[发明专利]一种微纳米温度灵敏报警器

说明书

本发明涉及一种微纳米温度灵敏报警器，可精准的监测元器件的温度是否超过预定阈值。本设计的目的是为了精确的监测微纳米器件的温度是否超过预定阈值，从而减少微纳米器件因超多预定阈值温度工作造成的器件的损伤，或者是造成器件的工作效率的降低。由于本结构设置了微纳米双层管道，使得报警器可应用于微纳米领域，且精度较高；由于本结构采用了功能梯度材料的外层管设计，使得温度灵敏性得以提高，可设计性也大大增强；本结构采用内管输液/不输液两种模式设计，使得可以兼顾小范围内调控温度报警阈值/成本。

技术领域

本发明属于微纳米领域，涉及一种新型的微纳米温度灵敏报警器。特别涉及由温度变化及输流纳米管道内流体的流速变化引起的微纳米输流管道的稳定性变化来确定系统是否达到预先设定的临界温度。

背景技术

对系统温度变化的监测在微纳米科技领域是一个不可避免的研究内容。如微纳米机器人的各种元器件的温度监测，微纳米芯片的温度监测及液冷装置温度监测。现存文献中的温度监测装置大多数应用于厂房、宏观电路系统、木结构、气体制备发生器等宏观机械设备中，不适用于微纳米科技领域，也很难精准的监测各种微纳米元器件的温度变化。

发明内容

本发明解决的技术问题是：为了解决微纳米元器件温度监测这个问题，设计了一种新型的高精度微纳米温度灵敏报警器，可精准的监测元器件的温度是否超过预定阈值。本设计的目的是为了精确的监测微纳米器件的温度是否超过预定阈值，从而减少微纳米器件因超多预定阈值温度工作造成的器件的损伤，或者是造成器件的工作效率的降低。

本发明的技术方案是：一种微纳米温度灵敏报警器，包括电源(2)、指示灯(4)和管体组件，其中电源(2)、指示灯(4)和管体组件通过导线组成回路；所述管体组件包括内管(6)和外管(5)，且内管(6)和外管(5)同轴布置，外管(5)套在内管(6)上；内管(6)内部为空腔体，外管和内管(6)之间通过绝缘材料构件隔开不接触；当内管(6)因管体温度超过温度阈值屈曲变形，使得内外层管互相接触，此时电源、导线、指示灯和管体组件形成一个闭合电路，指示灯亮起，进行报警。

本发明的进一步技术方案是：还包括流体循环装置(1)，所述流体循环装置(1)包括电机(4)和输流管道(8)，内管(6)内充满液体，内管两端分别通过输流管道与电机(4)连接，内管(6)和外管(5)(内管整个管道的水流和输流管道连接，管壁和导线连接。)通过导线与电源(2)、指示灯(4)组成回路；通过改变电机(4)转速来调整液体流速来调整内管的温度阈值，从而对不同工况下的微纳米电子元件进行报警；当内管(6)因管体温度超过温度阈值屈曲变形，绝缘材料构件受到挤压使得内外层管互相接触，此时电源、导线、指示灯和管体组件形成一个闭合电路，指示灯亮起，进行报警。

本发明的进一步技术方案是：所述内管(6)当采用流体循环装置(1)时，采用由铝元素和陶瓷制成的属性沿半径变化的功能梯度管道，内管的外部为铝材料内部为陶瓷材料。

本发明的进一步技术方案是：所述内管(6)不采用流体循环装置(1)时，采用铝元素制成。

本发明的进一步技术方案是：所述外管(5)由镍(＞8％)，铬(＞18％)，铁，碳(0.1％)元素(均为质量分数)组成的合金材料制成，且元素加起来质量为百分之百。

本发明的进一步技术方案是：所述内管的装配温度＝预定温度阈值-管道屈曲失稳温度增量，其中装配温度为装配内外管时的温度，管道的屈曲失稳温度增量根据内管道的热力学性能及管内流体的流速计算得到：

I＝Ai²

其中，σ_cr为管道的失稳临界应力，E为内层管道的弹性模量，I为内层管道主形心惯性矩，μ为长度因数，μl即为相当长度，i为截面惯性半径，A为内层管道截面面积。

本发明的进一步技术方案是：所述内管(6)内壁和外管(5)外壁分别接有导线，形成正负极后接入电路中。