САМОАКТИВИРУЮЩИЙСЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ ИНДИКАТОР

Настоящая полезная модель относится к пищевой промышленности, в частности к транспортировке замороженной рыбы и морепродуктов, замороженной пищевой продукции. Устройство предназначено для индикации изменения температуры хранения замороженных продуктов для установки причины их порчи.
Известен индикатор (патент US 4191125 A, G01K11/06, G01K11/12, опубл. 04.03.1980 г.), который включает в себя хрупкую ампулу, по существу заполненную смесью воды, нерастворимого зародышеобразователя и поверхностно-активного вещества. Принцип действия индикатора заключается в том, что, достигнув точки замерзания воды, большая часть воды кристаллизуется, расширяется и разрушает ломкую ампулу. Зародышеобразователь имеет похожую молекулярную пространственную группу с замороженной жидкостью для преодоления эффекта переохлаждения. Поверхностно-активное вещество обеспечивает увеличенную площадь поверхности контакта между водой и зародышеобразователем. Разрушаемая ампула находится в контакте с прокладкой, на которой напечатан растворимый в воде краситель. Когда ампула разрушается, она высвобождает часть воды, и краска впитывается водой с одной стороны подушки, показывая изменение цвета. Для точной настройки индикатора замерзания различные количества оксида дейтерия могут быть добавлены в воду для повышения температуры замерзания. К недостаткам данного индикатора относится необходимость добавления в раствор оксида дейтерия (дейтерированной воды), необходимость предварительного нанесения красителя на прокладку, использование зародышеобразователя, использование поверхностно-активного вещества (например, полисорбат-80).
Известен датчик температуры (патент GB 2119511 А, G01K11/06, опубл. 16.11.1983 г.) для обнаружения превышения определенной предельной температуры, например, предельной температуры при хранении продуктов глубокой заморозки, выбранный в качестве прототипа. Целевым элементом конструкции датчика является цилиндрический сосуд, внутри которого зафиксирован сферический сосуд, заполненный расширяющейся при кристаллизации жидкостью. При кристаллизации происходит расширение, сферический сосуд лопается, при этом кристалл приобретает сферическую форму. При повышении температуры выше порогового значения происходит фазовый переход кристалла в жидкость, которая растекается внутри цилиндрического сосуда, что свидетельствует о нарушении режима охлаждения. К недостаткам данного изобретения относится сложная конструкция и невозможность отслеживания временных интервалов, при которых продукт находился в недопустимом диапазоне температур.
Задача настоящей полезной модели заключается в создании индикатора температуры-времени с автоматическим срабатыванием при температуре минус 18°C и возможностью отслеживания времени выдержки при температурах выше точки срабатывания.
Техническим результатом предлагаемого устройства является автоматическое срабатывание при повышении температуры и точности индикации изменения температуры хранения замороженных продуктов с одновременным определением времени длительности произошедшего изменения.
Поставленная задача решается тем, что самоактивирующийся низкотемпературный индикатор, включает в себя корпус-пластину из двух частей и проницаемую пористую матрицу, с расположением на лицевой части пластины прозрачных смотровых окон для отслеживания времени выдержки и выемки. На оборотной стороне пластины с тампоном из хроматографического картона, зафиксирована стеклянная тонкостенная ёмкость, содержащая подвижную фазу, в качестве которой используют водные растворы солей с красителем, а в качестве пористой матрицы служит хроматографическая бумага. На лицевой части пластины находится выемка для фиксации стеклянной тонкостенной емкости.
В частном случае осуществления полезной модели пористая матрица представляет собой бумагу различной пористости.
В частном случае осуществления полезной модели соль представляет собой хлористый натрий.
В частном случае осуществления полезной модели краситель представляет собой синий блестящий.
В частном случае осуществления полезной модели хроматографический картон выполнен из целлюлозы или ацетилцеллюлозы.
Применение предлагаемой полезной модели позволяет определить длительность пребывания продукции в условиях изменений температуры более 2 градусов выше нормы за счет того, что повышение температуры (выше минус 16°С) инициирует работу индикатора - начинается диффузия окрашенной подвижной фазы вдоль проницаемой пористой матрицы. При понижении температуры до нормальной (в нашем случае до минус 18°С) диффузия окрашенной подвижной фазы прекращается. Длительность изменения температуры можно оценить по длине пути диффузии окрашенной подвижной фазы (по окрашенности окон на индикаторе). Тампон из хроматографического картона пропитывается подвижной фазой, имеющую заданную температуру плавления или кристаллизации, с красителем, что позволяет индикатору контролировать превышение верхнего порога оптимальной температуры хранения или температуру ниже нижнего порога оптимальной температуры за счет того, что при плавлении подвижной фазы материал пористой матрицы пропитывается подвижной фазой с красителем и происходит диффузия подвижной фазы вдоль пористой матрицы так, что скорость диффузии зависит от температуры - более высокие значения температуры приводят к возрастанию скорости диффузии подвижной фазы вдоль пористой матрицы. Таким образом, повышается точность фиксирования изменения температуры среды хранения продукции с одновременным определением времени длительности произошедшего изменения.
На фиг. 1 приведен общий вид конструкции устройства индикации изменения температуры.
Индикатор в виде корпуса-пластины состоит из двух частей. Лицевая часть включает в себя пластину 1 с прозрачными смотровыми окнами 6 для отслеживания времени выдержки и проницаемую пористую матрицу 4. На лицевой части корпуса находится выемка 7. Задняя часть включает в себя пластину 3 с тампоном из хроматографического картона 5. На тампоне 5 зафиксирована стеклянная тонкостенная ёмкость 2, содержащая подвижную фазу с красителем (фиг. 1).
Полезная модель осуществляется следующим образом. Индикатор устанавливается в требуемом месте, после чего осуществляется охлаждение / заморозка. При достижении температуры минус 22°C индикатор считается активированным. При температуре –18±2°С индикатор функционирует в нормальном режиме. При повышении температуры выше минус 16°С происходит срабатывание индикатора и начинается диффузия окрашенной подвижной фазы вдоль проницаемой пористой матрицы. Скорость диффузии зависит от температуры окружающей среды. При увеличении температуры диффузия подвижной фазы происходит быстрее, что визуально подтверждается окрашиванием смотровых окон.
Заявленный технический результат достигается за счет конструкции устройства для индикации изменения температуры, представляющее собой корпус-пластину из двух частей, где лицевая часть включает в себя пластину с прозрачными смотровыми окнами для отслеживания времени выдержки и проницаемую пористую матрицу. На лицевой части корпуса находится выемка. Задняя часть включает в себя пластину с тампоном из хроматографического картона. На тампоне зафиксирована стеклянная тонкостенная ёмкость, содержащая подвижную фазу с красителем.