一種無汞玻璃體溫計及生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于醫(yī)用玻璃體溫計領域，尤其涉及一種無汞玻璃體溫計及生產(chǎn)方法；本發(fā)明的無汞玻璃體溫計，包括體溫計管體和感溫泡，還包括一端與感溫泡相連的玻璃毛細管和設置于所述玻璃毛細管的一端的縮頸結構；所述縮頸結構包括留點凸起和感溫液體流道；還包括容置于所述感溫泡內(nèi)的感溫液；所述感溫液采用鎵基合金作為原材料；所述發(fā)明采用的鎵基合金包括鎵、銦、錫、鋅、鉍、銻和鉛，以及稀土金屬鑭、鈰和釹中的任意一種或者兩種；本發(fā)明采用鎵基合金來替代傳統(tǒng)的水銀，本發(fā)明通過改進鎵基合金的生產(chǎn)工藝和體溫計制作方法，生產(chǎn)了符合國際醫(yī)療器械標準、環(huán)境友好型、性能優(yōu)良的體溫計。
【專利說明】一種無汞玻璃體溫計及生產(chǎn)方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)用玻璃體溫計領域，尤其涉及一種無汞玻璃體溫計及生產(chǎn)方法。

【背景技術】
[0002]體溫計是用于測量體溫以評價身體健康狀況的一個重要的基礎醫(yī)療器械，因此被人們普遍使用，市場需求量很大。然而傳統(tǒng)的體溫計是采用汞作為感溫液制成汞體溫計。由于汞有劇毒，暴露在環(huán)境中后對人體健康危害極大。歐洲國家早已明令禁止汞體溫計的生產(chǎn)和使用，我國也明確規(guī)定在2016年全部禁止汞體溫計的生產(chǎn)。目前，市場上開發(fā)了多種電子體溫計用以替代汞體溫計。由于電子體溫計的電子元器件性能存在很大差異、使用中容易損傷、電源缺失以及難以校正的原因，家用低價電子體溫計的測量誤差大和使用壽命不確定，很難滿足千家萬戶的使用需求。這就亟需開發(fā)出一種高效的能夠完全替代有毒汞的新型無汞玻璃體溫計。
[0003]專利010105982.6提供了鎵銦錫銫銣鋅六元素低共熔點液態(tài)合金作為體溫計感溫液。但該合金中金屬銦、銫和銣含量較高，價格昂貴，增加了合金成本。同時，該專利還提出了采用一定濃度的鹽酸酒精溶液作保護液來去除合金氧化物，但它僅能起到短期內(nèi)保護液體合金表面光亮呈銀白色，而且由于稀鹽酸能溶解部分合金元素而使得合金組分遭到了破壞，影響了合金成分的穩(wěn)定性；同時在合金內(nèi)部引入了新的物質(zhì)，包括:水和酒精?’另夕卜，剩余的鹽酸和生成的相關的鹽類等夾雜在合金里很難除盡，可能使鎵基合金熔點升高、沉淀物增加和穩(wěn)定性變差，也大大增加了灌裝體溫計前對感溫液的極其繁瑣的凈化處理過程，造成體溫計整個制作時間大幅度延長，生產(chǎn)效率降低，也使得體溫計的質(zhì)量和成品率均較低。
[0004]專利200610024617.2采用了一種在5°C至42°C的范圍內(nèi)保持穩(wěn)定的液體低熔點鎵銦錫鉀鈉合金用作體溫計感溫液，但是鈉鉀合金活性比較高，危險性高，需在惰性氣體保護下使用和保存。
[0005]專利031012638.3和專利201210209297.3均提出了體溫計感溫液體是鎵銦錫鋅合金，但均未涉及到對液態(tài)鎵合金的純化。
[0006]因此，利用低熔點液態(tài)鎵基合金的熱脹冷縮原理制得的體溫計，關鍵是要保證所采用的感溫液體必須無毒，具備較好的穩(wěn)定性，較低熔點和較好的流動性，適度的表面張力和膨脹系數(shù)，從而符合體溫計的使用要求。同時，也要采用一定的處理方法和專用設備避免鎵基合金感溫液被氧化，以降低合金的生產(chǎn)成本和提高體溫計的質(zhì)量與成品率，滿足不斷增長的市場需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種無汞玻璃體溫計及生產(chǎn)方法，傳統(tǒng)的體溫計采用水銀，由于重金屬水銀易揮發(fā)，有毒性，帶來了環(huán)境污染，影響人體健康，本發(fā)明的無汞玻璃體溫計替代萊體溫計。
[0008]本發(fā)明為解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0009]本發(fā)明的目的為了改進現(xiàn)有技術的不足，通過改進合金配方和合金熔煉工藝方法，生產(chǎn)出了一種新型無毒，無腐蝕性，具有較高穩(wěn)定性的低熔點液態(tài)鎵基合金替代有毒的汞，作為溫度計感溫液，用于制作玻璃體溫計。本發(fā)明的無汞體溫計具有示值測量精確，使用方便，成本較低和產(chǎn)品質(zhì)量合格率高，環(huán)境友好等特點。
[0010]本發(fā)明優(yōu)勢在于首先對體溫計感溫液合金做了改進:通過添加稀土元素，由于稀土具有脫氧和改善金屬的理化性質(zhì)，在鎵基合金加入微量的輕稀土如鑭，鈰，釹中的一種或二種，可以提高合金的純度，降低粘度和調(diào)節(jié)表面張力。通過調(diào)整合金的配方，不僅在合金熔煉工藝階段縮短了熔煉時間，提高了效率而且降低合金成本，使得合金在宏觀上更加均勻，進一步提高了其低溫穩(wěn)定性，能在較低溫度甚至-10°C下保持穩(wěn)定的液體狀態(tài)，更好地滿足歐洲等市場的特殊氣候要求。
[0011]然后本發(fā)明針對無汞體溫計感溫液鎵基合金活性較高，易于吸附和接觸氧繼而被氧化，使得用于體溫計感溫液的鎵基合金性能下降，從而不利于制作體溫計。針對專利010105982.6采用的處理方法帶來的問題，本發(fā)明提出了對合成液體鎵基合金進行脫氧化處理的新方法，即在合金熔煉中對鎵基合金進行一個凈化過程，包括高溫真空熱還原，加熱脫氣處理等，這避免了鎵基合金受酸液所污染，不會破壞合金成分，得到更加純凈的，較好穩(wěn)定性的鎵基合金，使灌裝體溫計效果更好，產(chǎn)品質(zhì)量和成品率均得到提高。
[0012]最后，合金熔煉降溫階段，采用在真空體系下自然冷卻緩慢降溫，使得低熔點液體鎵基合金結構性能更加穩(wěn)定，宏觀上能保持均勻性，用于體溫計感溫液，人工操作簡單，易于控制。
[0013]本發(fā)明的無汞玻璃體溫計，包括體溫計管體和沿著所述體溫計管體的軸向設置于其一端的感溫泡，所述體溫計管體的與所述感溫泡的連接處為橫截面的尺寸沿著所述體溫計管體的軸向連續(xù)變化的過渡曲面，還包括沿著所述體溫計管體的軸向穿設于所述體溫計管體內(nèi)且一端延伸到所述感溫泡內(nèi)的玻璃毛細管和設置于所述玻璃毛細管的靠近所述感溫泡的一端的縮頸結構，熔接后所述縮頸結構處于所述過渡曲面的下側；所述縮頸結構包括從所述玻璃毛細管的一側的管壁凸向另一側的管壁的留點凸起和由所述留點凸起與所述玻璃毛細管形成的感溫液體流道，所述感溫液體流道處于所述留點凸起的兩側；還包括容置于所述感溫泡和所述玻璃毛細管內(nèi)的感溫液。
[0014]其中，所述留點凸起為橢球體；在所述玻璃毛細管的軸向上，所述感溫液體流道在所述留點凸起處的橫截面尺寸小于玻璃毛細管的尺寸；所述留點凸起是通過對所述玻璃毛細管的管壁燒制得到的留點凸起；還包括沿著所述玻璃毛細管的軸向插入到所述體溫計管體內(nèi)的標度板。
[0015]其中，所述感溫液采用鎵基合金作為原材料；所述發(fā)明采用的鎵基合金包括鎵、銦、錫、鋅、鉍、銻和鉛，以及稀土金屬鑭、鈰和釹中的任意一種或者兩種；以質(zhì)量分數(shù)計:所述鎵的含量為58% -75%，所述銦的含量為10% -20%，所述錫的含量為9% -15%，所述鋅的含量為0-5%,所述秘的含量為0-2%,所述鋪的含量為0-2%,所述鉛的含量為0-1%,所述稀土金屬的含量為0-0.5% ;所述鎵基合金所包含的任意一種元素的純度都大于等于99.99%。
[0016]一種體溫計制作方法，用于制作權利要求3所述的無汞玻璃體溫計，其特征在于，包括步驟:合金合成和體溫計感溫液灌裝。
[0017]其中，所述合金合成包括步驟:合金配料，合金預混合和高溫合金化及提純；
[0018]合金配料，具體為將潔凈干燥的原料鎵、銦、錫、鋅、鉍、銻和鉛，以及稀土金屬鑭、鈰和釹中的一種或者兩種，在惰性氣體氮氣或氬氣的保護下，按預定的比例稱量并置于清潔的石英坩堝內(nèi)進行配料，得到配比合理的初始合金原料；
[0019]合金預混合，在合金初始化階段，所述初始合金原料在惰性氣體的保護下進行合金預混合，得到預混合金原料；
[0020]高溫合金化及提純，首先，在體系真空度大于等于3 X 1-3Pa的環(huán)境下對所述預混合金原料進行高溫合金化；對所述預混合金原料進行攪拌并加熱，控制加熱速率為2V /min，并逐步升溫至目標溫度值，所述目標溫度值大于等于200°C，且小于等于650°C ;之后，在所述目標溫度值進行保溫，保溫時間大于等于3小時；在所述保溫時間內(nèi)充分排出預混合金原料內(nèi)的微量氣體，使得預混合金原料的成分均勻；最后對經(jīng)過高溫處理的預混合金原料進行提純即脫氧化處理。
[0021]其中，所述提純包括步驟:高溫真空熱還原，脫氣處理和自然冷卻；所述自然冷卻是在真空環(huán)境下進行的；所述經(jīng)過高溫處理的預混合金原料在經(jīng)過所述提純之后得到穩(wěn)定的低熔點的液態(tài)的鎵基合金。
[0022]其中，所述無汞體溫計感溫液灌裝具體為:在高真空的灌裝爐內(nèi)通入惰性氣體，利用壓差將所述灌裝爐內(nèi)的液體狀態(tài)的所述鎵基合金灌裝至所述無汞玻璃體溫計的玻璃毛細管內(nèi)；所述灌裝爐內(nèi)的真空度大于10_3Pa ;所述灌裝過程需要維持靜壓時間大于等于8小時；在部少于8小時的靜壓管子后，所述玻璃毛細管全部灌滿；之后，再在一定水溫下將體溫計玻璃毛細管開口端封閉，按照歐洲標準，經(jīng)過準確檢定后，制成具有最佳測量體溫功能的體溫計。
[0023]其中，所述惰性氣體為氮氣或者氬氣。
[0024]其中，所述感溫液是理化性能穩(wěn)定的低熔點的液態(tài)的鎵基合金；所述感溫液在最一10°c時仍能保持較穩(wěn)定的液態(tài)流動性，滿足所述無汞玻璃體溫計在低溫環(huán)境下的正常使用和儲存。
[0025]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0026]本發(fā)明的無汞玻璃體溫計，包括體溫計管體和感溫泡，還包括玻璃毛細管和設置于所述玻璃毛細管的一端的縮頸結構；所述縮頸結構包括留點凸起和感溫液體流道；還包括容置于所述感溫泡和所述玻璃毛細管內(nèi)的感溫液；所述感溫液采用鎵基合金作為原材料；所述發(fā)明采用的鎵基合金包括鎵、銦、錫、鋅、鉍、銻和鉛，以及稀土金屬鑭、鈰和釹中的任意一種或者兩種。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明的無汞玻璃體溫計的結構圖。
[0028]圖2是本發(fā)明的無汞玻璃體溫計的制作流程圖。
[0029]圖3是本發(fā)明的鎵基合金的高溫合金化及提純工藝流程圖。
[0030]圖4是本發(fā)明的鎵基合金的提純工藝流程圖。
[0031]1-體溫計管體；2_玻璃毛細管；3_感溫泡；4_縮頸結構；5_標度板。

【具體實施方式】
[0032]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合圖示與具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。
[0033]結合圖1至圖4對本發(fā)明的無汞玻璃體溫計及生產(chǎn)方法進行詳細說明。
[0034]實施例1:
[0035]本發(fā)明的無汞玻璃體溫計，包括體溫計管體I和沿著所述體溫計管體I的軸向設置于其一端的感溫泡3，所述體溫計管體I的與所述感溫泡3的連接處為橫截面的尺寸沿著所述體溫計管體I的軸向連續(xù)變化的過渡曲面，還包括沿著所述體溫計管體I的軸向穿設于所述體溫計管體I內(nèi)且一端延伸到所述感溫泡3內(nèi)的玻璃毛細管2和設置于所述玻璃毛細管2的靠近所述感溫泡3的一端的縮頸結構4，熔接后所述縮頸結構4處于所述過渡曲面的下側；所述縮頸結構4包括處于所述玻璃毛細管2的中間且從所述玻璃毛細管2的一側的管壁凸向另一側的管壁的留點凸起和由所述留點凸起與所述玻璃毛細管2形成的感溫液體流道，所述感溫液體流道處于所述留點凸起的兩側；還包括容置于所述感溫泡3和所述玻璃毛細管2內(nèi)的感溫液。
[0036]所述玻璃毛細管2帶有藍色釉帶，所述標度板5所對應的玻璃毛細管2為類似三角錐形，便于放大，進行讀數(shù)。
[0037]所述留點凸起為橢球體；在所述玻璃毛細管2的軸向上，所述感溫液體流道在所述留點凸起處的橫截面尺寸小于玻璃毛細管的尺寸；所述留點凸起是通過對所述玻璃毛細管2的管壁燒制得到的留點凸起；還包括沿著所述玻璃毛細管2的軸向插入到所述體溫計管體I內(nèi)的標度板5。
[0038]所述感溫液采用鎵基合金作為原材料；所述發(fā)明采用的鎵基合金包括鎵、銦、錫、鋅、鉍、銻和鉛，以及稀土金屬鑭、鈰和釹中的任意一種或者兩種；以質(zhì)量分數(shù)計:所述鎵的含量為70.6%，所述銦的含量為14%，所述錫的含量為12.5%，所述鉍的含量為1.5%，所述鉛的含量為1.0%，所述鈰的含量為0.4% ;所述鎵基合金所包含的任意一種元素的純度都大于等于99.99%。
[0039]本發(fā)明的體溫計制作方法，用于制作權利要求3所述的無汞玻璃體溫計，包括步驟:合金合成和體溫計感溫液灌裝。
[0040]所述合金合成包括步驟:合金配料，合金預混合和高溫合金化及提純；
[0041]合金配料，具體為將潔凈干燥的原料鎵、銦、錫、鋅、鉍、銻和鉛，以及稀土金屬鑭、鈰和釹中的一種或者兩種，在惰性氣體氮氣或氬氣的保護下，按預定的比例稱量并置于清潔的石英坩堝內(nèi)進行配料，得到配比合理的初始合金原料；
[0042]合金預混合，在合金初始化階段，所述初始合金原料在惰性氣體的保護下進行合金預混合，得到預混合金原料；
[0043]高溫合金化及提純，首先，在體系真空度大于等于3 X KT3Pa的環(huán)境下對所述預混合金原料進行高溫合金化；對所述預混合金原料進行攪拌并加熱，控制加熱速率為2V /min，并逐步升溫至目標溫度值，所述目標溫度值大于等于200°C，且小于等于650°C ;之后，在所述目標溫度值進行保溫，保溫時間大于等于3小時；在所述保溫時間內(nèi)充分排出預混合金原料內(nèi)的微量氣體，使得預混合金原料的成分均勻；最后對經(jīng)過高溫處理的預混合金原料進行提純。
[0044]所述提純包括步驟:高溫真空熱還原，脫氣處理和自然冷卻；所述自然冷卻是在真空環(huán)境下進行的；所述經(jīng)過高溫處理的預混合金原料在經(jīng)過所述提純之后得到穩(wěn)定的低熔點的液態(tài)的鎵基合金。
[0045]所述感溫液灌裝具體為:在高真空的灌裝爐內(nèi)通入惰性氣體，利用壓差將所述灌裝爐內(nèi)的液體狀態(tài)的所述鎵基合金灌裝至所述無汞玻璃體溫計的所述玻璃毛細管2內(nèi)；所述灌裝爐內(nèi)的真空度大于KT3Pa ;所述灌裝過程需要維持靜壓時間大于等于8小時。
[0046]所述惰性氣體為氮氣或者氬氣。
[0047]所述感溫液是理化性能穩(wěn)定的低熔點的液態(tài)的鎵基合金；所述感溫液在最低_5°C時仍能保持較穩(wěn)定的液態(tài)流動性，滿足所述無汞玻璃體溫計在低溫環(huán)境下的正常使用和儲存。
[0048]實施例2:
[0049]本發(fā)明的無汞玻璃體溫計，包括體溫計管體I和沿著所述體溫計管體I的軸向設置于其一端的感溫泡3，所述體溫計管體I的與所述感溫泡3的連接處為橫截面的尺寸沿著所述體溫計管體I的軸向連續(xù)變化的過渡曲面，還包括沿著所述體溫計管體I的軸向穿設于所述體溫計管體I內(nèi)且一端延伸到所述感溫泡3內(nèi)的玻璃毛細管2和設置于所述玻璃毛細管2的靠近所述感溫泡3的一端的縮頸結構4，熔接后所述縮頸結構4處于所述過渡曲面的下側；所述縮頸結構4包括從所述玻璃毛細管2的一側的管壁凸向另一側的管壁的留點凸起和由所述留點凸起與所述玻璃毛細管2形成感溫液體流道，所述感溫液體流道處于所述留點凸起的兩側；還包括容置于所述感溫泡3和所述玻璃毛細管2內(nèi)的感溫液。
[0050]所述玻璃毛細管2帶有藍色釉帶，所述標度板5所對應的玻璃毛細管2為類似三角錐形，便于放大，進行讀數(shù)。
[0051]所述留點凸起為橢球體；在所述玻璃毛細管2的軸向上，所述感溫液體流道在所述留點凸起處的橫截面尺寸小于玻璃毛細管的尺寸；所述留點凸起是通過對所述玻璃毛細管2的管壁燒制得到的留點凸起；還包括沿著所述玻璃毛細管2的軸向插入到所述體溫計管I內(nèi)的標度板5。
[0052]所述感溫液采用鎵基合金作為原材料；所述發(fā)明采用的鎵基合金包括鎵、銦、錫、鋅、鉍、銻和鉛，以及稀土金屬鑭、鈰和釹中的任意一種或者兩種；以質(zhì)量分數(shù)計:所述鎵的含量為61.0%,所述銦的含量為19.3%,所述錫的含量為15%,所述鋅的含量3%,所述秘的含量為0.2%，所述銻的含量為I%，所述稀土金屬鑭的含量為0.4%，其所述釹的含量為
0.3% ;所述鎵基合金所包含的任意一種元素的純度都大于等于99.99%。
[0053]本發(fā)明的體溫計制作方法，用于制作權利要求3所述的無汞玻璃體溫計，包括步驟:合金合成和體溫計感溫液灌裝。
[0054]所述合金合成包括步驟:合金配料，合金預混合和高溫合金化及提純；
[0055]合金配料，具體為將潔凈干燥的原料鎵、銦、錫、鋅、鉍、銻和鉛，以及稀土金屬鑭、鈰和釹中的一種或者兩種，在惰性氣體氮氣或氬氣的保護下，按預定的比例稱量并置于清潔的石英坩堝內(nèi)進行配料，得到配比合理的初始合金原料；
[0056]合金預混合，在合金初始化階段，所述初始合金原料在惰性氣體的保護下進行合金預混合，得到預混合金原料；
[0057]高溫合金化及提純，首先，在體系真空度大于等于3X 10_3Pa的環(huán)境下對所述預混合金原料進行高溫合金化；對所述預混合金原料進行攪拌并加熱，控制加熱速率為2V /min，并逐步升溫至目標溫度值，所述目標溫度值大于等于200°C，且小于等于650°C ;之后，在所述目標溫度值進行保溫，保溫時間大于等于3小時；在所述保溫時間內(nèi)充分排出預混合金原料內(nèi)的微量氣體，使得預混合金原料的成分均勻；最后對經(jīng)過高溫處理的預混合金原料進行提純。
[0058]所述提純包括步驟:高溫真空熱還原，脫氣處理和自然冷卻；所述自然冷卻是在真空環(huán)境下進行的；所述經(jīng)過高溫處理的預混合金原料在經(jīng)過所述提純之后得到穩(wěn)定的低熔點的液態(tài)的鎵基合金。
[0059]所述感溫液灌裝具體為:在高真空的灌裝爐內(nèi)通入惰性氣體，利用壓差將所述灌裝爐內(nèi)的液體狀態(tài)的所述鎵基合金灌裝至所述無汞玻璃體溫計的所述玻璃毛細管2內(nèi)；所述灌裝爐內(nèi)的真空度大于KT3Pa ;所述灌裝過程需要維持靜壓時間大于等于8小時。
[0060]所述惰性氣體為氮氣或者氬氣。
[0061]所述感溫液是理化性能穩(wěn)定的低熔點的液態(tài)的鎵基合金；所述感溫液在最低-10°c時仍能保持較穩(wěn)定的液態(tài)流動性，滿足所述無汞玻璃體溫計在低溫環(huán)境下的正常使用和儲存。
[0062]實施例3:
[0063]本發(fā)明的無汞玻璃體溫計，包括體溫計管體I和沿著所述體溫計管體I的軸向設置于其一端的感溫泡3，所述體溫計管體I的與所述感溫泡3的連接處為橫截面的尺寸沿著所述體溫計管體I的軸向連續(xù)變化的過渡曲面，還包括沿著所述體溫計管體I的軸向穿設于所述體溫計管體I內(nèi)且一端延伸到所述感溫泡3內(nèi)的玻璃毛細管2和設置于所述玻璃毛細管2的靠近所述感溫泡3的一端的縮頸結構4，熔接后所述縮頸結構4處于所述過渡曲面的下側；所述縮頸結構4包括從所述玻璃毛細管2的一側的管壁凸向另一側的管壁的留點凸起和由所述留點凸起與所述玻璃毛細管2形成感溫液體流道，所述感溫液體流道處于所述留點凸起的兩側；還包括容置于所述感溫泡3和所述玻璃毛細管2內(nèi)的感溫液。
[0064]所述玻璃毛細管2帶有藍色釉帶，所述標度板5所對應的玻璃毛細管2為類似三角錐形，便于放大，進行讀數(shù)。
[0065]所述留點凸起為橢球體；在所述玻璃毛細管2的軸向上，所述感溫液體流道在所述留點凸起處的橫截面尺寸小于玻璃毛細管的尺寸；所述留點凸起是通過對所述玻璃毛細管2的管壁燒制得到的留點凸起；還包括沿著所述玻璃毛細管2的軸向插入到所述體溫計套管I內(nèi)的標度板5。
[0066]所述感溫液采用鎵基合金作為原材料；所述發(fā)明采用的鎵基合金包括鎵、銦、錫、鋅、鉍、銻和鉛，以及稀土金屬鑭、鈰和釹中的任意一種或者兩種；以質(zhì)量分數(shù)計:所述鎵的含量為59.5%，所述銦的含量為20%，所述錫的含量為14.5%，所述鋅的含量為2%，所述鉍的含量為1.8%，所述銻的含量為1.5%，所述稀土金屬鑭的含量為0.3%，所述鈰的含量為0.4% ;所述鎵基合金所包含的任意一種元素的純度都大于等于99.99%。
[0067]本發(fā)明的體溫計制作方法，用于制作權利要求3所述的無汞玻璃體溫計，包括步驟:合金合成和體溫計感溫液灌裝。
[0068]所述合金合成包括步驟:合金配料，合金預混合和高溫合金化及提純；
[0069]合金配料，具體為將潔凈干燥的原料鎵、銦、錫、鋅、鉍、銻和鉛，以及稀土金屬鑭、鈰和釹中的一種或者兩種，在惰性氣體氮氣或氬氣的保護下，按預定的比例稱量并置于清潔的石英坩堝內(nèi)進行配料，得到配比合理的初始合金原料；
[0070]合金預混合，在合金初始化階段，所述初始合金原料在惰性氣體的保護下進行合金預混合，得到預混合金原料；
[0071]高溫合金化及提純，首先，在體系真空度大于等于3 X 10_3Pa的環(huán)境下對所述預混合金原料進行高溫合金化；對所述預混合金原料進行攪拌并加熱，控制加熱速率為2V /min，并逐步升溫至目標溫度值，所述目標溫度值大于等于200°C，且小于等于650°C ;之后，在所述目標溫度值進行保溫，保溫時間大于等于3小時；在所述保溫時間內(nèi)充分排出預混合金原料內(nèi)的微量氣體，使得預混合金原料的成分均勻；最后對經(jīng)過高溫處理的預混合金原料進行提純。
[0072]所述提純包括步驟:高溫真空熱還原，脫氣處理和自然冷卻；所述自然冷卻是在真空環(huán)境下進行的；所述經(jīng)過高溫處理的預混合金原料在經(jīng)過所述提純之后得到穩(wěn)定的低熔點的液態(tài)的鎵基合金。
[0073]所述感溫液灌裝具體為:在高真空的灌裝爐內(nèi)通入惰性氣體，利用壓差將所述灌裝爐內(nèi)的液體狀態(tài)的所述鎵基合金灌裝至所述無汞玻璃體溫計的所述玻璃毛細管2內(nèi)；所述灌裝爐內(nèi)的真空度大于KT3Pa ;所述灌裝過程需要維持靜壓時間大于等于8小時。
[0074]所述惰性氣體為氮氣或者氬氣。
[0075]所述感溫液是理化性能穩(wěn)定的低熔點的液態(tài)的鎵基合金；所述感溫液在最低_8°C時仍能保持較穩(wěn)定的液態(tài)流動性，滿足所述無汞玻璃體溫計在低溫環(huán)境下的正常使用和儲存。
[0076]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
【權利要求】
1.一種無汞玻璃體溫計，包括體溫計管體(I)和沿著所述體溫計管體(I)的軸向設置于其一端的感溫泡(3)，所述體溫計管體(I)的與所述感溫泡(3)的連接處為橫截面的尺寸沿著所述體溫計管體(I)的軸向連續(xù)變化的過渡曲面，其特征在于:還包括沿著所述體溫計管體(I)的軸向穿設于所述體溫計管體(I)內(nèi)且一端延伸到所述感溫泡(3)內(nèi)的玻璃毛細管(2)和設置于所述玻璃毛細管(2)的靠近所述感溫泡(3)的一端的縮頸結構(4)，熔接后所述縮頸結構(4)處于所述過渡曲面的下側；所述縮頸結構(4)包括從所述玻璃毛細管(2)的一側的管壁凸向另一側的管壁的留點凸起和由所述留點凸起與所述玻璃毛細管(2)形成的感溫液體流道，所述感溫液體流道處于所述留點凸起的兩側；還包括容置于所述感溫泡(3)和所述玻璃毛細管(2)內(nèi)的感溫液。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種無汞玻璃體溫計，其特征在于:所述留點凸起為橢球體；在所述玻璃毛細管(2)的軸向上，所述感溫液體流道在所述留點凸起處的橫截面尺寸小于玻璃毛細管的尺寸；所述留點凸起是通過對所述玻璃毛細管的管壁燒制得到的留點凸起；還包括沿著所述玻璃毛細管(2)的軸向插入到所述體溫計管體(I)內(nèi)的標度板(5)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種無汞玻璃體溫計，其特征在于:所述感溫液采用鎵基合金作為原材料；所述發(fā)明采用的鎵基合金包括鎵、銦、錫、鋅、鉍、銻和鉛，以及稀土金屬鑭、鈰和釹中的任意一種或者兩種；以質(zhì)量分數(shù)計:所述鎵的含量為58% -75%，所述銦的含量為10% -20%，所述錫的含量為9% -15%，所述鋅的含量為0-5%，所述鉍的含量為0-2%，所述銻的含量為0-2%，所述鉛的含量為0-1%，所述稀土金屬鑭、鈰或者釹中的任意一種或者兩種的含量為0-0.5% ;所述鎵基合金所包含的任意一種元素的純度都大于等于 99.99%。
4.一種體溫計制作方法，用于制作權利要求3所述的無汞玻璃體溫計，其特征在于，包括步驟:合金合成和體溫計感溫液灌裝。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種體溫計制作方法，其特征在于，所述合金合成包括步驟:合金配料，合金預混合和高溫合金化及提純； 合金配料，具體為將潔凈干燥的原料鎵、銦、錫、鋅、鉍、銻和鉛，以及稀土金屬鑭、鈰和釹中的一種或者兩種，在惰性氣體氮氣或氬氣的保護下，按預定的比例稱量并置于清潔的石英坩堝內(nèi)進行配料，得到配比合理的初始合金原料； 合金預混合，在合金初始化階段，所述初始合金原料在惰性氣體的保護下進行合金預混合，得到預混合金原料； 高溫合金化及提純，首先，在體系真空度大于等于3 X KT3Pa的環(huán)境下對所述預混合金原料進行高溫合金化；對所述預混合金原料進行攪拌并加熱，控制加熱速率為2 V /min，并逐步升溫至目標溫度值，所述目標溫度值大于等于20(TC，且小于等于650°C ;之后，在所述目標溫度值進行保溫，保溫時間大于等于3小時；在所述保溫時間內(nèi)充分排出預混合金原料內(nèi)的微量氣體，使得預混合金原料的成分均勻；最后對經(jīng)過高溫處理的預混合金原料進行提純。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種體溫計制作方法，其特征在于，所述提純包括步驟:高溫真空熱還原，脫氣處理和自然冷卻；所述自然冷卻是在真空環(huán)境下進行的；所述經(jīng)過高溫處理的預混合金原料在經(jīng)過所述提純之后得到穩(wěn)定的低熔點的液態(tài)的鎵基合金。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種體溫計制作方法，其特征在于，所述感溫液灌裝具體為:在高真空的灌裝爐內(nèi)通入惰性氣體，利用壓差將所述灌裝爐內(nèi)的液體狀態(tài)的所述鎵基合金灌裝至所述無汞玻璃體溫計的所述玻璃毛細管內(nèi)；所述灌裝爐內(nèi)的真空度大于10_3Pa ;所述灌裝過程需要維持靜壓時間大于等于8小時。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種無汞玻璃體溫計，其特征在于:所述惰性氣體為氮氣或者氬氣。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種無汞玻璃體溫計，其特征在于:所述感溫液是理化性能穩(wěn)定的低熔點的液態(tài)的鎵基合金；所述感溫液在最低-10°C時仍能保持較穩(wěn)定的液態(tài)流動性，滿足所述無汞玻璃體溫計在低溫環(huán)境下的正常使用和儲存。
【文檔編號】G01K5/12GK104180916SQ201410411930
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月20日 優(yōu)先權日:2014年8月20日
【發(fā)明者】潘健武, 王菲 申請人:嘉興福寧醫(yī)療器械有限公司