弱酸性溶液泄漏传感装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种弱酸性溶液泄漏传感装置，特别是一种用于感应柠檬酸、甲酸、乙酸等弱酸性化学溶液的泄漏及泄漏溶液种类的弱酸性溶液泄漏传感装置。本发明的弱酸性溶液泄漏传感装置它由薄膜材质的带基薄膜层、在所述带基薄膜层的上表面沿长度方向形成的导电线和用于覆盖所述导电线并可溶解或侵蚀于弱酸性溶液的涂覆层构成，所述涂覆层由2～30重量百分比石墨烯分散液、35～60重量百分比阳离子聚苯乙烯和35～60重量百分比阳离子聚氨酯相混合并涂覆而成。本发明不仅易于安装在管道等，而且制造成本低，具有较强的价格竞争力。另外，还可根据弱酸性溶液种类发出警报声，因此，可快速、准确地对各种泄漏溶液采取相应措施。
【专利说明】
弱酸性溶液泄漏传感装置
技术领域
[0001] 本发明设及一种弱酸性溶液泄漏传感装置，特别是一种用于感应巧樣酸、甲酸、乙 酸等弱酸性化学溶液的泄漏及泄漏溶液种类的弱酸性溶液泄漏传感装置。
【背景技术】 W02]本
【申请人】已申请多项有关带状漏水传感器专利，并获得授权(专利号： 10-0909242、100827385)。所述带状漏水传感器可设置于易发生漏水的地方用于感应漏水。
[0003] 如图1和图2所示，所述漏水传感器100包括由下至上依次叠层设置的下粘附层 120、带基薄膜层110和上保护膜层130。
[0004] 所述下粘附层120呈粘胶带状，粘附在发生漏水的位置；所述带基薄膜层110的上 面形成有导电线为了能W印刷方式形成导电线所述带基薄膜层110由 PET、PE、PT阳、PVC或其它聚四氣乙締系列材质的薄膜制成。 阳〇化]所述带基薄膜层110的上表面设有呈带状、彼此相隔一定距离、沿长度方向平行 设置的导电线111、112。所述导电线111、112由导电油墨或银（Silver)化合物印刷而成。
[0006] 所述上保护膜层130叠层设置于带基薄膜层110的上面，用于保护导电线11U112 使其免受外部破坏。所述上保护膜层130如同带基薄膜层也由阳T、阳、PT阳、PVC或其它 聚四氣乙締系列材质制成，并且在与导电线11U112相对应的位置设有彼此相隔一定距离 的传感孔131。
[0007] 因此，当发生漏水现象时，漏出的水通过发生漏水处的传感孔131流入，使两根导 电线在水的作用下通电。此时，远程控制器根据其通电状态，即，形成闭合电路的状态感应 是否漏水，并发出相关警报。
[000引但是，运种薄膜型漏水传感器100因具有导电性而可检测出导电性溶液的泄漏， 但是，难W有选择地检测出弱酸性溶液。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是弥补现有技术的不足，提供一种在导电线上涂覆只溶于弱酸性溶 液而不溶于水的涂覆层，W便有选择地检测出弱酸性溶液的弱酸性溶液泄漏传感装置。
[0010] 本发明的另一目的是提供一种基于基本电阻值设定上、下电阻限定值，而通过测 定电阻值向电阻限定值范围内发生变化的时间，识别泄漏的溶液种类的弱酸性溶液泄漏传 感装置。 1 ] 为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案： 本发明的弱酸性溶液泄漏传感装置由薄膜材质的带基薄膜层、在所述带基薄膜层的上 表面沿长度方向形成的导电线和用于覆盖所述导电线并可溶解或侵蚀于弱酸性溶液的涂 覆层构成，所述涂覆层由2~30重量百分比石墨締分散液、35~60重量百分比阳离子聚苯 乙締和35~60重量百分比阳离子聚氨醋相混合并涂覆而成。
[0012] 本发明弱酸性溶液泄漏传感装置由薄膜材质的带基薄膜层、在所述带基薄膜层的 上表面沿长度方向形成的导电线和用于覆盖所述导电线并可溶解或侵蚀于弱酸性溶液的 涂覆层构成，所述涂覆层由50~98重量百分比溶解或侵蚀于弱酸的树脂材料、1~50重量 百分比挥发性溶剂和1~10重量百分比固化剂的混合物形成。
[0013] 所述树脂材料由聚氨醋（PU)、聚甲醒（P0M)、聚甲基丙締酸甲醋（PMMA)、聚碳酸醋 (PC)、聚酷胺（PA)、离聚物、聚芳醋、聚醋弹性体（P邸)、酪醒树脂（PF)中的任意一种或高分 子复合材料构成。
[0014] 所述挥发性溶剂为溶剂系列溶剂。
[0015] 所述固化剂为异氯酸醋或密胺。
[0016] 本发明的弱酸性溶液泄漏传感装置由薄膜材质的带基薄膜层、在所述带基薄膜层 的上表面沿长度方向形成的导电线和用于覆盖所述导电线并可溶解或侵蚀于弱酸性溶液 的涂覆层构成弱酸性溶液传感器，所述弱酸性溶液传感器上连接有控制器，所述控制器用 于向导电线供应遥感电源的同时根据随时间发生变化的电阻值生成警报。
[0017] 本发明的弱酸性溶液泄漏传感装置由薄膜材质的带基薄膜层、在所述带基薄膜层 上并排相隔设置的导电线和W溶解或侵蚀于弱酸性溶液的材质涂覆于所述导电线外侧的 包覆层构成弱酸性溶液传感器，所述弱酸性溶液传感器上连接有控制器，所述控制器用于 向所述导电线供应遥感电源的同时根据随时间发生变化的电阻值生成警报。
[0018] 所述控制器内设定有所述弱酸性溶液传感器的基准电阻值，所述基准电阻值的 "+"方向和方向设定有警报设定值的上限电阻值和下限电阻值。
[0019] 所述导电线由一对并排的第一导电线和第二导电线构成，所述第一导电线由活性 炭或碳黑或纳米碳管或石墨締化合物或银化合物或金属薄板或其他导电体构成，所述第二 导电线由活性炭或碳黑或纳米碳管或石墨締化合物。
[0020] 所述导电线通过在带基薄膜层的上表面形成附着剂，并在所述附着剂上喷撒导电 粉末而形成。
[0021] 所述导电线通过喷涂工艺而形成。
[0022] 本发明的弱酸性溶液泄漏传感装置利用溶解或侵蚀于弱酸性溶液的物质在导电 线的上面形成涂覆层，使两根导电线仅在弱酸性溶液的作用下通电，从而可准确感应弱酸 性成分；并且，所述导电线由于呈带状，因此，不仅易于安装在管道等，而且制造成本低，具 有较强的价格竞争力。
[0023] 此外，本发明还可根据弱酸性溶液种类发出警报声，因此，可快速、准确地对各种 泄漏溶液采取相应措施。
【附图说明】
[0024] 图1是现有漏水传感器的结构分解示意图。
[00巧]图2是现有漏水传感器的结合断面图。
[00%] 图3是本发明弱酸性溶液泄漏传感装置分解结构示意图。
[0027] 图4是本发明弱酸性溶液泄漏传感装置的结合断面图。
[0028] 图5a是本发明弱酸性溶液泄漏传感装置中连接有控制器时的结构示意图。
[0029] 图化是本发明弱酸性溶液泄漏传感装置中连接有控制器时的电路结构示意图。
[0030] 图6是控制器根据随泄漏的弱酸性溶液种类发生变化的电阻值发出警报的状态 图表。
[0031] 图7是本发明弱酸性溶液传感器的另一种实施方式结构示意图。
[0032] 图8及图9是本发明弱酸性溶液传感器的导电线形成示意图。 阳03引图中：210、带基薄膜层；211、212、导电线；220、下粘附层；230、上保护膜层；231、 传感孔；240、涂覆层；300、控制器；400、始端连接器；500、终端连接器。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合附图对本发明进行详细说明。
[0035] 本发明弱酸性溶液传感器200的基本结构与图1和图2所示的结构相同。本发明 的弱酸性溶液传感装置包括由下至上依次叠层设置的下粘附层220、带基薄膜层210、涂覆 层240和上保护膜层230,所述带基薄膜层210上形成有导电线211、212。在此主要对如图 3、图4中所示的用于覆盖带基薄膜层210和导电线21U212的涂覆层240的构成物质进行 说明。
[0036] 众所周知，巧樣酸、甲酸、乙酸等弱酸性溶液具有导电性，利用导电性油墨或银化 合物印刷的导电线211、212不溶于弱酸性溶液。
[0037] 所述涂覆层240由2~30重量百分比石墨締（graphene)分散液、35~60重量百 分比阳离子聚苯乙締和35~60重量百分比阳离子聚氨醋相混合而成，W使其不溶于水而 只溶于弱酸性溶液。
[0038] 石墨締为碳同素异形体的一种，其热传导率或电传导率非常高，并且，反应于弱酸 性物质而使电阻值发生变化。
[0039] 阳离子聚苯乙締具有反应并溶解于弱酸性物质的性质。
[0040] 使用阳离子聚氨醋的目的是为了防水，由于所述阳离子聚氨醋树脂不溶于水，因 此可阻止水流向导电线211、212,从而防止由水引起的不正常运行，并使涂覆液易附着于带 基薄膜层210。
[0041] 所述混合的涂覆液W 2~20厚度涂覆于带基薄膜层210的上表面用W覆盖导电 线 211、212。
[0042] 当发生弱酸性溶液的漏泄时，弱酸性溶液通过发生漏泄处的传感孔131流入而使 涂覆层240溶解，使石墨締分散液的电阻值发生变化。
[0043] 在所述基于弱酸性溶液电阻值发生变化并溶解的涂覆层240的作用下，导电线 11U112通电。远程控制器接收通电状态下的电阻值变化而判断是否有弱酸性溶液的漏泄。
[0044] 本发明另一种实施方式的涂覆层240由50~98重量百分比溶解或侵蚀于弱酸溶 液的树脂、1~50重量百分比挥发性溶剂、1~10重量百分比固化剂混合而成的混合物，通 过棒式涂布度ar coating)、狭缝式涂布（slot die)、凹版涂布等方式而形成。
[0045] 所述树脂可使用聚氨醋（PU)、聚甲醒（P0M)、聚甲基丙締酸甲醋（PMMA)、聚碳酸醋 (PC)、聚酷胺（PA)、离聚物、聚芳醋、聚醋弹性体（P邸)、酪醒树脂（PF)中的任意一种；挥发 性溶剂可使用溶剂系列（MEK、THF、甲苯、ECA、BCA等）；固化剂可使用异氯酸醋或密胺。
[0046] 如上所述的树脂溶解或侵蚀于弱酸性溶液，但不溶于水。当涂覆有上述树脂时，挥 发性溶剂和固化剂用于使其迅速固化，从而稳定地形成印刷的涂覆层240。
[0047] 所述涂覆层240可W由各种高分子复合材料形成，所述导电线21U212可W由导 电油墨或银化合物、金属薄板或金属片等多种导电材料构成。 W48] 弱酸性溶液包括巧樣酸、甲酸、乙酸等，种类繁多。但是，上述通过导电线21U212 通电使电阻值发生变化的结构，只能根据随弱酸性溶液泄漏而发生的电阻值变化检测泄漏 状态，而难W确认泄漏的弱酸性溶液的种类。 W例本发明可根据随时间变化的电阻值确认发生泄漏的弱酸性溶液的种类。
[0050] 如图5a所示，弱酸性溶液传感器200的两端连接有始端连接器400和终端连接器 500,所述始端连接器400与控制器300连接，所述终端连接器500则在弱酸性溶液传感器 200的端头连接导电线211、212。
[0051] 如图化所示，当弱酸性溶液发生泄漏，并通过传感孔231流入时，所述涂覆层240 被溶解或侵蚀，使两根导电线21U212通电并使电阻值发生变化。
[0052] 图6是用于说明根据两个导电线21U212之间的电阻值变化情况识别弱酸性溶液 种类的控制器300的运行状态图表。所述控制器300设定有基于弱酸性溶液传感器200的 传感器长度的基准电阻值，W所述基准电阻值为基准，设定有"+ "补偿（offset)值和 补偿值，W补偿因外部的溫度、湿度、电噪音、物理接触等因素而引起的自身电阻值的变化。
[0053] 所述补偿值可根据弱酸性溶液传感器200的安装环境进行调节。
[0054] 所述控制器300设定有位于基准电阻值"+ "方向的警报设定值（Hi曲Limit),即 上限电阻值和位于电阻值方向的警报设定值（Low Limit),即下限电阻值。通过调节警 报设定值的范围可调节传感灵敏度。 阳化5] 当弱酸性溶液发生泄漏时，通过测定导电线21U212之间的电阻值逐渐降低并进 入设定值范围内的时间，识别弱酸性溶液的种类。
[0056] 例如，当化学溶液A泄漏，与涂覆层240接触时，涂覆层240溶解或被侵蚀，使电阻 值发生变化。运时，控制器300测定从电阻值开始变化到变化的电阻值进入警报设定值范 围内的时间，并根据其测定时间识别弱酸性溶液的种类。
[0057] 化学溶液B、化学溶液C和化学溶液D与化学溶液A相比，电阻值开始变化到进入 设定值范围内所用的时间较短。所述控制器300通过测定运类时间识别泄漏的弱酸性溶液 种类。
[0058] 当各种化学溶液的电阻变化值与警报设定值（Hi曲Limit)相一致时，在运一位 置控制器300发出警报，之后继续感应电阻值的变化。某一特定化学溶液如同化学溶液D， 电阻值发生变化使其超出警报设定值（Low Limit)时，控制器300在超出警报设定值（Low Limit)的位置发出警报。
[0059] 所述控制器300内储存有各种弱酸性溶液随时间变化的电阻值数据，因此，可通 过测定从电阻值开始变化到电阻变化值进入警报设定值范围内的时间，发出对应该时间的 化学溶液即弱酸性溶液种类的警报。
[0060] 另外，本发明弱酸性溶液泄漏传感装置可用电缆型传感器替代所述带型弱酸性溶 液传感器200。如图7所示，电缆型传感器600由两股导电线610、620并列相隔而置，其外 侧可涂覆由溶解于弱酸性溶液的材质构成的包覆层630。
[0061] 所述包覆层630如同本发明的涂覆层240,可由2~30重量百分比石墨締 (graphene)分散液、35~60重量百分比阳离子聚苯乙締和35~60重量百分比阳离子聚 氨醋混合后涂覆而成。
[0062] 因此，当弱酸性溶液接触于所述包覆层630时，所述包覆层630溶解，使电阻值发 生变化，随之导电线610、620之间的电阻值也发生变化。
[0063] 其它原理如上所述。
[0064] 所述导电线21U212可由多种方式构成，如表1所示。 I^OO尉表1 :
当导电线211、212由活性炭或碳黑或纳米碳管（CNT)或石墨締（Graphene)形成时，可 采用印刷方式，也可通过在带基薄膜层210上准备形成导电线21U212的位置粘贴双面胶 或者涂布粘合剂形成附着剂211-U212-1后，撒粉状活性碳或碳黑或纳米碳管（CNT)或石 墨締（Graphene)而形成，如图8所示。
[0066] 旨P，通过将导电粉末撒在附着剂211-U212-1上形成导电线211、212。
[0067] 因此，只有在形成有附着剂211-U212-1的地方才能附着导电性活性碳或碳黑或 纳米碳管（CNT)或石墨締（Graphene)而形成导电线。 W側此外，利用喷涂（SUttering)方法也能形成导电线211、212。所述喷涂方法是在真 空室内设置具有导电性的金属和本发明带基薄膜层210,此时，所述带基薄膜层210上除要 形成导电线的位置W外都要套上保护膜213,如图9所示。
[0069] 所述保护膜213可由合成树脂胶带构成。
[0070] 在导电金属上加负电压，在带基薄膜层210上加正电压后，向真空室内注入氣气， 运时因离子化氣气与导电金属发生冲突而瓣出来的离子沉积在带基薄膜层210。
[0071] 沉积工艺结束后去掉保护膜213,便形成导电线211、212。
[0072] 之所W采用上述喷涂方法，是因为当导电线21U212由导电油墨、银化合物、金属 片或金属薄板等导电材料形成时，其厚度为5~10,具有较大的电阻值，如果在其上部再涂 布涂覆层240,那么导电线211、212和涂覆层240的厚度就会达到30~50,另外，受导电线 21U212厚度的影响，涂覆层240难W稳定地附着在带基薄膜层210上。
[0073] 但是，如果采用喷涂方式，导电线21U212的厚度仅为0. 1~1，厚度变小，从而可 使涂覆层240稳定地附着在带基薄膜层240上。
[0074] 此外，导电线21U212并不一定是两个，可W在带基薄膜层210的上面只形成由活 性炭或碳黑或纳米碳管（CNT)或石墨締（Graphene)构成的一个导电线，并将所述一个导 电线的两端通过导电电缆连接于控制器。
【主权项】
1. 一种弱酸性溶液泄漏传感装置，其特征在于：它由薄膜材质的带基薄膜层、在所述 带基薄膜层的上表面沿长度方向形成的导电线和用于覆盖所述导电线并可溶解或侵蚀于 弱酸性溶液的涂覆层构成，所述涂覆层由2~30重量百分比石墨烯分散液、35~60重量百 分比阳离子聚苯乙烯和35~60重量百分比阳离子聚氨酯相混合并涂覆而成。2. -种弱酸性溶液泄漏传感装置，其特征在于：它由薄膜材质的带基薄膜层、在所述 带基薄膜层的上表面沿长度方向形成的导电线和用于覆盖所述导电线并可溶解或侵蚀于 弱酸性溶液的涂覆层构成，所述涂覆层由50~98重量百分比溶解或侵蚀于弱酸的树脂材 料、1~50重量百分比挥发性溶剂和1~10重量百分比固化剂的混合物形成。3. 根据权利要求2所述的弱酸性溶液泄漏传感装置，其特征在于：所述树脂材料由聚 氨酯（PU)、聚甲醛（POM)、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)、聚碳酸酯（PC)、聚酰胺（PA)、离聚物、 聚芳酯、聚酯弹性体（PEE)、酚醛树脂（PF)中的任意一种或高分子复合材料构成。4. 根据权利要求2所述的弱酸性溶液泄漏传感装置，其特征在于：所述挥发性溶剂为 溶剂系列溶剂。5. 根据权利要求2所述的弱酸性溶液泄漏传感装置，其特征在于：所述固化剂为异氰 酸酯或密胺。6. -种弱酸性溶液泄漏传感装置，其特征在于：由薄膜材质的带基薄膜层、在所述带 基薄膜层的上表面沿长度方向形成的导电线和用于覆盖所述导电线并可溶解或侵蚀于弱 酸性溶液的涂覆层构成弱酸性溶液传感器，所述弱酸性溶液传感器上连接有控制器，所述 控制器用于向导电线供应遥感电源的同时根据随时间发生变化的电阻值生成警报。7. -种弱酸性溶液泄漏传感装置，其特征在于：由并排相隔的导电线和以溶解或侵蚀 于弱酸性溶液的材质涂覆于所述导电线外侧的包覆层构成弱酸性溶液传感器，所述弱酸性 溶液传感器上连接有控制器，所述控制器用于向所述导电线供应遥感电源的同时根据随时 间发生变化的电阻值生成警报。8. 根据权利要求6或7所述的弱酸性溶液泄漏传感装置，其特征在于：所述控制器内 设定有所述弱酸性溶液传感器的基准电阻值，所述基准电阻值的" + "方向和方向设定 有警报设定值的上限电阻值和下限电阻值。9. 根据权利要求1或2或6中任一项所述的弱酸性溶液泄漏传感装置，其特征在于： 所述导电线由一对并排的第一导电线和第二导电线构成，所述第一导电线由活性炭或碳黑 或纳米碳管或石墨烯化合物或银化合物或金属薄板或其他导电体构成，所述第二导电线由 活性炭或碳黑或纳米碳管或石墨烯化合物。10. 根据权利要求1或2或6中任一项所述的弱酸性溶液泄漏传感装置，其特征在于： 所述导电线通过在带基薄膜层的上表面形成附着剂，并在所述附着剂上喷撒导电粉末而形 成。11. 根根据权利要求1或2或6中任一项所述的弱酸性溶液泄漏传感装置，其特征在 于：所述导电线通过喷涂工艺而形成。
【文档编号】G01N27/00GK105988138SQ201510041896
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年1月28日
【发明人】俞洪根
【申请人】株式会社俞旻St, 俞洪根