本發(fā)明屬于溫度測量和溫度記錄領域，是新型的溫度測量方法，尤其是涉及一種基于熱塑聚合物結晶過程的過冷溫度測量方法。

背景技術：

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟的發(fā)展，新產品從生產廠家到用戶手中都需要經(jīng)歷一段較長時間的儲存和運輸過程，這就對儲存和運輸技術的要求日益加深。例如，現(xiàn)代醫(yī)藥行業(yè)，疫苗的種類隨著現(xiàn)代醫(yī)藥技術的發(fā)展逐年增加，其中絕大部分的疫苗都是需要在運輸和儲存的過程中維持在一定的溫度區(qū)間內，如果在這一過程中儲存不當（溫度過低或過高）都有可能造成疫苗變質或失效，對人類的危害程度可想而知。這就需要在運輸和儲藏的過程后能夠獲取到運輸過程中的溫度變化，確定溫度是否超過了所限定的溫度區(qū)間。

雖然現(xiàn)代的溫度獲取設備有很多，但大體上主要以電子設備為主，電子設備的缺點有很多，例如：由于在運輸過程中的工作人員違規(guī)操作，為了節(jié)約運輸成本，關閉冷藏設備，從而導致貨物變質，尤其是在藥品冷藏運輸中，這是最危險的。而記憶合金作為一種新型的溫度測量技術，無需供電也可長時間保存溫度歷史信息（專利號：CN102944326A），但造價偏高而且受形狀記憶合金相變溫度范圍得限制，因此應用性較差。而基于聚合物的溫度測量方法成本較低，（公告號為CN102944326B），但目前只能用于溫度過熱的監(jiān)測。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對上述問題提供一種利用熱塑聚合物結晶過程中的溫度記憶效應，來測量供應鏈中產品的過冷溫度歷史的方法。這種方法測得的溫度可長時間保存，材料可重復利用的一種基于熱塑(包括部分結晶)聚合物結晶過程的過冷溫度測量方法。同時，方法還具有生產成本低，容易選取，加工簡單，抗潮濕，無需外部供電等優(yōu)點。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種基于熱塑聚合物結晶過程的過冷溫度測量方法，包括下述步驟：

步驟1、取5-200mg的熱塑聚合物作為過冷溫度測量材料；

步驟2、將所述熱塑聚合物直接粘貼到被測量產品的表面或包裝盒的內、外部后開始過冷溫度的測量；

步驟3、測量結束后，通過熱學分析儀器對所述熱塑聚合物測量材料進行分析，并將分析結果與原始測量結果比較，即可得出被測量的產品在測量過程中是否經(jīng)歷超出最低溫度的過程，以及得出具體超出最低溫度多少度的信息值；

步驟4、將所述熱塑聚合物加熱處理，實現(xiàn)所述過冷溫度測量材料的重復利用。

所述用于過冷溫度測量的熱塑聚合物采用：石蠟，熱熔膠，聚氨酯，聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚氯乙烯，尼龍，聚碳酸酯，聚氨酯，聚四氟乙烯（特富龍），聚對苯二甲酸乙二醇酯，聚甲醛中的一種。

所述過冷溫度測量材料形狀可以是任意形狀顆粒、條狀、片狀或薄膜狀。

所述用于過冷溫度測量的聚合物其結晶溫度區(qū)間在需要檢測的過冷溫度范圍，并且其結晶轉變開始溫度為所需測量產品的正常最低許可溫度或高于此溫度。

本發(fā)明采用熱塑聚合物的過冷溫度測量方法，與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點：

1、本發(fā)明所選用的測量材料便宜，容易選取，加工簡單，可重復使用，是產品供應鏈中一種理想的過冷溫度測量方法。

2、本發(fā)明所使用的材料生產成本相對較低，制作過程比較簡單，同時使用5-200mg即可完成測量，因此產品的體積很小，便于攜帶和存放，可在測量中大量使用。

3、本發(fā)明所測得的數(shù)據(jù)結果具有很好的安全性和穩(wěn)定性，不易丟失，并且測量材料本身性質穩(wěn)定，可在潮濕和有腐蝕性的環(huán)境中使用；該發(fā)明可在無需外部供電支持的條件下，長時間保存所測得的溫度數(shù)據(jù)結果。

附圖說明

圖1是熱熔膠材料最低值低于51℃的分析曲線圖。

圖2是熱熔膠材料一次降溫最小值54℃的分析曲線圖。

圖3是熱熔膠材料一次降溫最小值50℃的分析曲線圖。

圖4是熱熔膠材料一次降溫最小值46℃的分析曲線圖。

圖5是熱熔膠材料一次降溫最小值72℃的分析曲線圖。

圖6是熱熔膠材料冷卻停止溫度與熔化轉變過程的熱焓值之間的對應曲線圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明，但本發(fā)明的保護范圍不受具體的實施例所限制，以權利要求書為準。另外，以不違背本發(fā)明技術方案的前提下，對本發(fā)明所作的本領域普通技術人員容易實現(xiàn)的任何改動或改變都將落入本發(fā)明的范圍之內。

一種基于熱塑聚合物結晶過程的過冷溫度測量方法，包括下述步驟：

步驟1、取5-200mg的熱塑聚合物作為過冷溫度測量材料；

步驟2、將所述熱塑聚合物直接粘貼到被測量產品的表面或包裝盒的內、外部后開始過冷溫度的測量；

步驟3、測量結束后，通過熱學分析儀器（市購產品差分掃描儀）對所述熱塑聚合物測量材料進行分析，并將分析結果與原始測量結果比較，即可得出被測量的產品在測量過程中是否經(jīng)歷超出最低溫度的過程，以及得出具體超出最低溫度多少度的信息值；

步驟4、將所述熱塑聚合物加熱處理（例如：加熱至完全熔化溫度二十攝氏度以上），實現(xiàn)所述過冷溫度測量材料的重復利用。

所述用于過冷溫度測量的熱塑聚合物采用：石蠟，熱熔膠，聚氨酯，聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚氯乙烯，尼龍，聚碳酸酯，聚氨酯，聚四氟乙烯，聚對苯二甲酸乙二醇酯，聚甲醛中一種。

所述用于過冷溫度測量的熱塑聚合物采用：石蠟，熱熔膠，聚氨酯，聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚氯乙烯，尼龍，聚碳酸酯，聚氨酯，聚四氟乙烯，聚對苯二甲酸乙二醇酯，聚甲醛中任選幾種（3-5種）。

所述用于過冷溫度測量的熱塑聚合物采用如下原料混合，混合物組成份數(shù)為：石蠟1-3份，熱熔膠1-3份，聚氨酯1-3份，聚乙烯1-3份，聚丙烯1-3份，聚苯乙烯1-3份，聚甲基丙烯酸甲酯1-3份，聚氯乙烯1-3份，尼龍1-3份，聚碳酸酯1-3份，聚氨酯1-3份，聚四氟乙烯1-3份，聚對苯二甲酸乙二醇酯1-3份，聚甲醛1-3份。

所述用于過冷溫度測量的熱塑聚合物采用如下原料混合，混合物組成份數(shù)為：石蠟2份，熱熔膠2份，聚氨酯2份，聚乙烯2份，聚丙烯2份，聚苯乙烯2份，聚甲基丙烯酸甲酯2份，聚氯乙烯2份，尼龍2份，聚碳酸酯2份，聚氨酯2份，聚四氟乙烯2份，聚對苯二甲酸乙二醇酯2份，聚甲醛2份。

所述過冷溫度測量材料形狀可以是任意形狀顆粒、條狀、片狀或薄膜狀。

所述用于過冷溫度測量的聚合物其結晶溫度區(qū)間在需要檢測的過冷溫度范圍，并且其結晶轉變開始溫度為所需測量產品的正常最低許可溫度或高于此溫度。

圖1是采用熱熔膠材料，并使用本發(fā)明方法測量到一次降溫最低值低于熱熔膠材料的結晶轉變完成溫度（51.0℃）后的差示熱量掃描法分析曲線。

圖2是采用熱熔膠材料，并使用本發(fā)明方法測量到一次降溫最小值（54℃）介于熱熔膠材料的結晶轉變開始溫度（67.2℃）與結晶轉變完成溫度（51.0℃）之間的差示熱量掃描法分析曲線。

圖3是采用熱熔膠材料，并使用本發(fā)明方法測量到一次降溫最小值（50℃）介于熱熔膠材料的結晶轉變開始溫度（67.2℃）與結晶轉變完成溫度（51.0℃）之間的差示熱量掃描法分析曲線。

圖4是采用熱熔膠材料，并使用本發(fā)明方法測量到一次降溫最小值（46℃）介于熱熔膠材料的結晶轉變開始溫度（67.2℃）與結晶轉變完成溫度（51.0℃）之間的差示熱量掃描法分析曲線。

圖5是采用熱熔膠材料，并使用本發(fā)明方法測量到一次降溫最小值（72.0℃）高于熱熔膠材料的結晶轉變開始溫度（67.2℃）的差示熱量掃描法分析曲線。

圖6是采用熱熔膠材料，并按照圖1至圖5所示方法，通過一系列實驗，獲得的冷卻停止溫度（T_s）與采用差示熱量掃描法測得的對應熔化轉變過程的熱焓值（ΔH）之間的對應關系曲線。

實施例1

一種基于熱塑聚合物的過冷溫度測量方法，包括下述步驟：

步驟1、準備適當重量（例如：5mg）和任意形狀（例如：薄片狀）的聚氯乙烯作為過冷溫度測量材料；

步驟2、將所述的過冷溫度測量材料直接粘貼于被測量的產品的表面或儲存箱的內部或外部后即刻進行過冷溫度的測量；

步驟3、測量結束后，采用差示熱量掃描法對所述的過冷溫度測量材料進行分析，并將結果與原始測量結果比較，即可得出被測量的產品在測量過程中是否經(jīng)歷過超出最低溫度的過程，再根據(jù)T_s與ΔH之間的對應關系（例如圖6所示），即可得出超出最低溫度多少度的信息；

步驟4、將所述的過冷溫度測量材料加熱處理（例如：加熱至熔化轉變完成溫度二十攝氏度以上），可實現(xiàn)所述的過冷溫度測量材料的重復利用。

實施例2

一種基于熱塑聚合物的過冷溫度測量方法，包括下述步驟：

步驟1、取適當重量（例如：30mg）和任意形狀（例如：顆粒狀）的石蠟作為過冷溫度測量材料；

步驟3、測量結束后，采用差示熱量掃描法對所述的過冷溫度測量材料進行分析，并將結果與原始測量結果比較，即可得出被測量的產品在測量過程中是否經(jīng)歷過超出最低溫度的過程，再根據(jù)T_s與ΔH之間的對應關系（例如圖6所示），即可得出超出最低溫度多少度的信息；其它步驟同實施例1，不再贅述。

實施例3

一種基于熱塑聚合物的過冷溫度測量方法，包括下述步驟：

步驟1、取適當重量（例如：18mg）和任意形狀（例如：棒狀）的尼龍作為過冷溫度測量材料；

步驟3、測量結束后，采用差示熱量掃描法對所述的過冷溫度測量材料進行分析，并將結果與原始測量結果比較，即可得出被測量的產品在測量過程中是否經(jīng)歷過超出最低溫度的過程，再根據(jù)T_s與ΔH之間的對應關系（例如圖6所示），即可得出超出最低溫度多少度的信息；其它步驟同實施例1，不再贅述。

實施例4

一種基于熱塑聚合物的過冷溫度測量方法，包括下述步驟：

步驟1、取適當重量（例如：20mg）和任意形狀（例如：條狀）的熱熔膠作為過冷溫度測量材料；

步驟3、測量結束后，采用差示熱量掃描法對所述的過冷溫度測量材料進行分析，并將結果與原始測量結果比較，即可得出被測量的產品在測量過程中是否經(jīng)歷過超出最低溫度的過程，再根據(jù)T_s與ΔH之間的對應關系（例如圖6所示），即可得出超出最低溫度多少度的信息；其它步驟同實施例1，不再贅述。

實施例5

一種基于熱塑聚合物的過冷溫度測量方法，包括下述步驟：

步驟1、取適當重量（例如：24mg）和任意形狀（例如：片狀）的聚四氟乙烯（特富龍）作為過冷溫度測量材料；

步驟3、測量結束后，采用差示熱量掃描法對所述的過冷溫度測量材料進行分析，并將結果與原始測量結果比較，即可得出被測量的產品在測量過程中是否經(jīng)歷過超出最低溫度的過程，再根據(jù)T_s與ΔH之間的對應關系（例如圖6所示），即可得出超出最低溫度多少度的信息；其它步驟同實施例1，不再贅述。

本發(fā)明測量原理：

一、按圖1至圖5所示方法，通過一系列實驗，獲得的冷卻停止溫度（T_s）與采用差示熱量掃描法測得的對應熔化轉變過程的熱焓值（ΔH）之間的對應關系曲線（如圖6所示）。

二、在被測量產品一次的降溫值超過熱塑(包括部分結晶)聚合物材料的結晶轉變完成溫度的條件下，對所述的過冷溫度測量材料采用差示熱量掃描法進行分析，則測量前的原始曲線的特征值（峰值面積）與其測量完成后的測試曲線新特征值（峰值面積）相同，具體降溫值無法判斷，如圖1所示。

三、當所測量的產品發(fā)生一次降溫，并且溫度介于該熱塑(包括部分結晶)聚合物材料結晶轉變開始溫度和結晶轉變完成溫度之間時，對所述的過冷溫度測量材料采用差示熱量掃描法進行分析，則測量前的原始曲線的特征值（峰值面積）與其測量完成后的測試曲線新特征值（峰值面積）不同，即可判斷被測量溫度曾低于最低許可溫度，并且根據(jù)事先測得的此材料降溫中的所降溫度與之后產生的新特征值（ΔH）之間的對應關系（如圖6所示），可以得出超出最低許可溫度的具體數(shù)值，如圖2至圖4所示。

四、在被監(jiān)測產品發(fā)生一次降溫，且降溫的溫度值高于該熱塑(包括部分結晶)聚合物材料結晶轉變開始溫度的條件下，對所述的過冷溫度監(jiān)測材料采用差示熱量掃描法進行分析，其監(jiān)測完成后的測試曲線為一條近似的直線，可判斷在本次監(jiān)測過程中，最小溫度值沒有超過最低許可溫度，如圖5所示。