[发明专利]一种基于微纳光纤的柔性热导检测装置和方法

权利要求书

1.一种基于微纳光纤的柔性热导检测装置，其特征在于，包括热导传感器（1）、光源（2）和控制器（3）；所述热导传感器（1）包括柔性导热封装物（11）、微纳光纤（12）和柔性加热器（13），柔性加热器（13）包括柔性导热薄膜（131）和镀于柔性导热薄膜上的导电涂层（132），柔性导热封装物（11）内封装有所述微纳光纤（12）的腰区（122）和所述柔性加热器（13），柔性导热封装物（11）的折射率小于微纳光纤（12）的纤芯的折射率；所述控制器（3）包括中央处理器、光信号检测模块和温控模块，微纳光纤（12）的一端的未拉伸区（121）与光源（2）的输出端连接、另一端的未拉伸区（123）与光信号检测模块连接，中央处理器分别与光信号检测模块、温控模块连接，温控模块与所述导电涂层（132）电连接；中央处理器能够将来自光信号检测模块的光信号转换成温度值并将该温度值与预设的目标温度比较，然后将比较结果转化成温度控制信息并传递给温控模块，温控模块能够根据所接收的温度控制信息调节导电涂层（132）的温度，以使中央处理器所转换得到的温度值恒定在预设的目标温度；在中央处理器所转换得到的温度值恒定在预设的目标温度的状态下，当柔性导热封装物（11）与待测物体贴合时，中央处理器能够指令温控模块停止工作，并且待其所转换的温度值降至阈值时计算自温控模块停止工作至温度值降至阈值所需的时间，并将该时间代入到使用标准样品标定法测得的热导系数与降温时间的关系式中，得到待测物体的热导系数，所述阈值小于所述目标温度且大于待测物体的温度。

2.根据权利要求1所述的基于微纳光纤的柔性热导检测装置，其特征在于：所述柔性导热封装物（11）内还封装有所述微纳光纤（12）的过渡区。

3.根据权利要求2所述的基于微纳光纤的柔性热导检测装置，其特征在于：所述柔性导热封装物（11）内还封装有所述微纳光纤（12）的未拉伸区。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于微纳光纤的柔性热导检测装置，其特征在于：所述柔性导热封装物（11）的热光系数大于等于1×10^-5 RIU/°C。

5.一种利用权利要求1至3中任一项所述的装置检测物体热导性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：中央处理器预设目标温度并存储，所述目标温度高于待测物体的温度；

步骤二：中央处理器将来自光信号检测模块的光信号转换成温度值并将该温度值与预设的目标温度比较，然后将比较结果转化成温度控制信息并传递给温控模块，温控模块根据所接收的温度控制信息调节导电涂层的温度，以使中央处理器所转换得到的温度值恒定在预设的目标温度；

步骤三：在中央处理器所转换得到的温度值恒定在预设的目标温度的状态下，将柔性导热封装物贴合于待测物体上，中央处理器指令温控模块停止工作；

步骤四：待中央处理器所转换得到的温度值降至阈值时，中央处理器计算自温控模块停止工作至温度值降至阈值所需的时间；将该时间代入到使用标准样品标定法测得的热导系数与降温时间的关系式中，得到待测物体的热导系数；所述阈值小于所述目标温度且大于待测物体的温度。