一种便携式自供能紫外线监测系统技术方案

一种便携式自供能紫外线监测系统，包括柔性太阳能电池、信号读取传输硬件系统以及柔性紫外线探测器，其中，柔性紫外线探测器覆盖在柔性太阳能电池的感光一侧上，并且在监测紫外线强度的同时保护该柔性太阳能电池免受紫外线的伤害，柔性太阳能电池连接信号读取传输硬件系统且向该信号读取传输硬件系统供能，实现系统的自供能，柔性紫外光探测器连接信号读取传输硬件系统并且将紫外线强度的监测数据传输给该信号读取传输硬件系统进行存储。本发明专利技术具有便于携带、自行供能、成本低廉和数据可传输储存的优点，能够随身携带或者放置于环境中监测紫外线强度，满足人们对紫外线的监测需求，有益于提高人们的生活质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种紫外线监测装置，特别是涉及一种基于柔性太阳能电池和柔性紫外线探测器的便携式自供能紫外线监测系统，属于环境监测

技术介绍
紫外线是指阳光中波长10至400纳米(nm)的光线，可分为UVA(波长320～400纳米，长波)、UVB(波长290～320纳米，中波)以及UVC(波长100～290纳米，短波)。当紫外线照射人体或生物体后，不同波长的紫外线对人体或者生物体的生理作用也不同。其中，UVC对人体的伤害最大，短时间照射即可灼伤皮肤，长期或高强度照射还会造成皮肤癌；中波段的UVB紫外线对人体具有红斑作用，能促进体内矿物质代谢和维生素D的形成，但长期或过量照射会令皮肤晒黑，并引起红肿脱皮；长波段的紫外线UVA又称为长波黑斑效应紫外线，它有很强的穿透力，可以直达肌肤的真皮层，破坏弹性纤维和胶原蛋白纤维，将我们的皮肤晒黑。日光中的大部分紫外线被大气中的臭氧层吸收，使人体免受伤害。由上可见，紫外线对人体的健康有着重要的影响。因此对于紫外线的监测对于维护人们身体健康，引导人们健康的生活方式，提高人们的生活质量有着深远的意义。而现有的紫外线监测方法通常为监测仪，其具有不便于随身携带、数据处理采集和处理能力弱等不足，也不具备对监测信息的存储与传输功能，因此很有必要专利技术一种便携式紫外线检测系统。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服上述现有技术中存在的不足，提供一种便携式自供能紫外线监测系统，其通过柔性太阳能电池为整个监测系统供电，采用轻薄可弯折的柔性紫外线探测器监测紫外线，并且两者贴合为一个整体，同时应用信号读取传输硬件系统采集和存储数据，从而实现便携性、自供能和紫外线监测等目的。为实现上述目的，本专利技术的技术解决方案如下：一种便携式自供能紫外线监测系统，随身携带或者放置于室外，其特征在于，包括柔性太阳能电池、信号读取传输硬件系统以及柔性紫外线探测器，所述柔性紫外线探测器覆盖在所述柔性太阳能电池的感光一侧上，并且在监测紫外线强度
的同时保护该柔性太阳能电池免受紫外线的伤害，所述柔性太阳能电池连接所述信号读取传输硬件系统且向该信号读取传输硬件系统供能，实现所述紫外线监测系统的自供能，所述柔性紫外光探测器连接所述信号读取传输硬件系统并且将紫外线强度的监测数据传输给该信号读取传输硬件系统进行存储。进一步的，所述的柔性紫外线探测器为电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器或者基于印刷晶体管的传感器。进一步的，所述的柔性紫外线探测器和柔性太阳能电池采用印刷工艺在柔性衬底上制备而成。进一步的，所述的印刷工艺为喷墨打印、光刻、点胶、旋涂或丝网印刷。进一步的，所述柔性紫外线探测器与柔性太阳能电池贴合为轻薄可弯折的一个整体，并且以粘贴或插入的固定方式与所述信号读取传输硬件系统连接。进一步的，所述的信号读取传输硬件系统包括能量收集模块、信号采集模块、能量存储模块和用于模数信号转换以及数据存储的MCU模块；所述能量收集模块连接所述柔性太阳能电池，所述信号采集模块连接所述柔性紫外线探测器。进一步的，所述信号读取传输硬件系统通过无线或者有线方式将内部存储的紫外线强度的监测数据传输到手机或者电脑上。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、采用柔性太阳能电池作为系统的电源，有效地利用日光中的太阳能为系统供能，实现了紫外线监测系统的自供能，降低了系统在使用中的能耗成本；2、所述柔性紫外线探测器和柔性太阳能电池在柔性衬底上制备而成，具备轻薄、可弯折的特点，大大减轻了系统整体的重量，缩小了监测系统的体积和面积，大幅提升了其便携性，满足了日常便携的要求；3、所述柔性太阳能电池和柔性紫外线传感器贴合作为一个整体，以粘贴或插入的固定方式与硬件系统连接，提高了硬件系统的可重复利用性，降低了消耗成本，同时也进一步提高了便携性；4、所述柔性紫外线探测器覆盖在所述柔性太阳能电池的感光一侧上，使得探测器在监测紫外线强度的同时，能够有效地保护太阳能电池免受紫外线的破坏，增加了监测系统的寿命。本专利技术可用于满足个人需要的日常紫外线监测，也可用于大气环境的紫外线
监测。附图说明图1是本专利技术的系统结构示意图。具体实施方式经过实验和若干次优化处理，本专利技术提出一种基于柔性太阳能电池和柔性紫外线探测器的便携式自供能紫外线监测系统，其包括柔性太阳能电池、信号读取传输硬件系统以及柔性紫外线探测器；该柔性紫外光探测器通过能够传输数字信号或者模拟信号的接口与所述信号读取传输硬件系统进行连接，并且将紫外线强度的监测数据传输给该信号读取传输硬件系统进行存储；所述柔性太阳能电池连接所述信号读取传输硬件系统且向该信号读取传输硬件系统供能，实现所述紫外线监测系统的自供能。所述自供能紫外线监测系统可随身携带或者放置于室外，监测紫外线强度，并且通过无线或者有线方式将内部存储的紫外线强度的监测数据传输到手机或者电脑上。所述柔性紫外线探测器和柔性太阳能电池轻薄，可弯折。可选的，柔性紫外线探测器可以是电阻式、电容式、电感式或者基于印刷晶体管的传感器。所述柔性紫外线探测器和柔性太阳能电池在柔性衬底上使用印刷工艺制备，所述印刷工艺为喷墨打印、光刻、点胶、旋涂或丝网印刷。所述柔性紫外线探测器覆盖在柔性太阳能电池感光的一侧上，两者贴合为一个整体标签，并且以粘贴或插入的固定方式与所述信号读取传输硬件系统连接。所述柔性紫外线探测器在监测紫外线强度的同时，保护柔性太阳能电池免受紫外线的伤害。所述的信号读取传输硬件系统包括能量收集模块、信号采集模块、能量存储模块和用于模数信号转换以及数据存储的MCU模块；所述能量收集模块连接所述柔性太阳能电池，所述信号采集模块连接所述柔性紫外线探测器。为了使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明，但不应以此来限制本专利技术的保护范围。请参阅图1本专利技术的示意图，图示便携式自供能紫外线监测系统包括：柔性
标签101和信号读取传输硬件系统102；其中，柔性标签101由柔性太阳能电池111和制备在柔性太阳能电池111感光一侧上的柔性紫外线探测器112构成；其中，柔性标签101通过指定的接口与信号读取传输硬件系统102进行连接，所述指定的接口能够传输数字信号或者模拟信号，在本实施例中，使用模拟信号接口。在本实施例中，所述柔性太阳能电池111使用无机材料和有机材料在柔性衬底上制成，所述的柔性衬底为PEN柔性衬底。所述柔性紫外线探测器112使用无机材料通过印刷工艺在柔性衬底上制成，所述印刷工艺是旋涂和点胶工艺，所述的柔性衬底为PEN柔性衬底。所述柔性紫外线探测器112是一种电阻式传感器，其电阻值会根据紫外线强度变化而改变。所述柔性紫外线探测器112直接在柔性太阳能电池111上制备形成柔性标签101，该柔性标签101轻薄且可弯折。所述柔性太阳能电池111通过指定的接口连接并对信号读取传输硬件系统102进行供电；信号读取传输硬件系统102为柔性紫外线探测器112提供稳定的电压，并采集柔性紫外线探测器112的电流信号，转换成当前紫外线强度存储到系统中。上述仅为本专利技术的优选实施例，但本专利技术并非限定于此。任何本领域技术人员在不脱离本专利技术精神的范围内，可作出各种等效的更动与修改，均应属于本专利技术所要求保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式自供能紫外线监测系统，随身携带或者放置于室外，其特征在于，包括柔性太阳能电池、信号读取传输硬件系统以及柔性紫外线探测器，所述柔性紫外线探测器覆盖在所述柔性太阳能电池的感光一侧上，并且在监测紫外线强度的同时保护该柔性太阳能电池免受紫外线的伤害，所述柔性太阳能电池连接所述信号读取传输硬件系统且向该信号读取传输硬件系统供能，实现所述紫外线监测系统的自供能，所述柔性紫外光探测器连接所述信号读取传输硬件系统并且将紫外线强度的监测数据传输给该信号读取传输硬件系统进行存储。

【技术特征摘要】
1.一种便携式自供能紫外线监测系统，随身携带或者放置于室外，其特征在于，包括柔性太阳能电池、信号读取传输硬件系统以及柔性紫外线探测器，所述柔性紫外线探测器覆盖在所述柔性太阳能电池的感光一侧上，并且在监测紫外线强度的同时保护该柔性太阳能电池免受紫外线的伤害，所述柔性太阳能电池连接所述信号读取传输硬件系统且向该信号读取传输硬件系统供能，实现所述紫外线监测系统的自供能，所述柔性紫外光探测器连接所述信号读取传输硬件系统并且将紫外线强度的监测数据传输给该信号读取传输硬件系统进行存储。2.如权利要求1所述的便携式自供能紫外线监测系统，其特征在于，所述的柔性紫外线探测器为电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器或者基于印刷晶体管的传感器。3.如权利要求1所述的便携式自供能紫外线监测系统，其特征在于，所述的柔性紫外线探测器和柔性太阳能电池采用印刷工...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭小军，黄钰坤，李乔峰，卓本刚，陈苏杰，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31