قياس بصري لدرجة حرارة الأجسام
العنوان الرسمي للبراءة
طريقة لقياس درجة حرارة جسم باستخدام نظام للتحليل الحراري البصري
العنوان الإنجليزي: Method for measuring the temperature of an object with a thermo-optical analysis system
الاختراع
الاختراع
المشكلة
تتغير مؤشرات الحرارة البوليمرية المترافقة غالباً بصورة تدريجية عبر نطاقات حرارية واسعة أو تتطلب معالجة بمذيبات صعبة، مما يحد من استخدامها في حساسات الحرارة البصرية العملية.
أهميتها
يمكن لاستجابة بصرية عكوسة مرتبطة بدرجة الحرارة أن تتيح العزل الكهربائي والقراءة عن بُعد والدمج مع أنظمة القياس الضوئية.
النهج
يستخدم النظام تركيبة حرارية الاستجابة من زيت الكركمين وPDH-CN داخل وعاء شفاف محكم، وتتصل بالجسم عبر صفيحة نقل حرارة وتُقرأ بواسطة أنبوب مضاعف ضوئي.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات المستفيدة المحتملة مصنّعي الحساسات البصرية، وشركات مراقبة العمليات، ومختبرات الضوئيات، ومطوري أجهزة القياس، والباحثين في أنظمة البوليمرات الذكية.
القيمة المحتملة
تجمع البراءة تركيبة بوليمرية حرارية الاستجابة محددة، واستجابة بصرية ضمن 0–100 °م، وواجهة لنقل الحرارة، وقراءة بمضاعف ضوئي في بنية واحدة لقياس درجة الحرارة.
الخلفية
الخلفية
يمكن للبوليمرات المترافقة المستجيبة للمؤثرات أن تغير اللون أو الفلورة عندما تغير الحرارة هيئة السلسلة أو التبلور أو التجمع. إلا أن التغيرات التدريجية عبر نطاقات واسعة قد تعقد المعايرة، كما تتطلب بوليمرات مترافقة كثيرة مذيبات عالية الغليان أو سامة عند درجات مرتفعة. تستخدم البراءة زيت الكركمين مع بولي(فينيلين فينيلين) مستبدل بالسيانو، ولا سيما PDH-CN، لتكوين معقد متهيج تتغير انبعاثاته مع الحرارة. ثم تضع المادة في حساس شفاف محكم وتربطه بقراءة قائمة على مضاعف ضوئي وصفيحة نقل حرارة.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
تحتوي التركيبة الحرارية الاستجابة زيت الكركمين ومشتق سيانو من بولي(فينيلين فينيلين)، ويكوّن جزء من البوليمر على الأقل معقداً متهيجاً؛ ويُذكر PDH-CN مثالاً محدداً. ويُطالب بأن يُظهر الحساس انبعاثاً يعتمد على الحرارة من 450–800 نانومتر، بما في ذلك 535–600 نانومتر، ضمن 0–100 °م، مع دورة لونية عكوسة وعلاقة خطية بين الحرارة والانبعاث. ويحتوي الوعاء الشفاف على أكثر من 90% حجماً من التركيبة، بينما يحول المضاعف الضوئي الفوتونات المنبعثة إلى إشارة كهربائية.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- استخدام محتمل في قياس الحرارة بصرياً في معدات المختبرات.
- استخدام محتمل في الاستشعار غير الكهربائي قرب الأنظمة الحساسة كهرومغناطيسياً.
- استخدام محتمل في أجهزة مراقبة العمليات العاملة ضمن النطاق الحراري المطالب به.
- استخدام محتمل كمنصة بحثية لحساسات البوليمرات الحرارية الفلورية.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يوفر استجابة بصرية عكوسة مطالباً بها عبر نطاق محدد من 0–100 °م.
- يستخدم تغير اللون أو الانبعاث مع قراءة كهربائية قائمة على المضاعف الضوئي.
- يدمج الحساس مع صفيحة نقل حرارة للتلامس مع الجسم المقاس.
- يحدد PDH-CN ومحتوى زيت الكركمين والنطاقات البصرية ونسب التركيب.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
منشور براءة اختراع يتضمن تحضير التركيبة وتوصيفاً بصرياً مُبلغاً عنه خلال دورات حرارية؛ لم يثبت التسويق التجاري أو التحقق المترولوجي المستقل.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
قد تكون بنية الاستشعار مناسبة للترخيص لمطوري أجهزة القياس البصرية أو مراقبة العمليات. وينبغي للأعمال اللاحقة تحديد دقة المعايرة، وزمن الاستجابة، والتباطؤ، وعمر الدورات، وتوافق الوعاء، واتساق الدفعات، والثبات البيئي، وتكلفة دمج المضاعف الضوئي، والأداء مقارنة بحساسات الحرارة المعروفة.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- C08G61/02المركبات الجزيئية الضخمة المحضرة بغير تفاعلات الروابط غير المشبعة بين الكربون والكربون وحدها
- G01K11/20قياس درجة الحرارة أو كمية الحرارة؛ عناصر حساسة حراريًا غير منصوص عليها في موضع آخر
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- C08G61/02المركبات الجزيئية الضخمة المحضرة بغير تفاعلات الروابط غير المشبعة بين الكربون والكربون وحدها
- G01K11/20قياس درجة الحرارة أو كمية الحرارة؛ عناصر حساسة حراريًا غير منصوص عليها في موضع آخر
- C08G2261/1422المركبات الجزيئية الضخمة المحضرة بغير تفاعلات الروابط غير المشبعة بين الكربون والكربون وحدها
- C08G2261/1424المركبات الجزيئية الضخمة المحضرة بغير تفاعلات الروابط غير المشبعة بين الكربون والكربون وحدها
- C08G2261/1428المركبات الجزيئية الضخمة المحضرة بغير تفاعلات الروابط غير المشبعة بين الكربون والكربون وحدها
- C08G2261/143المركبات الجزيئية الضخمة المحضرة بغير تفاعلات الروابط غير المشبعة بين الكربون والكربون وحدها
- C08G2261/18المركبات الجزيئية الضخمة المحضرة بغير تفاعلات الروابط غير المشبعة بين الكربون والكربون وحدها
- C08G2261/228المركبات الجزيئية الضخمة المحضرة بغير تفاعلات الروابط غير المشبعة بين الكربون والكربون وحدها
- C08G2261/312المركبات الجزيئية الضخمة المحضرة بغير تفاعلات الروابط غير المشبعة بين الكربون والكربون وحدها
- C08G2261/3327المركبات الجزيئية الضخمة المحضرة بغير تفاعلات الروابط غير المشبعة بين الكربون والكربون وحدها
- C08G2261/94المركبات الجزيئية الضخمة المحضرة بغير تفاعلات الروابط غير المشبعة بين الكربون والكربون وحدها
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولأسامة عبد الرحمن الداغري
- مخترعخالد حسن ابن عوف أحمد
- مخترعهاجو إدريس محمد إدريس
- مخترعأحمد الصادق أحمد
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- حساس تلألؤ حراري
- PDH-CN
- زيت الكركمين
- بولي فينيلين فينيلين
- قياس الحرارة
- أنبوب مضاعف ضوئي
- فلورية حرارية لونية
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.