具有检测阵列的吸附剂制造技术

一种具有用于检测吸附物的传感器阵列的吸附剂产品。所述吸附剂产品包括配置为吸收所述吸附物的吸附剂主体和与所述吸附剂主体集成的传感器阵列。所述传感器阵列包括多个感测元件、与多个感测元件电连通的电源、以及控制器,所述控制器被配置为检测多个感测元件中的至少一个的电性能变化并提供包含基于检测到变化的信息的信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有检测阵列的吸附剂相关申请的交叉引用本申请要求2018年12月11日提交的题为”具有检测阵列的吸附剂”的美国非临时专利申请第16/216,605号的权益，出于所有目的将其以引用方式并入本文，如同在此全文阐述一样。联邦资助研究或开发的声明无。
技术介绍
本公开总体上涉及吸附剂产品，更具体地涉及包含传感器以提供与被吸收或吸附的流体有关的信息的吸附剂产品。吸附剂产品，例如垫、擦拭物、袜子和帆桁(boom)，用于清理不需要的化学品溢出。它们经常用于液体泄漏和溢出很常见的工业设施，并且可以预防性地放置在预计会发生泄漏或溢出的地板上，或者隔离和控制已有的溢出。例如，吸附剂产品可以放置在设备周围或连接到设备或管道上。由于吸附剂产品(尤其是帆桁)可以制成亲油和疏水的，并且可以漂浮在水面上而不吸收任何水分，也可用于清洁漏洒在开放水域上的油或溶剂。除了工业或环境用途外，吸附剂产品还适用于清理杂货店、医院和学校等设施中更常见的溢出物。在使用过程中，吸附剂产品会达到饱和点，导致吸附剂材料失效。因此，吸附剂产品的使用者通常必须从应用场所或使用场所移除吸附剂产品，以确定吸附剂产品是否已达到其饱和容量。这个过程对使用者来说很不方便，一旦吸附剂产品已经过了饱和点，有时甚至会导致吸附剂产品的更换延迟。此外，该过程增加了与吸附剂产品相关的成本，包括用于移除、检查和更换未完全饱和的吸附剂产品的劳动力成本。然而，如果吸附剂产品在达到完全饱和之前被丢弃，则过早放置新的吸附剂产品会产生额外的成本。
技术实现思路
为了解决这些问题，已将一些先前的吸附剂系统引入饱和指示系统，例如特定区域饱和时的颜色指示。然而，这些系统具有明显的缺点。在许多情况下，这些系统缺乏空间信息，只能提供单一位置的信息。通过仅检测一部分吸附剂产品的饱和状态，如果该部分吸附剂局部饱和，则提供错误的饱和指示。除了无法向使用者提供空间信息之外，先前的系统通常无法在吸附物溢出通过吸附剂产品时提供时间信息。此外，许多传统技术方案不提供任何关于混合物组成的信息，并且经常使用复杂、昂贵的传感器。因此，需要通过向使用者提供额外的空间、时间和/或组成信息来改进先前的单一指示器或传感器饱和系统的吸附剂产品，以允许改进对吸附物溢出的进展和吸附剂产品状态的监测。这种吸附剂产品是紧凑的、低成本的并且能够有效地提供有用的实时信息。本文描述了改进的吸附剂产品，用于使用感测元件阵列向使用者指示空间、时间和/或组成信息。多个感测元件的使用为使用者提供有价值的信息，从而允许适当的吸附剂产品废弃并提供更准确或更详细的吸附物警报通知。在一个方面，本申请提供了具有用于检测吸附物的传感器阵列的吸附剂产品。所述吸附剂产品包括配置为吸收所述吸附物的吸附剂主体和与所述吸附剂主体集成的传感器阵列。传感器阵列包括多个感测元件、与多个感测元件电连通的电源和控制器。控制器被配置为检测多个感测元件中的至少一个的电性能的变化并且提供包含基于检测到变化的信息的信号。在另一方面，本申请提供了一种用于在吸附剂主体中已经达到吸附物的预定饱和阈值时向用户发出信号的方法。该方法包括以下步骤：提供上述和/或本文所述类型的吸附剂产品，将吸附剂产品施加到预计会发生吸附物泄漏的位置，观察指示器，以及如果指示器表明吸附剂主体中已达到吸附物的预定饱和阈值时替换该吸附剂产品。在另一个方面，本申请提供了一种制造具有用于检测吸附物的传感器阵列的吸附剂产品的方法。该方法包括提供构造成吸收吸附物的吸附剂主体和将传感器阵列与吸附剂主体集成的步骤。所述传感器阵列包括多个感测元件、与多个感测元件电连通的电源、以及控制器，所述控制器被配置为检测多个感测元件中的至少一个的电性能变化并提供包含基于检测到变化的信息的信号。在另一方面，本申请提供了一种用于在上述和/或本文所述类型的吸附剂产品的吸附剂主体中达到吸附物的预定饱和阈值时向用户发出信号的方法。该方法包括监测多个感测元件中的至少一个感测元件的电性能，当满足吸附剂主体中的吸附物的饱和条件时提供指示。在又一个方面，本申请提供了一种具有用于检测吸附物的传感器阵列的吸附剂产品。所述吸附剂产品包括配置为吸收所述吸附物的吸附剂主体和与所述吸附剂主体集成的传感器阵列。传感器阵列包括多个感测元件、与多个感测元件电连通的应答器。应答器被配置为提供包含关于多个感测元件是否已经与吸附物接触的信息的信号。在某些形式中，所提供的信息是定量的，提供已被吸附物接触的感测元件的数量、与元件接触的时间等。通过以下详述和附图能够清楚地了解本专利技术的上述以及其他优点。下述内容只是关于本专利技术的一些优选实施方式的描述。为了评定本专利技术的整个范围，对于权利要求书应理解这些优选的实施方式并非旨在于是权利要求书范围内的仅有的实施方式。附图说明图1是垫或擦拭物形式的吸附剂产品的示意图。传感器阵列串联连接并用虚线示出以表示其在垫或擦拭物内的内部位置。图2是垫或擦拭物形式的吸附剂产品的示意图。传感器阵列独立连接并用虚线示出以表示其在垫或擦拭物内的内部位置。图3是袜或帆桁形式的吸附剂产品的示意图。吸附剂产品围绕着溢出的吸附物。图4是袜或帆桁形式的吸附剂产品的示意图。传感器阵列串联连接并用虚线示出以表示其在袜或帆桁内的内部位置。图5是吸附剂产品的主单元的示意图。在该示意图中，主单元包括电源、控制器和指示器。具体实施方式在本文中，“吸附剂主体”可表示能够吸附或吸收流体的任何吸收剂或吸附剂材料。在本文中，“吸附物”可表示能够被吸附或吸收的流体，例如气体或液体。在本文中，“饱和度”或“预定饱和阈值”可表示预定的相对饱和度，其小于或等于吸附物被吸附剂产品吸收的绝对饱和度。例如，饱和阈值可以是吸附剂主体饱和容量的约10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或100％。优选地，饱和阈值是吸附剂主体饱和容量的至少80％，或更优选地至少90％。现参考图1，吸附剂产品100的示意图以吸收片材的形式示出。吸附剂产品100包括位于吸附剂主体102内的传感器阵列101。如将进一步描述的，传感器阵列可用于检测吸附物。如图1所示，吸附剂主体102为平面擦拭物或垫的形式。传感器阵列101包括与四个感测元件106电连通的主单元104，所述四个感测元件106以串联形式电连通。在该示意图中，主单元104和感测元件106分别由方框和圆圈表示。主单元104可容纳与感测元件106电连通的传感器阵列物。例如，主单元104可容纳与多个感测元件106电连通的一个或多个电源。主单元104还可容纳一个或多个控制器，所述控制器被配置为检测多个感测元件106中的至少一个的电性能的变化并且提供包含基于检测到变化的信息的信号。更一般地，应答器可存在于主单元104中，其可以是有源或无源RFID应答器。预期吸附剂产品100的各种物理表现并且将在下文更详细地描述。虽然感测元件106在图1中以串联形式电排布，感测元件106可以以替代配置形式电排布，以允许改进对吸附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有用于检测吸附物的传感器阵列的吸附剂产品，所述吸附剂产品包括：/n吸附剂主体，所述吸附剂主体构造为吸收所述吸附物；以及/n传感器阵列，所述传感器阵列与所述吸附剂主体集成，所述传感器阵列包括：/n多个感测元件；/n与所述多个感测元件电连通的电源；和/n控制器，所述控制器构造为检测多个感测元件中的至少一个的电性能的变化并且提供包含基于检测到变化的信息的信号。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181211 US 16/216,6051.一种具有用于检测吸附物的传感器阵列的吸附剂产品，所述吸附剂产品包括：
吸附剂主体，所述吸附剂主体构造为吸收所述吸附物；以及
传感器阵列，所述传感器阵列与所述吸附剂主体集成，所述传感器阵列包括：
多个感测元件；
与所述多个感测元件电连通的电源；和
控制器，所述控制器构造为检测多个感测元件中的至少一个的电性能的变化并且提供包含基于检测到变化的信息的信号。


2.如权利要求1所述的吸附剂产品，其特征在于，所述吸附剂主体选自下组：垫、擦拭物、袜、帆桁及其混合。


3.如权利要求1所述的吸附剂产品，其特征在于，所述电性能是电阻率。


4.如权利要求1所述的吸附剂产品，其特征在于，所述多个感测元件包括选自下组的材料：石墨烯、石墨烯衍生物和碳纳米管。


5.如权利要求1所述的吸附剂产品，其特征在于，所述信号包含关于吸附物组成的信息。


6.如权利要求5所述的吸附剂产品，其特征在于，所述关于吸附物组成的信息包括鉴定所述吸附物中有害分析物。


7.如权利要求1所述的吸附剂产品，其特征在于，所述信号包含关于吸附剂产品被吸附物饱和的空间信息。


8.如权利要求1所述的吸附剂产品，其特征在于，所述信号包含关于吸附物随时间的量或运动的空间信息。


9.如权利要求1所述的吸附剂产品，其特征在于，所述吸附剂产品还包括与所述控制器连通的指示器，所述指示器构造为接收信号并向使用者提供信息。


10.如权利要求9所述的吸附剂产品，其特征在于，所述指示器包括显示器，所述显示器构造为产生视觉警报信号或警报语。


11.如权利要求10所述的吸附剂产品，其特征在于，所述显示器选自下组：变色墨水显示器、液晶显示器和电子纸显示器。


12.如权利要求9所述的吸附剂产品，其特征在于，所述指示器包括构造为产生声音的音频设备。


13.如权利要求9所述的吸附剂产品，其特征在于，所述传感器阵列包括向指示器提供信号的射频识别标签。


14.如权利要求1所述的吸附剂产品，其特征在于，所述多个感测元件排列于至少一个串联电路中。


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【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·瑙曼，
申请(专利权)人：勃来迪环球股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US