[发明专利]一种基于碳量子点的透明压力探测装置

说明书

本发明涉及压力探测领域，具体涉及一种基于碳量子点的透明压力探测装置，包括基底、透明容器、复合传感材料、受力部、激光器，透明容器为筒状，透明容器置于基底上，透明容器的轴线沿基底的法线方向，复合传感材料设置在透明容器内，受力部置于复合传感材料的顶部，复合传感材料包括弹性材料和碳量子点，碳量子点掺杂在弹性材料中，激光器发出激光照射透明容器内的复合传感材料，复合传感材料产生荧光。压力改变了荧光的强度和中心波长，通过荧光强度和颜色变化实现压力探测。在本发明中，在透明容器的各个侧面方向应用肉眼均能粗略地识别压力的变化，具有应用方便、结果直观等优点，在压力探测领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及压力探测领域，具体涉及一种基于碳量子点的透明压力探测装置。

背景技术

压力探测是将负载、重量、压力等力学量转换为其他电学物理量或光学物理量的传感器。压力探测在车辆、飞行器、工业过程、家用电器、环境监测等各个领域具有重要的应用。

能够实现压力探测的原理较多，常见的是压电式压力探测和应变片压力探测。压电式压力探测是利用压电材料的压电效应将被测压力转换为电信号，主要的压电材料有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。应变片压力探测是利用吸附在基体材料上的应变电阻随机械形变而产生电阻变化，从而实现压力至电阻的转换。另外，还有光纤压力探测器、光学谐振腔压力探测器等。

在现有这些压力探测器中，一方面，压力探测的结果不直观，难以应用肉眼实现粗略的判断；另一方面，将探测设备与转换出的信号连接时，需要特定设置的连接装置，只能在某个特定方向、位置连接探测器，当受到空间限制时，不便于应用。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种基于碳量子点的透明压力探测装置，包括基底、透明容器、复合传感材料、受力部、激光器，透明容器为筒状，透明容器置于基底上，透明容器的轴线沿基底的法线方向，复合传感材料设置在透明容器内，复合传感材料的高度小于透明容器的高度，受力部置于复合传感材料的顶部，复合传感材料包括弹性材料和碳量子点，碳量子点掺杂在弹性材料中，激光器发出激光照射透明容器内的复合传感材料。

更进一步地，透明容器的材料石英玻璃。

更进一步地，弹性材料为聚二甲基硅氧烷。

更进一步地，碳量子点的大于1纳米、小于5纳米。

更进一步地，基底的表面设有第一贵金属层。

更进一步地，受力部的底面设有第二贵金属层。

更进一步地，基底的材料为石英玻璃。

更进一步地，基底内设有空腔，激光器嵌入空腔内。

更进一步地，基底的表面为第一锥形，第一锥形伸入复合传感材料内。

更进一步地，受力部的底面为第二锥形，第二锥形伸入复合传感材料内。

本发明的有益效果：本发明提供了一种基于碳量子点的透明压力探测装置，包括基底、透明容器、复合传感材料、受力部、激光器，透明容器为筒状，透明容器置于基底上，透明容器的轴线沿基底的法线方向，复合传感材料设置在透明容器内，复合传感材料的高度小于透明容器的高度，受力部置于复合传感材料的顶部，复合传感材料包括弹性材料和碳量子点，碳量子点掺杂在弹性材料中，激光器发出激光照射透明容器内的复合传感材料。应用时，待测压力作用到受力部，受力部压迫复合传感材料。激光器发出的激光照射复合传感材料，复合传感材料产生荧光。压力改变了荧光的强度和中心波长，通过荧光强度和颜色变化实现压力探测。在本发明中，在透明容器的各个侧面方向应用肉眼均能粗略地识别压力的变化，具有应用方便、结果直观等优点，在压力探测领域具有良好的应用前景。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是一种基于碳量子点的透明压力探测装置的示意图。