劣化検出装置 |
-
2018
- 2018-02-24 CN CN201810156540.7A patent/CN108414586B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108414586A (zh) | 2018-08-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Shah et al. | Experimental and numerical investigation of core cooling of Li-ion cells using heat pipes | |
| CN108511832A (zh) | 一种锂电池 | |
| CN103954847A (zh) | 一种油纸复合绝缘频域介电谱及电导率测试的试验装置 | |
| CN108414586B (zh) | 一种蓄冷冰盒相变过程监测传感器及其监测方法 | |
| CN108400019B (zh) | 柔性微型超级电容器及其制备方法 | |
| CN109764971A (zh) | 柔性温度传感器及其制作方法和柔性设备 | |
| CN110455705A (zh) | 一种磨损腐蚀监测传感器及监测方法 | |
| CN105403584A (zh) | 模拟变压器不同油流速度高低温冲击热老化实验装置 | |
| Zhao et al. | Tissue‐Like Sodium Alginate‐Coated 2D MXene‐Based Flexible Temperature Sensors for Full‐Range Temperature Monitoring | |
| CN208366887U (zh) | 一种相变过程监测装置及其监测系统 | |
| CN110440925A (zh) | 一种高压输电线路异常温升预警方法 | |
| CN203940931U (zh) | 一种新型快速响应温度传感器 | |
| CN209296543U (zh) | 一种温差电偶腐蚀实验装置 | |
| CN207751921U (zh) | 一种基于程控气液分离的井口原油含水率在线监测装置 | |
| CN202057621U (zh) | 基于独立型传感器的谐波法测量材料蓄热系数装置 | |
| CN108195882A (zh) | 一种相变过程监测装置及其监测系统 | |
| CN105444661A (zh) | 基于金属溅射薄膜技术的烧蚀传感器 | |
| CN105628103B (zh) | 高压直流输电系统接地极状态监测装置 | |
| CN204857895U (zh) | 一种自报警铅蓄电池 | |
| CN204228300U (zh) | 一种用于热敏电阻温度系数标定的封装结构 | |
| CN207215740U (zh) | 一种沥青混合料冻融实验装置 | |
| CN207585782U (zh) | 高精度型锂电池组用ntc温度传感器 | |
| CN206187734U (zh) | 一种多层玻璃钢复合材料储油罐 | |
| CN206146462U (zh) | 一种便携式数显温湿度检测仪 | |
| CN205448953U (zh) | 基于金属溅射薄膜技术的烧蚀传感器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210406 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |