一种吸收用品及相关方法转让专利
申请号 : CN201610872248.6
文献号 : CN107174408B
文献日 : 2018-12-28
发明人 : 徐菲 , 黄新凯
申请人 : 深圳一代科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种电子感湿吸收用品,其特征在于,包括:
柔性防水薄膜;
设置于所述柔性防水薄膜一面上的至少两条相互分隔绝缘的柔性电极;
透水编织物层;
设置于所述柔性防水薄膜另一面,并位于所述柔性防水薄膜与所述透水编织物层之间的吸收层,用于吸收从所述透水编织物层进入的液体;
所述柔性电极与所述吸收层分别位于所述柔性防水薄膜的两面,相互隔离绝缘;
所述柔性防水薄膜、柔性电极及包含于所述吸收层中的液体构成一个无极性可变电解电容器,其中,所述柔性电极作为所述可变电解电容器的电极,所述柔性防水薄膜作为所述可变电解电容器的电介质,所述液体作为所述可变电解电容器的电解质,通过对所述可变电解电容器的电容值及其变化进行检测,可获知所述电子感湿吸收用品的潮湿状态;
所述柔性电极包括采用碳性导电油墨在所述柔性防水薄膜上印刷而成的尿湿感应线;
所述电子感湿吸收用品还包括尿湿检测装置,与所述尿湿感应线电气连接,用于对所述电子感湿吸收用品的尿湿状况进行检测,所述尿湿检测装置包括:充放电单元,用于对所述尿湿感应线进行周期性充放电操作;
模数转换单元,用于获取通过所述周期性充放电操作而在所述尿湿感应线之间产生的电容值数据或与所述电容值大小相关的电压峰值数据;
处理器,用于对所述充放电单元及模数转换单元进行控制,并通过对一系列所述电压峰值数据或电容值数据进行处理而获得量化的尿湿状态信息;
数据信息存储单元,用于储存所述一系列电压峰值数据或电容值数据,并形成一条反映所述电子感湿吸收用品潮湿状态的电压曲线或电容曲线;
潮湿有效性确认单元,用于根据所述电压曲线从原始值或峰值下降的情况,或根据所述电容曲线从原始值或谷值上升的情况,判断是否有一次潮湿发生;
潮湿状态输出单元,用于输出所述电子感湿吸收用品的潮湿状态信息;
恢复干爽确认单元,用于根据所述电压曲线从波谷值上升的情况,或所述电容曲线从波峰值下降的情况,判断所述电子感湿吸收用品是否已恢复干爽状态;
潮湿次数计算单元,用于根据所述潮湿有效性确认单元的输出统计潮湿发生的次数,当所述次数达到预设的触发值时,输出更换所述电子感湿吸收用品的信号;
潮湿时长计算单元,用于从所述电压曲线波谷,或所述电容曲线波峰开始计算时间,当所述时间超过预设的触发值而所述电子感湿吸收用品仍未恢复干爽状态时,输出更换所述电子感湿吸收用品的信号;
潮湿程度分析单元,用于根据所述电压曲线下降的幅度,或根据所述电容曲线上升的幅度,判断所述电子感湿吸收用品潮湿的程度,当所述变化超过预设的触发值时,输出更换所述电子感湿吸收用品的信号;
排放时长计算单元,用于从一次有效潮湿发生开始计时,至预设的时间触发值而所述曲线仍未形成有效电压波谷或电容波峰时,输出更换所述电子感湿吸收用品的信号。
2.如权利要求1所述的电子感湿吸收用品,其特征在于,所述吸收层包括第一吸收体及混合在所述第一吸收体中的第二吸收体,所述第一吸收体用于吸收从所述透水编织物层进入的液体,并使得所述可变电解电容器的电容值增加,所述第二吸收体用于从所述第一吸收体吸收液体,使得所述第一吸收体中的液体含量下降及潮湿面积减小,从而令所述可变电解电容器的电容值下降。
3.如权利要求2所述的电子感湿吸收用品,其特征在于,所述第一吸收体的吸湿速度比所述第二吸收体快,所述第二吸收体的吸湿能力比所述第一吸收体强并具有水分吸收锁定能力,从而实现所述液体从所述第一吸收体向所述第二吸收体迁移的过程,所述过程可动态地反映在所述电容值的变化之中,所述第一吸收体包括由柔软疏松材料形成的细微储水空间,所述第二吸收体包括细微颗粒状的高分子吸水树脂。
4.如权利要求1所述的电子感湿吸收用品,其特征在于,在所述柔性防水薄膜与所述吸收层之间,并于紧贴所述柔性防水薄膜的位置上设置有亲水层,用于从所述吸收层吸收液体并有利于维持所述液体覆盖所述柔性电极的表面积不变,从而减少所述可变电解电容器的电容值变化,所述亲水层包括亲水性物料层;以及在所述亲水层和柔性防水薄膜之间设置有表面活性剂。
5.如权利要求4所述的电子感湿吸收用品,其特征在于,所述柔性防水薄膜为柔性防水透气薄膜,在所述柔性防水透气薄膜与所述亲水层之间,并于紧贴所述柔性防水透气薄膜的表面上设置有防渗涂层,用于防止所述亲水层中包含的液体通过所述柔性防水透气薄膜渗漏,从而防止所述相互分隔绝缘的柔性电极之间发生短路。
6.如权利要求1所述的电子感湿吸收用品,其特征在于,所述柔性防水薄膜包括柔性绝缘保护层,覆盖于所述柔性电极之上,用于防止人体接触所述柔性电极对所述可变电解电容器的电容值产生影响。
7.如权利要求1所述的电子感湿吸收用品,其特征在于,所述柔性防水薄膜包括聚乙烯薄膜。
8.如权利要求1所述的电子感湿吸收用品,其特征在于,所述电子感湿吸收用品为纸尿裤、纸尿片、纸尿垫及卫生巾中的任一种。
9.如权利要求1所述的电子感湿吸收用品,其特征在于,所述尿湿检测装置还包括:无线发射单元,用于将与所述电压峰值数据相关的信息通过无线方式进行发送。
10.如权利要求1所述的电子感湿吸收用品,其特征在于,所述电子感湿吸收用品为纸尿裤,所述纸尿裤包括前腹贴,所述前腹贴包括魔术贴,用于粘贴所述尿湿检测装置,并且所述纸尿裤前腹部的尿湿感应线两侧分别设有切口,用于将所述尿湿感应线翻转,并与所述尿湿检测装置电气连接。
11.如权利要求1所述的电子感湿吸收用品,其特征在于,所述电子感湿吸收用品为纸尿裤,所述纸尿裤包括前腹贴,所述前腹贴包括魔术贴,用于粘贴所述尿湿检测装置,并且所述纸尿裤前腹部的尿湿感应线位置包括一凸出部,用于被翻转后与所述尿湿检测装置电气连接。
12.如权利要求1所述的电子感湿吸收用品,其特征在于,所述尿湿检测装置还包括:底壳,所述底壳设置有魔术贴,用于将所述尿湿检测装置粘贴固定于所述电子感湿吸收用品上;
面壳,与所述底壳共同形成一个密封体;
电子线路板,位于所述的密封体之中;
活动锁扣,用于与所述面壳共同作用将所述电子感湿吸收用品夹紧;
探针,其一端位于所述面壳及所述活动锁扣之间,当所述电子感湿吸收用品被夹紧时,所述探针与所述电子感湿吸收用品上的尿湿感应线电气连接,以获取所述电子感湿吸收用品提供的可变电容值信号,并将所述可变电容值信号传送至所述电子线路板。
13.如权利要求12所述的电子感湿吸收用品,其特征在于:所述尿湿检测装置还包括:开壳凹槽,用于将所述面壳及所述底壳分离,以便进行电池更换操作。
14.如权利要求12所述的电子感湿吸收用品,其特征在于:所述尿湿检测装置还包括:壳体密封圈,位于所述面壳与所述底壳之间,用于所述面壳与所述底壳之间的密封;
探针密封圈,位于所述探针与所述面壳之间,用于所述探针与所述面壳之间的密封。
15.如权利要求12所述的电子感湿吸收用品,其特征在于,所述尿湿检测装置还包括:夹片检测单元,用于判断所述活动锁扣是否将所述电子感湿吸收用品夹紧,当所述探针中至少有2支同时接触到同一条尿湿感应线时,所述夹片检测单元发出夹片信号并点亮其上的LED指示灯。
16.如权利要求12所述的电子感湿吸收用品,其特征在于,所述尿湿检测装置还包括:睡姿检测单元,当所述尿湿检测装置被翻转时,发出趴睡信号。
17.一种可提供动态液体吸收过程信息及吸收能力信息的电子感湿吸收用品的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:选择一柔性防水薄膜为基材;
在所述柔性防水薄膜的一面设置最少两条相互分隔绝缘的柔性电极;
在所述柔性电极上覆盖一柔性绝缘层;
在所述柔性防水薄膜的另一面,在与所述柔性电极相对应的位置上设置第一吸收体;
在所述第一吸收体上方,或混合于所述第一吸收体之中,设置第二吸收体,所述第二收体具有强水分吸收及锁定能力,所述第一、第二收体构成所述电子感湿吸收用品的吸收层;
在所述吸收层上方覆盖一层透水编织物,令所述吸收层固定于所述柔性防水薄膜与所述透水编织物之间;
通过上述设置,形成一个可从所述透水编织物层注入液体,并由所述第一吸收体吸收液体,然后由所述第二吸收体从所述第一吸收体中吸收并锁定水分,同时由所述柔性防水薄膜防止液体渗漏的电子感湿吸收用品;并且所述柔性电极、柔性防水薄膜及包含在所述第一吸收体中的液体构成一个特殊的无极性可变电解电容器,其中所述柔性电极作为所述可变电解电容器的电极,所述柔性防水薄膜作为所述可变电解电容器的电介质,所述包含在第一吸收体中的液体作为所述可变电解电容器的电解质,所述可变电解电容器的电容值与包含在所述第一吸收体中的电解质液的含量与分布相关,所述液体从所述一层透水编织物进入所述第一吸收体,再由所述第二吸收体从所述第一吸收体中吸收并锁定水分的过程,可动态地反映到所述可变电解电容器的电容值变化之中。
18.如权利要求17所述的制作方法,其特征在于,还包括以下步骤:
在所述柔性防水薄膜与所述第一吸收体之间,于紧贴所述柔性防水薄膜的表面上设置一具有特定亲水或疏水性能的物料或涂层,所述物料的亲水或疏水性能不同,可对所述第一吸收体的水分在所述柔性防水薄膜表面的积聚及分布带来影响,从而可对所述可变电解电容器的电容值变化带来影响,并产生不同的电容变化规律,通过对所述可变电解电容器电容值的检测,可获知所述第一吸收体的液体含量或液体分布情况。
19.如权利要求18所述的制作方法,其特征在于:
所述第一吸收体具有较快但相对较弱的吸收能力,从所述一层透水编织物进入的液体会首先体现在所述第一吸收体中的液体含量增加,从而令与所述可变电解电容器的电容值增加;及所述第二吸收体具有较慢但相对较强的液体吸收能力,可从所述第一吸收体中争夺水分并将所述水分锁定,令所述第一吸收体中的水分含量下降,从而令所述可变电解电容器的电容值下降,形成一个电容值从增加到减少的动态变化过程;及所述第二吸收体的水分吸收及锁定能力是有限的,当接近饱和时,其水分吸收锁定能力会显著下降,令其从所述第一吸收体中争夺水分的能力下降并令所述电容值减小的速度变慢,由此可提供所述电子感湿吸收用品的液体吸收锁定能力是否接近极限的信息。
20.如权利要求19所述的制作方法,其特征在于,所述电子感湿吸收用品包括一次性纸尿裤、纸尿片、纸尿垫或卫生巾;所述柔性防水薄膜包括聚乙烯薄膜;所述透水编织物包括无纺布;所述柔性电极包括印刷在所述柔性防水薄膜上的导电油墨线及粘贴在所述柔性防水薄膜上的金属线;所述覆盖在柔性电极上的绝缘层包括柔软疏松的无纺布;所述第一吸收体包括由特定柔性材料构成的细微储水空间;所述第二吸收体包括细小颗粒状的高分子吸水树脂,所述吸水树脂混合在所述第一吸收体之中;所述亲水性物料包括纸、棉或亲水无纺布;所述疏水性物料包括疏水无纺布;所述液体包括尿液、汗水、经血或其它包含水分的排泄物。
说明书 :
一种吸收用品及相关方法
技术领域
背景技术
而不能检测到尿湿的程度如何,更不能提供尿湿过程的动态信息及吸收用品的吸收能力是
否接近饱和的信息,这需要有新的技术方案去解决。
发明内容
器的电容值及其变化进行检测,可获知所述电子感湿吸收用品的潮湿状态。
容值增加,所述第二吸收体用于从所述第一吸收体吸收液体,使得所述第一吸收体中的液
体含量下降及潮湿面积减小,从而令所述可变电解电容器的电容值下降。
向所述第二吸收体迁移的过程,所述过程可动态地反映在所述电容值的变化之中,所述第
一吸收体包括木浆、或者棉浆、或者蓬松布或者由柔软疏松材料形成的细微储水空间,所述第二吸收体包括细微颗粒状的高分子吸水树脂。
的表面积不变,从而减少所述可变电解电容器的电容值变化,所述亲水层包括亲水性物料
层、亲水性薄膜、亲水性纤维以及亲水性涂层中的任一种或任意组合。
的液体通过所述防水透气薄膜渗漏,从而防止所述相互分隔绝缘的柔性电极之间发生短
路。
换所述电子感湿吸收用品的信号;
放时间触发值范围为10秒至300秒。
吸收用品提供的可变电容值信号,并将所述可变电容值信号传送至所述电子线路板。
点亮其上的LED指示灯。
薄膜防止液体渗漏的一次性吸收用品;并且
解电容器的电介质,所述包含在第一吸收体中的液体作为所述电容器的电解质,所述电解
电容器的电容值与包含在所述第一吸收体中的电解质液的含量与分布相关,所述液体从所
述透水编织物层进入所述第一吸收体,再由所述第二吸收体从所述第一吸收体中吸收并锁
定水分的过程,可动态地反映到所述电解电容器的电容值变化之中。
收体的水分在所述防水薄膜表面的积聚及分布带来影响,从而可对所述电解电容器的电容
值变化带来影响,并产生不同的电容变化规律,通过对所述电容器电容值的检测,可获知所述第一吸收体的液体含量或液体分布情况。
容值增加;及
的电容值下降,形成一个电容值从增加到减少的动态变化过程;及
速度变慢,由此可提供所述电子感湿吸收用品的液体吸收锁定能力是否接近极限的信息。
吸水树脂混合在所述第一吸收体之中,或嵌入到所述细微储水空间之内;所述亲水性物料
包括纸、棉、亲水性纤维;所述疏水性物料包括无纺布、疏水性纤维;所述液体包括尿液、汗水、经血及其它人体或动物的包含水分的排泄物。
一条包含所述电子感湿吸收用品潮湿状态信息的动态电压或电容曲线;
所述电子感湿吸收用品的信号;
子感湿吸收用品的信号;
号。
时,发出更换所述电子感湿吸收用品的信号;
用品仍未恢复干爽状态时,发出更换所述电子感湿吸收用品的信号;
时间过长,或代表所述电子感湿吸收用品的第二吸收体的水分吸收锁定能力已接近饱和,
据此发出更换所述电子感湿吸收用品的信号。
信息通过蓝牙或Wi-Fi发送至所述手机之上;所述数据信息存储单元、潮湿有效性确认单
元、恢复干爽确认单元、潮湿次数计算单元、潮湿次数触发值存储单元、潮湿时长计算单元、等待恢复干爽最长时间触发值存储单元、潮湿程度分析单元、最小电压或最大电容触发值
存储单元、排放时长计算单元、排放最长时间触发值存储单元均设置在所述手机之内,并通过软硬件结合方式实现相关功能;或
到所述无线接收器及状态显示器上;所述数据信息存储单元、潮湿有效性确认单元、恢复干爽确认单元、潮湿次数计算单元、潮湿次数触发值存储单元、潮湿时长计算单元、等待恢复干爽最长时间触发值存储单元、潮湿程度分析单元、最小电压或最大电容触发值存储单元、排放时长计算单元、排放最长时间触发值存储单元均设置在所述无线接收器及状态显示器
之内,并通过软硬件结合方式实现相关功能。
一个可变电解电容器,只需对该电容器的电容值及其变化进行检测,便可获知电子感湿吸
收用品的潮湿状态。此外,将尿湿检测装置设置于电子感湿吸收用品的一种应用——纸尿
裤上,通过充放电单元对设置在纸尿裤上的尿湿感应线进行周期性充放电操作,获得与纸
尿裤可变电容值相关的电压峰值数据,并形成反映纸尿裤潮湿状态的曲线,在所述曲线中
包含有多种可供判别的信息,例如尿湿是否发生、发生了多长时间、尿液排放了多长时间、尿湿了几次、最大尿湿程度如何、是否已恢复干爽等,使得尿湿检测更多样化,检测信息更丰富。利用本发明的吸收用品及相关方法,可以动态、快速及准确分析判断所述电子感湿吸收用品的潮湿情况,为纸尿裤、纸尿片等一次性吸收用品的使用及更换提供一个可靠依据。
附图说明
发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
具体实施方式
个电极,所述柔性防水薄膜11作为所述电解电容器的电介质,所述吸收层中与所述电极相
对应的液体作为所述电解电容器的电解质(电解液),所述电解电容器的电容值与包含在所
述吸收层中的液体含量及分布有关,通过对所述电解电容器的电容值的检测及其变化规律
的分析,可获知所述电子感湿吸收用品10的潮湿状态。
膜(简称PE膜)制作,常用的PE膜有透气膜及非透气膜两种,透气膜常用于婴儿纸尿裤,而非透气膜则常用于成人纸尿裤。在柔性防水薄膜11的一面设置至少两条柔性电极12,其通常
采用碳性导电油墨在防水薄膜上印刷而成,亦可用铝箔、金属丝等材料在防水膜上复合而
成,这些材料都具有柔性,不影响产品的柔软性及使用。为了防止人体或液体接触到电极造成电极短路,在柔性电极12上还覆盖(或复合)一柔性绝缘保护层13,通常用柔软疏松的无
纺布、热风无纺布或仿粘布等材料来担当。
分为细小颗粒状的高分子吸水树脂(SAP)材料。位于吸收层15上方的透水编织物层18通常
由具有柔软透水特性的无纺布、热风无纺布等材料来制作,吸收层15被夹在柔性防水薄膜
11与透水编织物层18之间并由此得以固定成型。
性防水薄膜11的阻挡,液体192不会再向下泄漏。由于液体192紧贴柔性电极12,可以与柔性电极12及柔性防水薄膜11共同构成一个广义上的特殊的无极性可变电解电容器,其中柔性
电极12作为电解电容器的两个电极,柔性防水薄膜11作为电解电容器的绝缘电介质,液体
192(例如包含有盐分的尿液)作为电解电容器的电解液,该可变电解电容器的电容值与第
一吸收体16的液体含量有关,与柔性电极12对应的在柔性防水薄膜11上的第一吸收体的潮
湿面积及液体分布更是直接相关,通过对柔性电极12两端的电容值监测,便可知道所述第
一吸收体16中包含的液体含量或覆盖范围(或分布)信息,具体在下面图例中有进一步的描
述。
收体16中的第二吸收体(SAP)17,其吸湿速度虽然比不上第一吸收体16,但其吸湿能力比第一吸收体16强,可吸收较自身体积大几百倍甚至上千倍的水分并将所述水分锁定在高分子
吸水树脂SAP之内。由于SAP的存在令前述包含在第一吸收体16中的水分会逐步转移至第二
吸收体17之中并被锁定,从而令第一吸收体16中包含的水分减少了。图4显示吸收层15上层的水分191已为第二吸收体17所吸收,而下层的水分192的含量也较之前大为减少了,原来
呈细小颗粒状的SAP则因吸收了水分而膨胀变大了,电子感湿吸收用品10因SAP的作用而在
整体上重新呈现干爽状态,这时可称电子感湿吸收用品10又恢复干爽了。与此同时,电子感湿吸收用品10在柔性电极12两端呈现的电解电容器的电容值较图2显著减小了。
之内,可对所述空间中的水分作进行再吸收,从而令所述储水空间可从潮湿状态变为干爽
状态。
来,在这种情况下,可在柔性防水薄膜11与第一吸收体16之间增加一亲水层的方式来实现
所述的功能。图5中14为所述亲水层,其具有较强的吸湿保水能力,用于从吸收层15吸收液体并维持所述液体令其覆盖柔性电极12的表面积不变,从而令电解电容器的电容值保持基
本不变。从图5可以看出,尽管亲水层14上方的第一吸收体16中包含的水分减少了,但亲水层14中包含的水分141基本上保持不变,从而令柔性电极12之间呈现的电解电容器的电容
值基本上不变。从另一个角度来说,可认为亲水层14可增强潮湿记忆效应,即可以减小所述可变电解电容器的电容值由大变小的变化。
膜11与第一吸收体16之间增加一疏水层(在图中用同一标号14来标示)。由于亲水层或疏水
层的性能不同,可对第一吸收体16中的水分在柔性防水薄膜11表面的积聚情况带来影响,
从而会影响到可变电解电容器的电容值的变化,并产生不同的电容值变化规律,由此可提
供不同的参数特性,以适合不同检测功能用途。对于具有疏水层的电子感湿吸收用品,从透水编织物层18进入的液体,如果注入速度较快,液体可直达所述疏水层14令疏水层浸润。由于疏水层紧贴柔性防水薄膜并对着柔性电极,其浸润会令所述电解电容的容值增加,对所
述电容值的检测便可知道是否有较大量的液体进入。由于疏水层的锁水能力较差,当吸收
层15(特别是吸收层15中的第二吸收体17)发挥吸水效应后,疏水层上浸润的水分会被所述
吸水层逐步吸收,令疏水层上的水分减少,从而令所述电解电容器的容值减小。
则所述液体便会积聚在所述疏水层上。在这种情况下,所述电解电容器的容值增大之后便
不再减小,由此可以分析判断所述吸收层是否已经进入饱和状态。至于具有亲水层14的电
子感湿吸收用品10,其电容值变化规律较接近单向增加,因为其从干变湿容易,从湿变干则较难,对应的情况是电容值从小到大的变化较为明显,而从大变小的情况则不明显。因此可以通过选择设置亲水层或疏水层来实现电容值变化规律的调节。在实际应用中,亲水层包
括亲水性物料层、亲水性薄膜、亲水性纤维以及亲水性涂层中的任一种或任意组合,例如吸水性能较好的卫生纸、棉料或其它亲水性纤维/涂层等。疏水层包括无纺布或其它疏水的纤维、薄膜及涂料等。
有一定的透气性,穿着起来会比较舒适一些。具有透气性能的柔性防水薄膜11虽然不会有
液体流出,但渗透出来的水汽则可能会令印刷在柔性防水薄膜11上的柔性电极12短路,这
会影响两个电极之间的电容值。为了防止液体渗漏将柔性电极12短路,在图6中,在与电极
12对应的柔性防水薄膜11的另一面上,包括有一防渗涂层11A,这个防渗涂层可采用防水油墨印刷在相应的位置上,可阻止亲水层14上的水汽穿过柔性防水薄膜11而令柔性电极12之
间发生短路。防水油墨包括凹版表印油墨,在油墨中可包含一些防水剂,例如氟碳树脂、氟碳高分子聚合物、丙烯酸防水涂料、聚氨酯防水涂料等,令防水效果更佳。
141/192与柔性防水薄膜111/112的接触面积相关,通过对柔性电极12两端的电容值监测,
便可知道所述第一吸收体16,特别是亲水层/疏水层14中包含的液体含量/覆盖面积的信
息,并且第一吸收体16中的液体变化情况可动态地反映在可变电解电容器的电容值变化之
中,通过对所述电解电容器的电容值检测变可获知量化的潮湿状态。
112为紧贴柔性电极121、122、由柔性防水薄膜11构成的电介质(相当于传统电解电容器的
金属氧化物薄膜),141、192为粘覆盖于柔性防水薄膜121、122上的电解液(例如包含盐分的尿液)。如果在柔性电极121上施加一个正电压,在柔性电极122上施加一个负电压,便会在
121、122上分别产生正、负电荷,这些正负电荷会吸引电解液141/192中极性相反的离子在柔性防水薄膜111/112的另一面上积聚,从而产生一个与传统电解电容相似的电容效应,并形成两个等效串联的电解电容Ca及Cb。在Ca中柔性电极121为正极,电解液141/192为负极,这与传统电解电容器是一样的。而在Cb中电解液141/192为正极,柔性电极122为负极,这与传统的电解电容器的电解液为负极的情况有所不同。但若反过来于柔性电极122上施加正
电压,柔性电极121上施加负电压,则情况又会反过来,Cb的情况和传统电解电容器一致,而Ca与传统电解电容器有一定区别。
压会造成比较严重的漏电现象。若所述电介质没有单向导电性的话,则所述电解液既可做
电容器的负极,亦可做电容器的正极,这样电解电容器就可不分极性了。本发明实施例的可变电解电容器便是这样一种情况,其不管施加正电压还是负电压,都不会产生漏电现象,并且所述电容值也是一样的。本发明实施例中的可变电解电容器,可以视为对传统电解电容
器的一个发展和补充,由此可将本发明的可变电解电容器称为广义上的特殊电解电容器。
化情况,在图9中包括有一个电容检测装置20,所述电容检测装置与所述电子感湿吸收用品
10的两条柔性电极12相连接,可实时监测所述柔性电极12两端的电容值变化情况,并从所
述电容值变化中了解液体从透水编织物层18进入,然后被第一吸收体16吸收,再由第二吸
收体17将水分吸收锁定,令电子感湿吸收用品10先从干到湿,然后再由湿到干的变化过程。
对于配置了具有潮湿记忆效应的亲水层的电子感湿吸收用品来说,则所述电容检测主要用
于监测潮湿情况是否有发生,潮湿程度/面积/范围的大小如何等情况,对于所述吸收用品
其是否已回复相对干爽状态,则一般无法反映出来。
解液)所组成。第一吸收体16/亲水性薄膜14中包含的液体越多,所述液体与柔性电极对应
的面积越大,其呈现的电解电容器的电容值就越大,通过对电容C的检测及对其电容值变化的情况分析,便可知道电子感湿吸收用品10的潮湿情况,以及其吸收能力是否已接近饱和
的情况。
10的电容C进行周期性充放电及电压测量操作,从而可实现对电容C的电容值检测。假设充
电电流为I,充电时间为T,充电前电容C两端的电压为0,则有计算公式如下:
一秒钟一次的吸收用品的潮湿情况监测。
获取电容值。上述图10可视为对电容检测的其中一种方式的说明而非对本发明的电容检测
的一种限制。
的介质电容值。为了防止V0电压过高,可在电容检测电路的两个电极之间增加一个已知的
电容,从而令V0值下降)。当有尿湿情况发生(例如尿尿时),便会开始呈现出电解电容效应,电容C的容值开始变大,而其对应的电压值V则开始变小。以原始值V0为参考点,当在某个时间点(T1)上电压下降至某个数值(例如V1,假设为V0的70%-97%,即从原始值V0下降了
3%-30%)时,可认为电子感湿吸收用品10已被尿湿了,或称为其潮湿状态被确认了。
中并被有效锁定,从而令所述第一吸收体16中的水分下降,并令其对应的电容值C变小,最终令所述电容检测装置20在柔性电极12两端产生的周期性充放电峰值电压V的增加,并在
所述曲线中形成一个波谷。假设在T2时间点上的电压为波谷值V2,在T3时间点上的电压值
为V3,并且V3较V2大一定的数值(例如大3%-30%,即V3为V2的103%-130%),这时可认为在波谷时间点T2上尿尿的过程已经停止了,并在T3时间点上电子感湿吸收用品10已恢复相
对干爽的状态了,或者说所述第二吸收体17的吸收能力尚未达到饱和状态,还有能力在随
后吸收更多的水分。
尿,则所述曲线会再次下降,当下降到T5时间点,其电压值V5较峰值V4下降3%-30%(即V5为V4的70%-97%),又可再次认为电子感湿吸收用品10再次被尿湿,即一次新的潮湿情况
被再次确认。如此反复,在T6/V6达到另一个波谷,在T7/V7再次恢复干爽,在T8/V8再达到另一个波峰,在T9/V9再次确认一次尿湿发生,在T10/V10再次达到波谷。与前述不同的是,在T10之后,所述曲线不再上升了,这说明所述的第二吸收体17已经饱和,这时电子感湿吸收用品10就一定要更换了。
收用品潮湿程度相关的电容值数据所组成。假设电子感湿吸收用品10为纸尿裤,其在原始
状态(T0)时的电容原始值C0,对应着原始干爽状态,其电容值在整个曲线中是最小的。当有尿湿情况发生(例如尿尿时),便会开始出电解电容效应,令电容C容值变大。以原始值C0为参考点,当在某个时间点(T1)上电容上升至某个数值(例如C1)时,可认为电子感湿吸收用
品10已被尿湿了,或称为其潮湿状态被确认了。
中并被锁定,从而令所述第一吸收体16中的水分下降,并令其对应的电容值C变小,并在所述曲线中形成一个波峰。假设在T2时间点上的电容为波峰值C2,在T3时间点上的电容值为
C3,并且C3较C2下降了一定的幅度,这时可认为在波峰时间点T2上尿尿的过程已经停止了,并在T3时间点上电子感湿吸收用品10已恢复相对干爽的状态了,或者说所述第二吸收体17
的吸收能力尚未达到饱和状态,还有能力在随后吸收更多的水分。
尿,则所述曲线会再次上升,当上升到T5时间点,其电容值C5较波谷值C4上升了一定的幅
度,又可认为电子感湿吸收用品10再次被尿湿,即一次新的潮湿情况被确认。如此反复,在T6/C6达到波峰,在T7/C7再次恢复干爽,在T8/C8再次达到波谷,在T9/C9再次确认尿湿发
生,在T10/C10再次达到波峰。与前述不同的是,在T10之后,所述曲线不再下降了,说明所述的第二吸收体17已经饱和,这时电子感湿吸收用品10一定要更换了。
的纸尿裤,在纸尿裤10上包括有两条尿湿感应线(感应线电极)121及122,可感应纸尿裤10
的尿湿情况,图中19为纸尿裤10被尿湿的范围/区域。所述尿湿感应线连接到电容检测装置
20上,所述电容检测装置20在这里亦可称为尿湿检测装置、尿湿感应器或传感器装置,在尿湿检测装置20中包括有一个无线发射器/单元(例如低功率无线、蓝牙收发器、Wi-Fi收发器等),可将尿湿相关的数据信号通过无线信号22发送到智能手机(或无线接收器及状态指示
器)30上,所述手机将所述数据信号进行加工处理,并提炼出包含在数据中的尿湿信息,包括尿湿是否发生、发生了多长时间、尿尿了多长时间、尿湿了几次、最大尿湿程度如何、是否已恢复干爽、吸湿层/吸收体是否已达到饱和状态等信息,并在手机(或无线接收器及状态
指示器)上显示相关信息,及在适当的时候发出更换吸所述纸尿裤/吸收用品的信号。
一个主要由柔性电极12、柔性防水薄膜11及第一吸收体16或亲水层14中的液体(电解液)构
成的可变电容C,该可变电容C通过柔性电极12连接至尿湿检测装置20,所述尿湿检测装置
20包括充放电单元26、数模转换单元27及处理器28,所述处理器28控制所述充放电单元26
实现对所述电容C进行周期性的充放电操作,并通过所述数模转换单元27获取因充电而产
生的电压峰值数据(或据此计算出电容值)。进一步地,所述尿湿检测装置20还包括有一个
潮湿状态输出单元29,可将与所述电子感湿吸收用品10潮湿状态相关的数据信息通过低功
率无线、蓝牙、Wi-Fi等方式进行输出,亦可在本地通过声光报警方式进行输出。
述一系列数据信息组成一条与所述电子感湿吸收用品10潮湿状态相关的电压曲线(或电容
曲线)。
确认电压(或电容)触发值,当所述电压曲线从原始值或某个峰值下降到预设的触发值(例
如下降了3%-30%)(或电容曲线从原始值或谷值上升到预设的触发值)时,便可确认吸收
用品10已被尿湿了,或一次潮湿状态被确认;而在所述恢复干爽确认单元34中则包括有一
个预设的恢复干爽电压(或电容)触发值,当所述曲线变化达到预设的触发值时,所述电子
感湿吸收用品的干爽状态便可被确认了。
11A、图11B所述的曲线中,可确认T1、T5、T9三次尿湿发生),当潮湿次数达到预设的触发值(例如1次至10次)时,通过状态显示单元38发出更换吸收用品10的信号。
在图11A中是从T9至T11)而所述电子感湿吸收用品10仍未恢复干爽状态的话,便可认为所
述电子感湿吸收用品10已达到饱和状态,可通过状态显示单元38发出更换吸收用品10的信
号。
如原始值的10%至90%;比如图11A中的V10)(或电容曲线从原始值上升到所述最大电容触
发值,例如图11B中的C10)时,认为所述电子感湿吸收用品10已达到最大潮湿程度,可通过状态显示单元38发出更换吸收用品10的信号。
的时间(例如10秒至300秒)而所述曲线仍未形成有效电压谷值(或电容峰值)时,可以认为
液体排放时间过长(即尿尿的时间过长),这会造成所述电子感湿吸收用品进入饱和状态,
此时可通过状态显示单元38发出更换吸收用品10的信号。
用中,所述无线接收器及状态指示器30还可以采用智能手机结合应用程式App的方式来实
现,即所述数据信息存储单元、潮湿有效性确认单元、恢复干爽确认单元、潮湿次数计算单元、潮湿次数触发值存储单元、潮湿时长计算单元、等待恢复干爽最长时间触发值存储单
元、潮湿程度分析单元、最小电压(或最大电容)触发值存储单元、液体排放时长计算单元、液体排放最长时间触发值存储单元等均设置在所述手机30之内。在这种情况下,所述潮湿
状态输出单元29中将包含有可以与所述手机实施通信的蓝牙收发器或Wi-Fi收发器等装
置。
制作方法上的一个总结。所述方法流程包括以下步骤:
由所述防水薄膜防止液体渗漏的一次性吸收用品;
体,再由第二吸收体吸收并锁定水分的过程,可动态地反映到所述电容器的电容值变化之
中;
并产生不同的电容变化规律。
成一条包含所述电子感湿吸收用品潮湿状态相关的动态信息曲线(电压或电容曲线);
上升至最大电容触发值)时,视为所述电子感湿吸收用品已达到最大潮湿程度,据此发出更换所述电子感湿吸收用品的信号;
换所述电子感湿吸收用品的信号;
分吸收锁定能力已接近饱和,据此发出更换所述电子感湿吸收用品的信号。
导电油墨印刷而形成的两条柔性电极12,柔性电极在这里又称为尿湿感应线或感应线电
极,尿湿感应线12从纸尿裤10前腹部开始至纸尿裤10的后腰部分结束,横跨整条纸尿裤10,所以在纸尿裤10前后不同位置上发生的尿湿都能被感应到。在纸尿裤10的前腹部位置上包
括一前腹贴102,前腹贴102通常用魔术贴材料来构成,以方便粘贴及拉紧纸尿裤10的腰围。
所述由纸尿裤电极12、防水薄膜11及尿液(电解质)组成的广义的电解电容器的电容值,并
通过电容值变化知道动态的尿湿状态变化,从而实现量化的尿湿检测功能。为了方便尿湿
感应器200夹在纸尿裤的尿湿感应线12上,在纸尿裤10前腹处的尿湿感应线12的两则,包括有两道切口105,由于切口105的存在,可方便将切口中间部分的尿湿感应线12翻转,并与所述尿湿检测装置200实施电气连接,从而实现所述的电子感湿功能。
202夹紧,然后可以与尿湿检测装置200实施电气连接,从而实现所述的电子感湿功能。
纸尿裤包括有两道方便尿湿感应线12翻转的切口105的结构不同,图19中的纸尿裤在前腹
部感应线位置包括有一凸出部分108,以方便将所述凸出部分108翻转,并与所述尿湿检测
装置200实施电气连接,从而实现所述电子感湿功能。
动锁扣202夹紧,然后可以与所述尿湿检测装置实施电气连接,从而实现所述的电子感湿功能。
施尿湿检测。在图中还可以看到包括开壳结构205,通过205可将面壳201与底壳203分离/打开,以方便更换放置在底壳下面的纽扣电池。
26、数模转换单元27、处理器28及潮湿状态输出单元(包括无线发射器/单元、蓝牙收发器、Wi-Fi收发器)等部分均可设置在所述电子线路板上,以实现相关的电容/尿湿检测、数据处理、信号分析以及信号发送输出等功能。
凸位207,以及在面壳201上包括有与所述凸位207相对应的凹槽208,当锁扣202关闭时,凸位207与凹槽208相互配合将活动锁扣锁定。
示灯点亮,以提供一个夹片状态的指示。
圈,位于所述探针与面壳之间,实现所述探针与面壳间之密封功能。由于具有防水设计,令所述感应器装置可方便进行清洗及消毒。
儿)的睡姿检测。婴儿睡姿检测在实际应用中是很有价值的,因为研究表明,婴儿猝死综合征(SIDS)与婴儿的趴睡情况有关,欧美国家从二十世纪末开始便倡导避免婴儿(特别是0-6
个月的婴儿)趴睡,以减少婴儿猝死综合征的发生。
湿检测装置20中包括前述图13中所述的数据信息存储单元、潮湿有效性确认单元、恢复干
爽确认单元、潮湿次数计算单元、潮湿次数触发值存储单元、潮湿时长计算单元、等待恢复干爽最长时间触发值存储单元、潮湿程度分析单元、最小电压触发值(或最大电容触发值)
存储单元、液体排放时长计算单元及液体排放最长时间触发值存储单元等,并且还包括状
态输出或状态显示单元68(可包括尿湿数据显示及尿湿声光报警等功能),从而可实现从信
号采集到信号处理,再到状态输出或显示的全过程,具体请参照图25所示。
体形成一个可变电解电容器,只需对该可变电解电容器的电容值及其变化进行检测,便可
获知电子感湿吸收用品的潮湿状态。此外,将尿湿检测装置设置于电子感湿吸收用品的一
种应用——纸尿裤上,通过充放电单元对设置在纸尿裤上的尿湿感应线进行周期性充放电
操作,获得与纸尿裤可变电容值相关的电压峰值数据(或电容值数据),并形成反映纸尿裤
潮湿状态的曲线,在所述曲线中包含有多种可供判别的信息,例如尿湿是否发生、发生了多长时间、尿液排放了多长时间、尿湿了几次、最大尿湿程度如何、是否已恢复干爽等,使得尿湿检测更多样化,检测信息更丰富。