基于光子晶体结构色的超温指示装置

摘要

本发明公开了基于光子晶体结构色的超温指示装置，涉及超温指示装置技术领域，该基于光子晶体结构色的超温指示装置，包括壳体和圆盖，所述壳体的内壁与圆盖的表面活动连接，所述圆盖内壁的顶部设置有光子晶体层，所述圆盖内壁的底部固定连接有固定块，所述固定块的表面与圆盖的内壁活动连接，所述固定块的顶部设置有相变层，所述圆盖的底部开设有豁口，所述壳体的内壁活动连接有活动环，所述活动环的顶部与圆盖的底部活动连接，所述活动环的侧面固定连接有连接块。本发明通过设置圆盖、光子晶体层、相变层和活动环，以解决现有技术中，目前常见的时间温度指示标签在使用时只能警戒超温，无法有效记录超温时间的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及超温指示装置技术领域，具体为基于光子晶体结构色的超温指示装置。

背景技术

时间温度指示标签通常是基于时间和温度累积化学变化效果，或基于物理特性、过程引发的变化，并利用以上原理或变化产生不可逆的变化，显示出时间和温度的累积效应，时间温度指示标签又叫TTI标签，TTI是英文Time－Temperature Indicator的缩写，时间温度标签分为酶型TTI标签、扩散型TTI标签和聚合型TTI标签，酶型TTI标签是基于酶在较高温度下分解标签上脂肪类基材，引起基材的pH值降低，使得指示剂变色，来指示时间温度累积的变化，扩散型TTI标签是利用某种有色物质的熔化，温度超过设定值时，就会使其沿着一定轨迹扩散，来指示时间温度累积的变化，聚合型TTI标签是通过聚合反应带来的颜色变化，来指示时间温度累积的变化。

现有技术中，目前常见的时间温度指示标签在使用时，时间温度指示标签用于显示出时间和温度的累积效应，但时间温度指示标签在实际使用过程中只能警戒超温，无法有效记录超温的时间。

发明内容

本发明提供了基于光子晶体结构色的超温指示装置，具备记录超温时间的优点，以解决现有技术中，目前常见的时间温度指示标签在使用时只能警戒超温，无法有效记录超温时间的问题。

为实现记录超温时间的目的，本发明提供如下技术方案：基于光子晶体结构色的超温指示装置，包括壳体和圆盖，所述壳体的内壁与圆盖的表面活动连接，所述圆盖内壁的顶部设置有光子晶体层，所述圆盖内壁的底部固定连接有固定块，所述固定块的表面与圆盖的内壁活动连接，所述固定块的顶部设置有相变层，所述圆盖的底部开设有豁口，所述壳体的内壁活动连接有活动环，所述活动环的顶部与圆盖的底部活动连接，所述活动环的侧面固定连接有连接块，所述壳体的侧面开设有滑槽，所述连接块的表面与滑槽的内壁活动连接，所述连接块表面远离活动环的一侧固定连接有活动块，所述活动块的侧面与壳体的侧面活动连接，所述活动块的侧面设置有弹片组件，所述壳体的侧面开设有凹槽，所述凹槽的内壁与弹片组件的表面活动连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述圆盖包括盖体和透明圆盘，所述盖体的表面与壳体的内壁活动连接，所述盖体的内壁与固定块的表面活动连接，所述透明圆盘镶嵌在盖体的顶部，所述光子晶体层设置在透明圆盘的底部，所述豁口开设在盖体的底部。

作为本发明的一种优选技术方案，所述活动环包括圆环和卡块，所述圆环的表面与壳体的内壁活动连接，所述圆环的内壁与固定块的表面活动连接，所述卡块固定连接在圆环的顶部，所述卡块的顶部与盖体的底部活动连接，所述连接块固定连接在圆环的侧面。

作为本发明的一种优选技术方案，所述盖体的内壁固定连接有限位块，所述固定块的侧面开设有限位槽，所述限位块的表面与限位槽的内壁活动连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述弹片组件包括弹片本体和方槽，所述方槽开设在活动块的侧面，所述弹片本体固定连接在方槽内壁远离壳体的一侧，所述弹片本体的表面与凹槽的内壁活动连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述凹槽的内壁为曲面，所述弹片本体的形状与凹槽的形状相适配。

与现有技术相比，本发明提供了基于光子晶体结构色的超温指示装置，具备以下有益效果：

1、该基于光子晶体结构色的超温指示装置，通过设置圆盖、光子晶体层、相变层和活动环，在使用时，转动活动块使活动块带动活动环上的卡块对正圆盖底部的豁口位置，按压圆盖即可使光子晶体层与相变层贴合，在超温状态下相变层的材料发生相变渗透入光子晶体层的结构中，改变光子晶体结构的折射率差，结构色发生变化，起到超温警戒的作用，随着相变材料完全融入光子晶体结构，其会进一步融入微结构而破坏微结构，使结构色消退，进而起到计时的作用，光子晶体层结构色的改变是一个过程，达到了记录超温时间的效果，以解决现有技术中，目前常见的时间温度指示标签在使用时只能警戒超温，无法有效记录超温时间的问题。

2、该基于光子晶体结构色的超温指示装置，通过设置活动块和弹片组件，在使用时，弹片组件的弹片本体与凹槽的内壁贴合，防止活动块随意转动，即可防止活动环随意转动，从而防止圆盖向下运动使光子晶体层与相变层贴合，从而防止在未使用状态下光子晶体层便与相变层贴合。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的圆盖位置处正剖图；

图3为本发明的圆盖位置处右剖图；

图4为本发明的卡块位置处俯视截面图；

图5为本发明的图4中A处结构放大图；

图6为本发明的豁口位置处俯视截面图；

图7为本发明的圆环位置处俯视截面图。

图中：1、壳体；2、圆盖；201、盖体；202、透明圆盘；3、光子晶体层；4、固定块；5、相变层；6、豁口；7、活动环；701、圆环；702、卡块；8、连接块；9、滑槽；10、活动块；11、弹片组件；1101、弹片本体；1102、方槽；12、凹槽；13、限位块；14、限位槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明公开了基于光子晶体结构色的超温指示装置，包括壳体1和圆盖2，壳体1、圆盖2、活动环7、光子晶体层3和相变层5共同组成超温指示装置，通过光子晶体层3和相变层5的贴合而产生的变化进行超温指示，即可警戒超温，还可记录超温时间，并且由于是由光子晶体结构色的显色变化进行指示，无法通过色素调色复现，有效防止被仿冒或篡改，壳体1的内壁与圆盖2的表面活动连接，圆盖2内壁的顶部设置有光子晶体层3，光子晶体是由不同折射率的介质周期性排列而成的人工微结构，光子晶体即光子禁带材料，光子晶体层3由密堆积的单分散纳米微球制成，光子晶体的结构色彩与材料的周期性结构直接相关，若结构遭到破坏，结构色彩随之减弱直至消退，色彩还与周期结构的介电材料折射率相关，若折射率差改变，结构色也会随之发生变化，当一种折射率与光子晶体材料相近的材料填充入光晶结构中时，就会降低光子晶体介质界面的介电常数差，色彩随之便发生变化，若微结构被进一步破坏，结构色则被削弱甚至消失，圆盖2内壁的底部固定连接有固定块4，固定块4的表面与圆盖2的内壁活动连接，固定块4的顶部设置有相变层5，相变层5由包括多元醇、多元酸和长链烷烃中的一种或多种制作而成，圆盖2的底部开设有豁口6，壳体1的内壁活动连接有活动环7，活动环7的顶部与圆盖2的底部活动连接，活动环7的顶部与圆盖2的底部贴合，防止在未使用状态下光子晶体层3与相变层5贴合，活动环7的侧面固定连接有连接块8，壳体1的侧面开设有滑槽9，滑槽9为连接块8的转动提供空间，连接块8的表面与滑槽9的内壁活动连接，连接块8表面远离活动环7的一侧固定连接有活动块10，活动块10的侧面与壳体1的侧面活动连接，活动块10的侧面设置有弹片组件11，壳体1的侧面开设有凹槽12，凹槽12的数量为两个，分别位于壳体1的左侧和背面，凹槽12的内壁与弹片组件11的表面活动连接。

具体的，圆盖2包括盖体201和透明圆盘202，盖体201的表面与壳体1的内壁活动连接，盖体201的内壁与固定块4的表面活动连接，透明圆盘202镶嵌在盖体201的顶部，光子晶体层3设置在透明圆盘202的底部，豁口6开设在盖体201的底部。

本实施方案中，透明圆盘202为亚克力材质，透过透明圆盘202方便观察光子晶体层3与相变层5接触时发生的变化。

具体的，活动环7包括圆环701和卡块702，圆环701的表面与壳体1的内壁活动连接，圆环701的内壁与固定块4的表面活动连接，卡块702固定连接在圆环701的顶部，卡块702的顶部与盖体201的底部活动连接，连接块8固定连接在圆环701的侧面。

本实施方案中，转动活动块10时活动块10通过连接块8带动圆环701沿着壳体1的内壁转动，圆环701带动卡块702转动使卡块702对正圆盖2底部的豁口6位置。

具体的，盖体201的内壁固定连接有限位块13，固定块4的侧面开设有限位槽14，限位块13的表面与限位槽14的内壁活动连接。

本实施方案中，盖体201向下运动时带动限位块13沿着限位槽14的内壁向下运动，限位块13防止盖体201与壳体1分离。

具体的，弹片组件11包括弹片本体1101和方槽1102，方槽1102开设在活动块10的侧面，弹片本体1101固定连接在方槽1102内壁远离壳体1的一侧，弹片本体1101的表面与凹槽12的内壁活动连接。

本实施方案中，弹片本体1101由塑料制成，具有弹性，转动活动块10时活动块10带动弹片本体1101转动，凹槽12的内壁挤压弹片本体1101使弹片本体1101形变，方槽1102为弹片本体1101的形变提供空间，转动时合适角度后弹片本体1101在自身弹力作用下与此时对应的凹槽12内壁贴合，将活动块10卡住。

具体的，凹槽12的内壁为曲面，弹片本体1101的形状与凹槽12的形状相适配。

本实施方案中，防止弹片本体1101与凹槽12内壁接触时活动块10无法转动。

本发明的工作原理及使用流程：在使用时，转动活动块10使活动块10通过连接块8带动活动环7沿着壳体1的内壁转动，连接块8的一侧与滑槽9内壁的一侧分离后连接块8的另一侧与滑槽9内壁的另一侧分离，此时活动块10无法继续转动，活动环7上的卡块702对正圆盖2底部的豁口6位置，按压圆盖2即可使光子晶体层3与相变层5贴合，在超温状态下相变层5的材料发生相变渗透入光子晶体层3的结构中，改变光子晶体结构的折射率差，结构色发生变化，起到超温警戒的作用，随着相变材料完全融入光子晶体结构，其会进一步融入微结构而破坏微结构，使结构色消退，进而起到计时的作用，光子晶体层3结构色的改变是一个过程，从而起到记录超温时间的效果，活动块10上弹片组件11的弹片本体1101与凹槽12的内壁贴合，防止活动块10随意转动，即可防止活动环7随意转动，从而防止圆盖2向下运动使光子晶体层3与相变层5贴合，从而防止在未使用状态下光子晶体层3便与相变层5贴合。

综上所述，该基于光子晶体结构色的超温指示装置，通过设置圆盖2、光子晶体层3、相变层5和活动环7，以解决现有技术中，目前常见的时间温度指示标签在使用时只能警戒超温，无法有效记录超温时间的问题。

需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。