一種用于檢測(cè)包裝密封性的柔性氣壓傳感器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)的一種用于檢測(cè)包裝密封性的柔性氣壓傳感器，包括用印刷有電極層柔性聚合物的薄膜封裝好的包裝瓶蓋封口，印刷有電極層柔性聚合物的薄膜內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)或兩個(gè)以上氣壓傳感器陣列單元。本實(shí)用新型柔性氣壓傳感器的壓電聚合物微柱陣列具有較高的靈敏度，可以檢測(cè)到任意方向的微弱氣流；柔性氣壓傳感器可依據(jù)包裝物封口形狀卷曲，方便實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)，解決了現(xiàn)有傳感器檢測(cè)包裝密封性時(shí)靈敏度低，檢測(cè)不定方向氣流難的問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種用于檢測(cè)包裝密封性的柔性氣壓傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于檢測(cè)包裝密封性的柔性氣壓傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人類(lèi)生活水平的日益提高，藥品的安全性成普遍關(guān)注的問(wèn)題。藥品的藥效和質(zhì)量直接關(guān)系到人們身體的健康安全。藥品的包裝環(huán)節(jié)也是保證藥品質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。目前藥品在包裝過(guò)程中急需能夠在線檢測(cè)其包裝密封性，而在線檢測(cè)的關(guān)鍵問(wèn)題是傳感元件對(duì)密封泄漏的微弱氣壓(一般低于IOOKPa)變化的高靈敏度感知。對(duì)于這種氣壓變化，即微弱氣流的檢測(cè)很難用常規(guī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
[0003]采用常規(guī)傳感器感知微弱氣流存在兩個(gè)問(wèn)題：一是微弱氣流傳遞的機(jī)械能極低，因而檢測(cè)傳感器需要具有極高的靈敏度；二是氣流流動(dòng)方向的不定性，因而要求檢測(cè)傳感器對(duì)于任意方向的氣流均有較高的靈敏度。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種用于檢測(cè)包裝密封性的柔性氣壓傳感器，以解決現(xiàn)有傳感器檢測(cè)包裝密封性時(shí)靈敏度低，檢測(cè)不定方向氣流難的問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種用于檢測(cè)包裝密封性的柔性氣壓傳感器，包括用印刷有電極層柔性聚合物的薄膜封裝好的包裝瓶蓋封口，印刷有電極層柔性聚合物的薄膜內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)或兩個(gè)以上氣壓傳感器陣列單元。
[0006]本實(shí)用新型的特點(diǎn)還在于，
`[0007]其中的氣壓傳感器陣列單元，包括從下至上依次設(shè)置的柔性聚合物薄膜基底層、氧化金屬層和鎳層，鎳層上表面設(shè)置有PVDF及其共聚物的微柱，PVDF及其共聚物的微柱外包覆有金屬電極層，PVDF及其共聚物的微柱內(nèi)設(shè)有CNTs簇內(nèi)電極。
[0008]其中的PVDF及其共聚物的微柱與鎳層垂直。
[0009]其中的CNTs簇內(nèi)電極設(shè)置在鎳層上且與鎳層垂直。
[0010]其中的柔性聚合物薄膜基底層采用硅片。
[0011]其中的氧化金屬層采用Si02或TiN。
[0012]其中的金屬電極層采用鉬、銀或石墨烯。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是，柔性氣壓傳感器的壓電聚合物微柱陣列具有較高的靈敏度，可以檢測(cè)到任意方向的微弱氣流；柔性氣壓傳感器可依據(jù)包裝物封口形狀卷曲，方便實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)，解決了現(xiàn)有傳感器檢測(cè)包裝密封性時(shí)靈敏度低，檢測(cè)不定方向氣流難的問(wèn)題。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖I是氣壓傳感器陣列單元結(jié)構(gòu)示意圖；[0015]圖2是柔性氣壓傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是根據(jù)封口卷曲成型的柔性氣壓傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中，1.柔性聚合物薄膜基底層，2.氧化金屬層，3.鎳層，4.CNTs簇內(nèi)電極，
5.PVDF及其共聚物的微柱，6.金屬電極層，7.印刷有電極層柔性聚合物的薄膜，8.氣壓傳感器陣列單元，9.包裝瓶蓋封口。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]本實(shí)用新型用于檢測(cè)包裝密封性的柔性氣壓傳感器的結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括用印刷有電極層柔性聚合物的薄膜7封裝好的包裝瓶蓋封口 9，如圖2所示，印刷有電極層柔性聚合物的薄膜7內(nèi)設(shè)置有多個(gè)氣壓傳感器陣列單元8。
[0020]氣壓傳感器陣列單元8的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括從下至上依次設(shè)置的柔性聚合物薄膜基底層1、氧化金屬層2和鎳層3，鎳層3的上表面設(shè)置有PVDF及其共聚物的微柱5(為錐形微柱)，PVDF及其共聚物的微柱5外包覆有金屬電極層6，PVDF及其共聚物的微柱5內(nèi)設(shè)有CNTs簇內(nèi)電極4。PVDF及其共聚物的微柱5與鎳層3垂直。CNTs簇內(nèi)電極4設(shè)置在鎳層3上且與鎳層3垂直。電勢(shì)的一端在鎳層3，另一端為CNTs簇內(nèi)電極4。
[0021]柔性聚合物薄膜基底層I采用硅片，氧化金屬層2采用Si02或TiN，PVDF的共聚物為PVDF-TrFE，金屬電極層6為Pt鉬、Ag銀或石墨烯。
[0022]PVDF壓電聚合物微柱陣列應(yīng)用于壓強(qiáng)低至IKPa的氣壓檢測(cè)，具有更高的靈敏度；采用CNTs簇作傳感器的內(nèi)電極，具有較好的電荷傳輸功能，PVDF/CNTs柔性陣列對(duì)任意方向的氣流均有較高的靈敏度。
[0023]工作時(shí)，當(dāng)對(duì)包裝產(chǎn)品施加壓力差時(shí)，在有缺陷的包裝封口處產(chǎn)生微弱氣流，由于PVDF及其共聚物的微柱5是柔性的且具有壓電性能，因此當(dāng)其頂端由于受到氣流的作用會(huì)產(chǎn)生變形，在其內(nèi)部的CNTs簇內(nèi)電極4和表面的金屬電極層6的兩端將產(chǎn)生電勢(shì)，最終將包裝封口處產(chǎn)生的氣流變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，從而實(shí)現(xiàn)包裝封口泄漏的在線檢測(cè)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于檢測(cè)包裝密封性的柔性氣壓傳感器，其特征在于，包括用印刷有電極層柔性聚合物的薄膜(7)封裝好的包裝瓶蓋封口(9)，印刷有電極層柔性聚合物的薄膜(7)內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)或兩個(gè)以上氣壓傳感器陣列單元(8 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)包裝密封性的柔性氣壓傳感器，其特征在于，所述的氣壓傳感器陣列單元(8)，包括從下至上依次設(shè)置的柔性聚合物薄膜基底層(I)、氧化金屬層(2)和鎳層(3)，鎳層(3)上表面設(shè)置有PVDF及其共聚物的微柱(5)，PVDF及其共聚物的微柱(5)外包覆有金屬電極層(6)，PVDF及其共聚物的微柱(5)內(nèi)設(shè)有CNTs簇內(nèi)電極(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于檢測(cè)包裝密封性的柔性氣壓傳感器，其特征在于，所述的PVDF及其共聚物的微柱(5)與鎳層(3)垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于檢測(cè)包裝密封性的柔性氣壓傳感器，其特征在于，所述的CNTs簇內(nèi)電極(4)設(shè)置在鎳層(3)上且與鎳層(3)垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于檢測(cè)包裝密封性的柔性氣壓傳感器，其特征在于，所述的柔性聚合物薄膜基底層(I)采用硅片。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于檢測(cè)包裝密封性的柔性氣壓傳感器，其特征在于，所述的氧化金屬層(2)采用Si02或TiN。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于檢測(cè)包裝密封性的柔性氣壓傳感器，其特征在于，所述的金屬電極層(6 )采用鉬、銀或石墨烯。
【文檔編號(hào)】G01L9/08GK203629763SQ201320797305
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】安寧麗, 方長(zhǎng)青, 郭彥峰, 張偉, 于江, 付云崗 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)
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