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一種用于檢測包裝密封性的柔性氣壓傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開的一種用于檢測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設置有兩個或兩個以上氣壓傳感器陣列單元。本實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，可以檢測到任意方向的微弱氣流；柔性氣壓傳感器可依據包裝物封口形狀卷曲，方便實現在線檢測，解決了現有傳感器檢測包裝密封性時靈敏度低，檢測不定方向氣流難的問題。
【專利說明】一種用于檢測包裝密封性的柔性氣壓傳感器
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于傳感器【技術領域】，具體涉及一種用于檢測包裝密封性的柔性氣壓傳感器。
【背景技術】
[0002]隨著人類生活水平的日益提高，藥品的安全性成普遍關注的問題。藥品的藥效和質量直接關系到人們身體的健康安全。藥品的包裝環節也是保證藥品質量的關鍵因素之一。目前藥品在包裝過程中急需能夠在線檢測其包裝密封性，而在線檢測的關鍵問題是傳感元件對密封泄漏的微弱氣壓(一般低于IOOKPa)變化的高靈敏度感知。對于這種氣壓變化，即微弱氣流的檢測很難用常規技術實現。
[0003]采用常規傳感器感知微弱氣流存在兩個問題：一是微弱氣流傳遞的機械能極低，因而檢測傳感器需要具有極高的靈敏度；二是氣流流動方向的不定性，因而要求檢測傳感器對于任意方向的氣流均有較高的靈敏度。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是提供一種用于檢測包裝密封性的柔性氣壓傳感器，以解決現有傳感器檢測包裝密封性時靈敏度低，檢測不定方向氣流難的問題。
[0005]本實用新型所采用的技術方案是，一種用于檢測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設置有兩個或兩個以上氣壓傳感器陣列單元。
[0006]本實用新型的特點還在于，
`[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設有CNTs簇內電極。
[0008]其中的PVDF及其共聚物的微柱與鎳層垂直。
[0009]其中的CNTs簇內電極設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，可以檢測到任意方向的微弱氣流；柔性氣壓傳感器可依據包裝物封口形狀卷曲，方便實現在線檢測，解決了現有傳感器檢測包裝密封性時靈敏度低，檢測不定方向氣流難的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖I是氣壓傳感器陣列單元結構示意圖；[0015]圖2是柔性氣壓傳感器結構示意圖；
[0016]圖3是根據封口卷曲成型的柔性氣壓傳感器結構示意圖。
[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。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進行詳細說明。
[0019]本實用新型用于檢測包裝密封性的柔性氣壓傳感器的結構如圖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內設置有多個氣壓傳感器陣列單元8。
[0020]氣壓傳感器陣列單元8的結構如圖1所示，包括從下至上依次設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內設有CNTs簇內電極4。PVDF及其共聚物的微柱5與鎳層3垂直。CNTs簇內電極4設置在鎳層3上且與鎳層3垂直。電勢的一端在鎳層3，另一端為CNTs簇內電極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用于壓強低至IKPa的氣壓檢測，具有更高的靈敏度；采用CNTs簇作傳感器的內電極，具有較好的電荷傳輸功能，PVDF/CNTs柔性陣列對任意方向的氣流均有較高的靈敏度。
[0023]工作時，當對包裝產品施加壓力差時，在有缺陷的包裝封口處產生微弱氣流，由于PVDF及其共聚物的微柱5是柔性的且具有壓電性能，因此當其頂端由于受到氣流的作用會產生變形，在其內部的CNTs簇內電極4和表面的金屬電極層6的兩端將產生電勢，最終將包裝封口處產生的氣流變化轉換成電信號輸出，從而實現包裝封口泄漏的在線檢測。
【權利要求】
1.一種用于檢測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)內設置有兩個或兩個以上氣壓傳感器陣列單元(8 )。
2.根據權利要求1所述的用于檢測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)內設有CNTs簇內電極(4)。
3.根據權利要求2所述的用于檢測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.根據權利要求2所述的用于檢測包裝密封性的柔性氣壓傳感器，其特征在于，所述的CNTs簇內電極(4)設置在鎳層(3)上且與鎳層(3)垂直。
5.根據權利要求2所述的用于檢測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.根據權利要求2所述的用于檢測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.根據權利要求2所述的用于檢測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】G01L9/08GK203629763SQ201320797305
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月4日 優先權日:2013年12月4日
【發明者】安寧麗, 方長青, 郭彥峰, 張偉, 于江, 付云崗 申請人:西安理工大學