基于大豆分离蛋白/羟乙基纤维素/聚吡咯复合海绵的智能尿湿监控装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了基于大豆分离蛋白/羟乙基纤维素/聚吡咯复合海绵的智能尿湿监控装置，包括复合海绵、直流电流检测单元、控制单元、警报单元和电源单元；复合海绵、直流电流检测单元、电源单元串联成回路；直流电流检测单元的输出还连接控制单元，控制单元连接警报单元；直流电流检测单元用来检测回路电流大小，并将电流数据转化为数字信号后发送给控制单元；控制单元用来判断回路电流是否在预设电流范围内，当回路电流在预设电流范围内时，则向警报单元发送报警指令。本发明专利技术构造简单，成本廉价，以大豆分离蛋白/羟乙基纤维素/聚吡咯复合海绵作为压力和湿度的协同传感器，可对婴儿或小便失禁病人的尿液侧漏实行实时监控。

Intelligent urine monitoring device based on soybean protein isolate / hydroxyethyl cellulose / polypyrrole composite sponge

The invention discloses an intelligent urine moisture monitoring device based on soybean protein isolate/hydroxyethyl cellulose/polypyrrole composite sponge, which comprises a composite sponge, a DC current detecting unit, a control unit, an alarm unit and a power supply unit, a composite sponge, a DC current detecting unit, a power supply unit in series, and a DC current detecting sheet. The output of the unit is also connected to the control unit, which connects the alarm unit; the DC current detection unit is used to detect the size of the loop current and transmit the current data to the control unit after converting the current data into digital signals; the control unit is used to determine whether the loop current is in the preset current range, when the loop current is in the preset current range. Inside, alarm instructions are sent to the alarm unit. The invention has the advantages of simple structure and low cost. The soybean protein isolate/hydroxyethyl cellulose/polypyrrole composite sponge is used as a synergistic sensor for pressure and humidity, and can be used for real-time monitoring of urine leakage in infants or urinary incontinence patients.

【技术实现步骤摘要】
基于大豆分离蛋白/羟乙基纤维素/聚吡咯复合海绵的智能尿湿监控装置
本专利技术属于智能监测
，具体涉及基于大豆分离蛋白/羟乙基纤维素/聚吡咯复合海绵的智能尿湿监控装置。
技术介绍
现今婴儿/成人尿不湿产品非常强大，也有非常强的吸水性能，但是现实生活中总会出现侧漏，导致婴儿或者小便失禁者可能整晚浸泡在尿液中。若整夜浸泡在尿液中，臀部常会出现红色的小疹子或皮肤变得比较粗糙，称做“尿布疹”或“红屁股”。而且所产生的潮湿、温热的环境，恰好为细菌等微生物提供良好的生存环境，导致病原菌滋生。如果婴儿长时间裹湿尿布或脏尿布，皮肤就会受到刺激，形成尿布疹；对于长期卧床的小便失禁病人更有可能导致褥疮，严重影响卫生健康。因此有必要研制出一种构造简单，廉价，抗菌，能对婴儿或者小便失禁病人尿液侧漏实行实时监控的装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供基于大豆分离蛋白/羟乙基纤维素/聚吡咯复合海绵的智能尿湿监控装置，其可对尿液侧漏进行实时监控。本专利技术提供的基于大豆分离蛋白/羟乙基纤维素/聚吡咯复合海绵的智能尿湿监控装置，包括复合海绵、直流电流检测单元、控制单元、警报单元和电源单元；复合海绵、直流电流检测单元、电源单元串联成回路；直流电流检测单元的输出还连接控制单元，控制单元连接警报单元；直流电流检测单元用来检测回路电流大小，并将电流数据转化为数字信号后发送给控制单元；控制单元用来判断回路电流是否在预设电流范围内，当回路电流在预设电流范围内时，则向警报单元发送报警指令；所述预设电流范围为侧漏情况下回路的电流范围，预先通过试验获得。进一步的，所述智能尿湿监控装置由两个可拆分的部分构成；两个可拆分部分之一包括：两固定支架；两固定支架的一端头均设有一导电电极，记为端头导电电极；两固定支架上均设有两魔术贴A面，所有魔术贴A面上均设有一导电电极，记为外接电极；智能尿湿监控装置中除复合海绵外的组件分设于两固定支架上且位于固定支架上的两魔术贴A面之间，并通过在两固定支架上内置和/或外置电连接线，使得电源单元、直流电流检测单元电连接，直流电流检测单元的输出端、控制单元、警报单元顺次电连接；两个可拆分部分之二包括：内置复合海绵的吸水棉；吸水棉边沿连接有两不导电固定带和两导电固定带，两导电固定带与吸水棉内复合海绵接触；两不导电固定带和两导电固定带的另一端均连接有与魔术贴A面相对应的魔术贴B面；将魔术贴A面和魔术贴B面对应粘接，使得复合海绵、电源单元、直流电流检测单元串联成回路。作为优选，所述两不导电固定带和所述两导电固定带以可拆卸方式连接吸水棉。作为优选，所述两不导电固定带和所述两导电固定带长度可调。进一步的，两固定支架分别记为第一固定支架和第二固定支架；第一固定支架上两个魔术贴A面分别记为第一魔术贴A面、第二魔术贴A面；第二固定支架上两个魔术贴A面分别记为第三魔术贴A面、第四魔术贴A面；第一魔术贴A面、第二魔术贴A面、第三魔术贴A面、第四魔术贴A面上所设外接电极，分别记为第一导电电极、第二导电电极、第三导电电极、第四导电电极；两端头导电电极分别记为第一端头导电电极和第二端头导电电极；第一导电电极和第三导电电极通过导线连接；第一端头导电电极和第二端头导电电极通过导线连接；电源单元、直流电流检测单元、控制单元设于第一固定支架上，且位于第一魔术贴A面和第二魔术贴A面之间；警报单元设于第二固定支架上，且位于第三魔术贴A面和第四魔术贴A面之间；通过在两固定支架上内置电连接线，使第二导电电极、电源单元、直流电流检测单元、第一端头导电电极顺次电连接，直流电流检测单元的输出端、控制单元的输入端、第一导电电极顺次电连接，警报单元连接第三导电电极，第四导电电极电连接第二端头导电电极。作为优选，所述复合海绵的制备方法如下：步骤1，将羟乙基纤维素溶液和大豆分离蛋白溶液共混，经交联反应，制备大豆分离蛋白/羟乙基纤维素复合海绵；步骤2，以大豆分离蛋白/羟乙基纤维素复合海绵为基材，原位聚合聚吡咯，获得大豆分离蛋白/羟乙基纤维素/聚吡咯复合海绵步骤1进一步包括：1-a：按照羟乙基纤维素和大豆分离蛋白的干重比在(1，100)范围内，将羟乙基纤维素溶液和大豆分离蛋白溶液共混；1-b：加入交联剂进行交联反应，交联剂的加入质量为羟乙基纤维素和大豆分离蛋白总质量的1％～4％；1-c：交联反应结束进行离心脱气泡，之后进行冷冻干燥、去除杂质。步骤2进一步包括：2-a：将大豆分离蛋白/羟乙基纤维素复合海绵剪成片状；2-b：将片状的大豆分离蛋白/羟乙基纤维素复合海绵在FeCL3乙醇溶液中浸泡，以使大豆分离蛋白/羟乙基纤维素复合海绵上均匀分布有Fe3+；2-c：将分布有Fe3+的大豆分离蛋白/羟乙基纤维素复合海绵在吡咯乙醇溶液中浸泡，进行原位聚合；2-d：根据实际需要重复子步骤2-c。本专利技术还提供了一种大豆分离蛋白/羟乙基纤维素/聚吡咯复合海绵的制备方法，包括步骤：步骤1，将羟乙基纤维素溶液和大豆分离蛋白溶液共混，经交联反应，制备大豆分离蛋白/羟乙基纤维素复合海绵；步骤2，以大豆分离蛋白/羟乙基纤维素复合海绵为基材，原位聚合聚吡咯，获得大豆分离蛋白/羟乙基纤维素/聚吡咯复合海绵。步骤2进一步包括：2-a：将大豆分离蛋白/羟乙基纤维素复合海绵剪成片状；2-b：将片状的大豆分离蛋白/羟乙基纤维素复合海绵在FeCL3乙醇溶液中浸泡，以使大豆分离蛋白/羟乙基纤维素复合海绵上均匀分布有Fe3+；2-c：将分布有Fe3+的大豆分离蛋白/羟乙基纤维素复合海绵在吡咯乙醇溶液中浸泡，进行原位聚合；2-d：根据实际需要重复子步骤2-c。本专利技术智能尿湿监控装置基于大豆分离蛋白/羟乙基纤维素/聚吡咯复合海绵实现，大豆分离蛋白/羟乙基纤维素/聚吡咯复合海绵表示该海绵由大豆分离蛋白、羟乙基纤维素、聚吡咯构成。该复合海绵具有强大的抗菌性，良好的生物相容性，无毒性；更重要的，其电阻能在压力与湿度的协同作用下发生改变；并且，该复合海绵具有优良的导电性，不会损失过多的电阻功率。本专利技术采用该复合海绵作为压力和湿度的协同传感器，来监控是否发生侧漏。当尿液侧漏时，警报单元会进行报警，以提醒监护人。本专利技术具有以下特点和有益效果：(1)构造简单，成本廉价，具有良好的生物相容性；原料来源丰富，节能环保，且实用性强；(2)以大豆分离蛋白/羟乙基纤维素/聚吡咯复合海绵作为压力和湿度的协同传感器，可对婴儿或小便失禁病人的尿液侧漏实行实时监控。附图说明图1为本专利技术智能尿湿监控装置的结构示意图；图2～3为实施例中智能尿湿监控装置的具体结构示意图；图4为实施例中两固定支架内置电路结构示意图；图5为图2和图3中智能尿湿监控装置的连接示意图；图6为实施例中复合海绵压缩前、压缩后、以及恢复后表面和断面的扫描电镜图；图7为实施例中复合海绵的压缩率和恢复率的柱状图；图8为实施例中复合海绵压缩前和压缩后的吸水率曲线；图9为实施例中复合海绵压缩前、压缩后、以及恢复后的导电系数柱状图；图10为实施例中复合海绵的细胞相容性图。图中：1-复合海绵；2a-声警报单元，2b-光警报单元；3-尿液；4-电源单元；5-直流电流检测单元；6-控制单元；7a-第一固定支架，7b-第二固定支架；8a-第一魔术贴A面，8b-第二魔术贴A面，8c-第三魔术贴A面，8d-第四魔术贴A面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于大豆分离蛋白/羟乙基纤维素/聚吡咯复合海绵的智能尿湿监控装置，其特征是：包括复合海绵、直流电流检测单元、控制单元、警报单元和电源单元；复合海绵、直流电流检测单元、电源单元串联成回路；直流电流检测单元的输出还连接控制单元，控制单元连接警报单元；直流电流检测单元用来检测回路电流大小，并将电流数据转化为数字信号后发送给控制单元；控制单元用来判断回路电流是否在预设电流范围内，当回路电流在预设电流范围内时，则向警报单元发送报警指令；所述预设电流范围为侧漏情况下回路的电流范围，预先通过试验获得。

【技术特征摘要】
1.基于大豆分离蛋白/羟乙基纤维素/聚吡咯复合海绵的智能尿湿监控装置，其特征是：包括复合海绵、直流电流检测单元、控制单元、警报单元和电源单元；复合海绵、直流电流检测单元、电源单元串联成回路；直流电流检测单元的输出还连接控制单元，控制单元连接警报单元；直流电流检测单元用来检测回路电流大小，并将电流数据转化为数字信号后发送给控制单元；控制单元用来判断回路电流是否在预设电流范围内，当回路电流在预设电流范围内时，则向警报单元发送报警指令；所述预设电流范围为侧漏情况下回路的电流范围，预先通过试验获得。2.如权利要求1所述的基于大豆分离蛋白/羟乙基纤维素/聚吡咯复合海绵的智能尿湿监控装置，其特征是：所述智能尿湿监控装置由两个可拆分的部分构成；两个可拆分部分之一包括：两固定支架；两固定支架的一端头均设有一导电电极，记为端头导电电极；两固定支架上均设有两魔术贴A面，所有魔术贴A面上均设有一导电电极，记为外接电极；智能尿湿监控装置中除复合海绵外的组件分设于两固定支架上且位于固定支架上的两魔术贴A面之间，并通过在两固定支架上内置和/或外置电连接线，使得电源单元、直流电流检测单元电连接，直流电流检测单元的输出端、控制单元、警报单元顺次电连接；两个可拆分部分之二包括：内置复合海绵的吸水棉；吸水棉边沿连接有两不导电固定带和两导电固定带，两导电固定带与吸水棉内复合海绵接触；两不导电固定带和两导电固定带的另一端均连接有与魔术贴A面相对应的魔术贴B面；将魔术贴A面和魔术贴B面对应粘接，使得复合海绵、电源单元、直流电流检测单元串联成回路。3.如权利要求2所述的基于大豆分离蛋白/羟乙基纤维素/聚吡咯复合海绵的智能尿湿监控装置，其特征是：所述两不导电固定带和所述两导电固定带以可拆卸方式连接吸水棉。4.如权利要求2所述的基于大豆分离蛋白/羟乙基纤维素/聚吡咯复合海绵的智能尿湿监控装置，其特征是：所述两不导电固定带和所述两导电固定带长度可调。5.如权利要求2所述的基于大豆分离蛋白/羟乙基纤维素/聚吡咯复合海绵的智能尿湿监控装置，其特征是：两固定支架分别记为第一固定支架和第二固定支架；第一固定支架上两个魔术贴A面分别记为第一魔术贴A面、第二魔术贴A面；第二固定支架上两个魔术贴A面分别记为第三魔术贴A面、第四魔术贴A面；第一魔术贴A面、第二魔术贴A面、第三魔术贴A面、第四魔术贴A面上所设外接电极，分别记为第一导电电极、第二导电电极、第三导电电极、第四导电电极；两端头导电电极分别记为第一端头导电电极和第二端头导电电极；第一导电电极和第三导电电极通过导线连接；第一端头导电电极和第二端头导电电极通过导线连接；电源单元、直流电流检测单元、控制单元设于第一固定支架上，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈云，陈飞翔，杜巧月，张强，童攒，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42