一种浸润程度检测传感器及相关方法技术

本发明专利技术提供一种浸润程度检测传感器，包括一防水薄膜及一检测电路，该电路的初始电阻为R0，其包括工作区及非工作区，工作区的初始电阻为R6，其为液体可接触到部分，非工作区的初始电阻为R7，其为液体无法接触到部分；工作区的其中一部分电路，其对应一未知的初始电阻值R8，当该部分电路被液体浸润后，会与液体一起构成一双电层电容，令检测电路的阻抗发生改变；通过对检测电路的动态电阻检测并通过公式R8/R6可计算传感器工作区的浸润程度。本发明专利技术用电阻方式实现了浸润程度检测，其有效地解决了双电层电容方式在液体浸润程度检测中存在的可靠性不足的问题。本发明专利技术还提供一种浸润程度检测方法及一种浸润程度传感器的制作方法。

A sensor for detecting the degree of infiltration and related methods

【技术实现步骤摘要】
一种浸润程度检测传感器及相关方法
本专利技术涉及液体检测领域，尤其涉及一种浸润程度检测传感器，以及相关的检测方法及制作方法。
技术介绍
浸润程度检测与传统液体检测的不同之处，在于浸润程度检测不但可知道在特定区域之内是否有液体的存在，还可以知道液体在该区域的浸润情况，例如液体的浸润面积、范围、百分比等。浸润程度检测传感器可用于多种不同的应用场合，其中包括一次性卫生用品（包括纸尿裤、纸尿片、卫生巾等）的潮湿状态或饱和状态检测的场合。因为一次性吸收用品都存在适时更换的问题，如果更换过于频密，不但麻烦而且浪费；如果换得太迟，又可能造成泄漏，还可能因为排泄物长时间刺激皮肤而造成尿布疹等皮肤疾患。实时检测及显示吸收用品的浸润程度，对一次性吸收用品的科学使用具有很大的实用价值。在现有技术当中，中国专利公开号CN102650608A提出了一种基于电化学电容器的液体检测装置、方法及纸尿裤，其通过设置在纸尿裤内的两条感应线直接与尿液接触，由此生成一个电化学电容（即双电层电容），然后通过对该电容的容量检测，实现了纸尿裤尿湿状况的检测，所述纸尿裤的尿湿状况与所述电化学电容的容量成正比。上述现有技术虽然解决了纸尿裤的“相对尿湿”检测问题，但未能解决纸尿裤的“绝对尿湿”检测问题，即纸尿裤的浸润程度检测问题，相关文献也没有给出一个明确的浸润程度（浸润百分比）的计算方法。事实上，该感应线与尿液接触产生的电容值与很多因素有关，例如与感应线的表面积/表比面积相关，而表比面积又与感应线的材料有关。对于碳性导电油墨印刷的感应线，其表比面积既与油墨成分有关，也与印刷厚度、稀释剂浓度、碳颗粒大小等有关，此外还与检测电压、环境温度等因素相关。除此之外，影响较大的还有尿液的成分，例如尿液中的含盐量，电解质浓度等，因此无法根据检测到的电容值而明确得出纸尿裤浸润程度的信息。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，通过在传感器中设立一个无源检测电路，并在检测电路中设立一个无保护的工作区及一个受保护的非工作区，令所述无保护的工作区在工作中与包含电解质的待测液体（例如尿液）接触并产生浸润，然后通过因浸润而产生的动态电阻变化来获取检测电路工作区的绝对浸润程度信息，以及检测电路整体浸润程度信息，由此可提供一种简单、稳定及可靠的浸润程度检测传感器及相关的检测方法和制作方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种浸润程度检测传感器，包括一防水薄膜，以及设置在所述防水薄膜上的一无源检测电路，所述检测电路的初始电阻值为R0，其包括工作区及非工作区，所述工作区的初始电阻值为R6，其为液体可接触到并可被浸润的部分，所述非工作区的初始电阻值为R7，其为液体无法接触到或被绝缘的部分；及所述工作区的其中一部分电路，其对应一未知初始电阻值R8，当包含电解质的液体将该部分电路浸润后，所述被浸润的电路会与将其浸润的液体一起构成一双电层电容，令所述检测电路的阻抗发生改变；及通过对所述检测电路的动态电阻检测，可获知所述被浸润部分电路所对应的初始电阻值R8的信息，并可用公式R8/R6计算所述传感器工作区的浸润程度，数值为0代表无浸润，数值为1代表100%浸润，以及用公式R8/R0计算所述传感器的整体浸润程度，数值为0代表无浸润，数值越大代表浸润程度越大。其中，所述检测电路的动态电阻检测包括周期性的直流电阻检测，若R4为检测周期开始时所述检测电路呈现的电阻值，R5为检测周期结束时所述检测电路呈现的电阻值，则可用公式R8=R5-R4计算所述浸润部分电路对应的初始电阻值R8，以及用公式（R5-R4）/R5计算所述传感器的整体浸润程度，数值越大代表浸润程度越大。其中，所述检测电路包括直条状电路，通过对所述直条狀电路两端的动态电阻检测可获知其浸润程度的信息；或所述检测电路包括U型电路，通过对所述U型电路两开口端的动态电阻检测可获知其浸润程度信息；或所述检测电路包括W型电路，通过对所述W型电路任意两开口端的动态电阻检测可获知其浸润程度信息。其中，所述检测电路通过导电油墨印刷于所述防水薄膜上，所述传感器还包括一绝缘薄膜，所述防水薄膜与所述绝缘薄膜通过胶粘剂或热压工艺进行复合并构成两面防水绝缘的复合膜，所述检测电路位于所述复合膜的夹层之中；及所述复合膜包括最少一切口，令所述复合膜夹层中的检测电路最少有一部分通过所述切口向外暴露，所述检测电路通过所述切口向外暴露的部分构成所述工作区，所述检测电路无切口向外暴露的部分构成所述非工作区。其中，还包括亲水性吸收物体，所述吸收物体包括一次性吸收用品，所述吸收用品包括面层、吸收层及防漏层，所述复合膜位于所述吸收用品的面层之上，或所述面层与吸收层之间，或所述吸收层与防漏层之间，当所述吸收用品的相应层面被浸润时，所述检测电路可提供所述吸收用品的浸润程度信息。其中，还包括一检测装置，所述检测装置包括直流电阻检测单元及无线发射单元，可通过无线方式发送所述浸润程度信息。本专利技术还提供一种浸润程度检测方法，包括如下的步骤：在一无源检测电路的两端连接一直流电阻检测装置，并通过所述检测装置对所述检测电路进行动态电阻检测；读取检测开始时刻的电阻值R4；监测所述检测电路的电阻变化，当所述检测电路的电阻值趋向稳定时，读取此刻的电阻值R5；基于电阻值R4、R5进行浸润程度分析，若电阻值R4、R5相若，判断所述检测电路处于干爽状态；若电阻值R5大于R4，则判断所述检测电路最少有一部分被浸润，可用公式（R5-R4）/R5计算所述检测电路的整体浸润程度，数值为0代表无浸润，数值越大代表浸润程度越大。其中，在所述检测装置对所述检测电路进行动态电阻检测之前或之后，还包括对所述检测电路进行放电，或等待一个特定时间，令所述检测电路恢复常态的步骤。本专利技术还提供一种浸润程度检测传感器的批量生产制作方法，包括以下步骤：在一宽幅防水薄膜卷材上印刷M行N列W型的导电油墨图案；将一宽幅绝缘薄膜卷材与印刷了所述W型导电油墨图案的所述防水薄膜卷材进行复合并构成一宽幅复合膜卷材，所述导电油墨图案位于所述复合膜的夹层之中并构成受保护的W型检测电路；对所述宽幅复合膜卷材进行分切，分切线设置在每一个所述W型导电油墨图案的中间及每一所述W型导电油墨图案的间隙位置上，由此生成2*N卷包含M个U型检测电路的复合膜卷材，所述U型检测电路的其中一边包括切口，其对应的检测电路通过所述切口向外暴露并构成所述检测电路的工作区，而所述U型检测电路的另一边则不包括任何切口，该部分不包括任何切口的电路构成所述检测电路的非工作区。其中，还包括如下步骤：在吸收用品生产线上，将所述包含U型检测电路的复合膜卷材与一次性吸收用品的面层、吸收层及防漏层进行粘合，粘合后所述复合膜位于所述吸收用品的面层之上，或位于所述面层与吸收层之间，或位于所述吸收层与防漏层之间；在每一所述U型检测电路的前后间隙位置上对所述复合膜、面层、吸收层及防漏层的粘合体实施切断，并生成2*M*N条具有水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种浸润程度检测传感器，其特征在于，包括一防水薄膜，以及设置在所述防水薄膜上的一无源检测电路，所述检测电路的初始电阻值为R0，其包括工作区及非工作区，所述工作区的初始电阻值为R6，其为液体可接触到并可被浸润的部分，所述非工作区的初始电阻值为R7，其为液体无法接触到或被绝缘的部分；及/n所述工作区的其中一部分电路，其对应一未知初始电阻值R8，当包含电解质的液体将该部分电路浸润后，所述被浸润的电路会与将其浸润的液体一起构成一双电层电容，令所述检测电路的阻抗发生改变；及/n通过对所述检测电路的动态电阻检测，可获知所述被浸润部分电路所对应的初始电阻值R8的信息，并可用公式R8/R6计算所述传感器工作区的浸润程度，数值为0代表无浸润，数值为1代表100%浸润，以及用公式R8/R0计算所述传感器的整体浸润程度，数值为0代表无浸润，数值越大代表浸润程度越大。/n

【技术特征摘要】
1.一种浸润程度检测传感器，其特征在于，包括一防水薄膜，以及设置在所述防水薄膜上的一无源检测电路，所述检测电路的初始电阻值为R0，其包括工作区及非工作区，所述工作区的初始电阻值为R6，其为液体可接触到并可被浸润的部分，所述非工作区的初始电阻值为R7，其为液体无法接触到或被绝缘的部分；及
所述工作区的其中一部分电路，其对应一未知初始电阻值R8，当包含电解质的液体将该部分电路浸润后，所述被浸润的电路会与将其浸润的液体一起构成一双电层电容，令所述检测电路的阻抗发生改变；及
通过对所述检测电路的动态电阻检测，可获知所述被浸润部分电路所对应的初始电阻值R8的信息，并可用公式R8/R6计算所述传感器工作区的浸润程度，数值为0代表无浸润，数值为1代表100%浸润，以及用公式R8/R0计算所述传感器的整体浸润程度，数值为0代表无浸润，数值越大代表浸润程度越大。


2.如权利要求1所述的浸润程度检测传感器，其特征在于，所述检测电路的动态电阻检测包括周期性的直流电阻检测，若R4为检测周期开始时所述检测电路呈现的电阻值，R5为检测周期结束时所述检测电路呈现的电阻值，则可用公式R8=R5-R4计算所述浸润部分电路对应的初始电阻值R8，以及用公式（R5-R4）/R5计算所述传感器的整体浸润程度，数值越大代表浸润程度越大。


3.如权利要求2所述的浸润程度检测传感器，其特征在于，所述检测电路包括直条状电路，通过对所述直条狀电路两端的动态电阻检测可获知其浸润程度的信息；或
所述检测电路包括U型电路，通过对所述U型电路两开口端的动态电阻检测可获知其浸润程度信息；或
所述检测电路包括W型电路，通过对所述W型电路任意两开口端的动态电阻检测可获知其浸润程度信息。


4.如权利要求3所述的浸润程度检测传感器，其特征在于，所述检测电路通过导电油墨印刷于所述防水薄膜上，所述传感器还包括一绝缘薄膜，所述防水薄膜与所述绝缘薄膜通过胶粘剂或热压工艺进行复合并构成两面防水绝缘的复合膜，所述检测电路位于所述复合膜的夹层之中；及
所述复合膜包括最少一切口，令所述复合膜夹层中的检测电路最少有一部分通过所述切口向外暴露，所述检测电路通过所述切口向外暴露的部分构成所述工作区，所述检测电路无切口向外暴露的部分构成所述非工作区。


5.如权利要求4所述的浸润程度检测传感器，其特征在于，还包括亲水性吸收物体，所述吸收物体包括一次性吸收用品，所述吸收用品包括面层、吸收层及防漏层，所述复合膜位于所述吸收用品的面层之上，或所述面层与吸收层之间，或所述吸收层与...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄新凯，徐菲，陈阵，
申请(专利权)人：深圳一代科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44