CN109342502B - 唾液检测设备及牙刷 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种唾液检测设备及牙刷，设备包括：第一本体、与所述第一本体配合使用的第二本体、唾液检测装置；所述第一本体设置有第一导电层，所述第二本体设置有第二导电层和在所述第二导电层上设置的压电驻极体材料层；其中，在接收到第一作用力时，所述第一导电层与所述压电驻极体材料层挤压接触以产生电能，为所述唾液检测装置供电。本发明设置了一个可以自供电的唾液检测设备，该设备无需外界供电，可以自身发电供唾液检测装置工作，用户可以随时使用唾液检测装置进行生理指标的检测，用户体验较好。

Description

唾液检测设备及牙刷

技术领域

本发明涉及数据检测领域，特别涉及一种唾液检测设备及牙刷。

背景技术

现有唾液检测设备有些是基于试纸进行的检测，有的直接是根据电流大小进行的检测，无论何种设备都需要外接电池对其进行供电，一旦外接电池没有电了，用户将无法使用唾液检测设备。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提出了一种唾液检测设备及牙刷，用以解决现有技术的如下问题：现有唾液检测设备都需要外接电池对其进行供电，一旦外接电池没有电了，用户将无法使用唾液检测设备。

一方面，本发明实施例提出了一种唾液检测设备，包括：第一本体、与所述第一本体配合使用的第二本体、唾液检测装置；所述第一本体设置有第一导电层，所述第二本体设置有第二导电层和在所述第二导电层上设置的压电驻极体材料层；其中，在接收到第一作用力时，所述第一导电层与所述压电驻极体材料层挤压接触以产生电能，为所述唾液检测装置供电。

在一些实施例中，所述第一本体或所述第二本体为内部中空的腔室结构，所述唾液检测装置设置在所述第一本体或所述第二本体的腔室结构的内腔，设置有所述唾液检测装置的腔室结构的外壁设置有允许唾液通过的过孔。

在一些实施例中，所述第一本体和所述第二本体通过衔接部件连接。

在一些实施例中，所述第二本体上还设置有第三导电层，所述第三导电层设置在所述第二导电层和所述压电驻极体材料层组成的组合层之外的区域，所述第三导电层的厚度设置为在所述第一导电层与所述压电驻极体材料层挤压接触时所述第三导电层与所述第一导电层也接触的厚度。

在一些实施例中，所述压电驻极体材料层的材质至少包括以下之一：多孔聚丙烯、多孔聚四氟乙烯、多孔聚乙丙烯共聚物、多孔聚乙烯、多孔聚酰亚胺、多孔聚对苯二甲酸乙二醋、多孔聚萘二甲酸乙二醇酯。

在一些实施例中，所述第一导电层、所述第二导电层或所述第三导电层的材质至少包括以下之一：金属、金属合金化合物、导电金属氧化物、导电的高分子有机物。

在一些实施例中，所述金属至少包括以下之一：钼、铜、铝、镍；所述导电金属氧化物至少包括以下之一：ITO、FTO和AZO；所述导电的高分子有机物至少包括以下之一：如聚乙炔、聚吡咯、聚苯硫醚、聚酞菁类化合物、聚苯胺、聚噻吩。

在一些实施例中，所述唾液检测装置包括：传感器、用于分析传感器检测到的唾液的检测分析模块、用于将产生的电能进行存储和供电的储能模块。

在一些实施例中，所述唾液检测装置还包括：用于将所述检测分析模块的检测结果发送至移动终端的信号发射模块；和/或，用于显示所述检测分析模块的检测结果的显示模块。

另一方面，本发明实施例提出了一种唾液检测牙刷，包括：上述的唾液检测设备，设置在所述唾液检测牙刷的刷头部分。

本发明实施例设置了一个可以自供电的唾液检测设备，该设备无需外界供电，可以自身发电供唾液检测装置工作，用户可以随时使用唾液检测装置进行生理指标的检测，用户体验较好。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的唾液检测设备的结构示意图一；

图2为本发明第一实施例提供的挤压后的唾液检测设备的结构示意图；

图3为本发明第一实施例提供的压电驻极体材料层内部电荷流向示意图；

图4为本发明第一实施例提供的唾液检测设备的结构示意图二；

图5为本发明第一实施例提供的第二本体为下牙时的设计示意图；

图6为本发明第一实施例提供的唾液检测设备的外壳结构示意图一；

图7为本发明第一实施例提供的唾液检测设备的外壳结构示意图二；

图8为本发明第一实施例提供的唾液检测设备的结构示意图三；

图9为本发明第一实施例提供的唾液检测设备的结构示意图三的内部连接线路图。

具体实施方式

为了使得本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。

本发明第一实施例提供了一种唾液检测设备，该唾液检测设备的结构示意如图1所示，包括：

第一本体1、与第一本体配合使用的第二本体2、唾液检测装置3；

第一本体1设置有第一导电层11，第二本体2设置有第二导电层21和在第二导电层上设置的压电驻极体材料层22；

其中，在接收到第一作用力时，第一导电层与压电驻极体材料层挤压接触以产生电能，为唾液检测装置3供电。

本发明实施例利用了压电驻极体材料层自身的特性，在第一导体层和第二导体层之间设置了压电驻极体材料层，该三层结构为唾液检测装置的产生电能的结构。

具体的，压电驻极体材料层内部具有许多气泡，尺寸范围为几微米到十几微米，当压电驻极体材料层被定向极化后会产生具有取向的电偶极子，就会产生具有取向的电偶极子，当第一本体和第二本体受到一个作用力进行挤压，第一本体和第二本体相互靠近，最终贴合并挤压，如图2所示。当第一导体层和第二导体层挤压到压电驻极体材料层时，当压电驻极体材料层自身产生形变时，便会在第一导电层和第二导电层产生符号相反的电荷，压电驻极体材料层内部电荷如图3所示。

第一导体层和第二导体层之间存在电势差，相当于一个电池，此时只要将其分别与唾液检测装置连接即可为唾液检测装置供电。具体设置时，第一本体和第二本体通常情况下采用绝缘材质。

本发明实施例设置了一个可以自供电的唾液检测设备，该设备无需外界供电，可以自身发电供唾液检测装置工作，用户可以随时使用唾液检测装置进行生理指标的检测，用户体验较好。

具体设置时，为了将唾液检测设备做的更加便携且方便使用，可以将第一本体或第二本体为内部设计为中空的腔室结构，唾液检测装置设置在第一本体或第二本体的腔室结构的内腔，设置有唾液检测装置的腔室结构的外壁设置有允许唾液通过的过孔。如图4所示，为将第二本体内部设计为中空的腔室结构，并将唾液检测装置设置在第二本体的腔室结构的内腔，第二本体腔室结构的外壁设置有允许唾液通过的过孔4。过孔4的位置和数量都可以随意设置，大小以唾液容易进入但食物无法进入为准。第一导电层和第二导电层连接唾液检测装置的供连接电线可以进行隐藏式设计。

由于上述容纳唾液检测装置的第二本体中空的腔室结构和人体的义齿(假牙)比较相像，因此，上述的第一本体和第二本体可以设置成为义齿。

义齿一般分为三种，一是活动义齿：患者可自行摘戴的义齿，适宜于全口多数牙缺失，余留牙少的情况；二是固定义齿：利用缺失牙两侧的健康牙做支持，把义齿固定在口腔内，适用于少数牙缺失，间歇缺牙，余留牙健康状态好的情况；三是种植义齿：近年来发展较快较新的技术，方法是在牙槽骨内植入种植体，待种植体与牙槽骨形成骨结合后，再在种植体上镶牙。

上述三种义齿由于都是人工制作，因此，义齿内部中空的腔室结构正好可以拥有放置唾液检测装置。具体实现时，为了便于唾液的收集和保存，唾液检测装置可以设置在下牙中，该下牙对应的上牙设置第一导电层。如图5所示，为第二本体为下牙时的设计示意图。为了清晰的表现第二导电层21和压电驻极体材料层22的关系，图中用夸张的两条分离的线进行表示，实际上第二导电层21和压电驻极体材料层22是完全贴合的。

如果不将第一本体和第二本体设计成为义齿，而只是单纯的设置成为一个小型检测设备，那么，为了方便用户使用，第一本体和第二本体需要有一个衔接部件将第一本体和第二本体连接。图6为唾液检测设备的外壳结构示意图一，图7为唾液检测设备的外壳结构示意图二，在上述两幅图中可以看出，第一本体和第二本体的外壳可以设计成为任何样式，只要能够发生弹性形变，让第一本体和第二本体相互靠近挤压即可，采用此种设计时，第一导电层和第二导电层连接唾液检测装置的供电连接线可以藏外壳内部。

如果将第一本体和第二本体设计为义齿，则口腔内有供电连接线会给用户带来不好的用户体验，为了解决该问题，如图8所示，本发明实施例在第二本体上还设置有第三导电层23，第三导电层23设置在第二导电层和压电驻极体材料层组成的组合层之外的区域，第三导电层的厚度设置为在第一导电层与压电驻极体材料层挤压接触时第三导电层与第一导电层也接触的厚度。图中可以看出，如果第一本体和第二本体是平行设置的，则第三导电层可以和组合层的厚度一样。

此种情况下，第一导电层在和压电驻极体材料层摩擦发电时，第三导电层也和第一导电层摩擦，此时，第三导电层和第一导电层构成有效回路，设计时，就可以将第三导电层和第二导电层均与唾液检测装置连接，这样就省去了原本需要使用的供电连接线，其连接示意如图9所示。图中组合体和第三导电层之间设置有空隙，该空隙位置也可以用来设置过孔4。

本发明实施例的用户只需要正常佩戴义齿，不需要佩戴任何额外的设备，就可以检测生理指标，带来较好的用户体验。

上述压电驻极体材料层的材质至少包括以下之一：多孔聚丙烯、多孔聚四氟乙烯、多孔聚乙丙烯共聚物、多孔聚乙烯、多孔聚酰亚胺、多孔聚对苯二甲酸乙二醋、多孔聚萘二甲酸乙二醇酯。其中，第一导电层、第二导电层或第三导电层的材质至少包括以下之一：金属、金属合金化合物、导电金属氧化物、导电的高分子有机物。金属至少包括以下之一：钼、铜、铝、镍；导电金属氧化物至少包括以下之一：ITO(氧化铟锡，一种N型氧化物半导体)、FTO(掺杂氟的SnO2透明导电玻璃)和AZO(铝掺杂的氧化锌透明导电玻璃)；导电的高分子有机物至少包括以下之一：如聚乙炔、聚吡咯、聚苯硫醚、聚酞菁类化合物、聚苯胺、聚噻吩。

上述唾液检测装置可以是现有技术中的任何一种唾液检测装置，例如，可以包括：传感器、用于分析传感器检测到的唾液的检测分析模块，还包括用于将产生的电能进行存储和供电的储能模块。

为了方便用户查看检测数据，唾液检测装置还可以包括：用于将检测分析模块的检测结果发送至移动终端的信号发射模块，该信号发射模块更适合于第一本体和第二本体为义齿的情况；用于显示检测分析模块的检测结果的显示模块，该显示模块更适合第一本体和第二本体不是义齿的情况。

本发明第二实施例提供了一种唾液检测牙刷，该牙刷包括：手柄、刷头、以及设置在唾液检测牙刷的刷头部分的唾液检测设备，其中，该唾液检测设备包括：

第一本体、与第一本体配合使用的第二本体、唾液检测装置；第一本体设置有第一导电层，第二本体设置有第二导电层和在第二导电层上设置的压电驻极体材料层；其中，在接收到第一作用力时，第一导电层与压电驻极体材料层挤压接触以产生电能，为唾液检测装置供电。

本发明实施例利用了压电驻极体材料层自身的特性，在第一导体层和第二导体层之间设置了压电驻极体材料层，该三层结构为唾液检测装置的产生电能的结构。

具体的，压电驻极体材料层内部具有许多气泡，尺寸范围为几微米到十几微米，当压电驻极体材料层被定向极化后会产生具有取向的电偶极子，就会产生具有取向的电偶极子，当第一本体和第二本体受到一个作用力进行挤压，第一本体和第二本体相互靠近，最终贴合并挤压。当第一导体层和第二导体层挤压到压电驻极体材料层时，当压电驻极体材料层自身产生形变时，便会在第一导电层和第二导电层产生符号相反的电荷。

第一导体层和第二导体层之间存在电势差，相当于一个电池，此时只要将其分别与唾液检测装置连接即可为唾液检测装置供电。具体设置时，第一本体和第二本体通常情况下采用绝缘材质。

具体设置时，可以将第一本体或第二本体为内部设计为中空的腔室结构，唾液检测装置设置在第一本体或第二本体的腔室结构的内腔，设置有唾液检测装置的腔室结构的外壁设置有允许唾液通过的过孔。过孔的位置和数量都可以随意设置，大小以唾液容易进入但食物无法进入为准。

本发明实施例在第二本体上还设置有第三导电层，第三导电层设置在第二导电层和压电驻极体材料层组成的组合层之外的区域，第三导电层的厚度设置为在第一导电层与压电驻极体材料层挤压接触时第三导电层与第一导电层也接触的厚度。如果第一本体和第二本体是平行设置的，则第三导电层可以和组合层的厚度一样。

此种情况下，第一导电层在和压电驻极体材料层摩擦发电时，第三导电层也和第一导电层摩擦，此时，第三导电层和第一导电层构成有效回路，设计时，就可以将第三导电层和第二导电层均与唾液检测装置连接，这样就省去了原本需要使用的供电连接线。

上述压电驻极体材料层的材质至少包括以下之一：多孔聚丙烯、多孔聚四氟乙烯、多孔聚乙丙烯共聚物、多孔聚乙烯、多孔聚酰亚胺、多孔聚对苯二甲酸乙二醋、多孔聚萘二甲酸乙二醇酯。其中，第一导电层、第二导电层或第三导电层的材质至少包括以下之一：金属、金属合金化合物、导电金属氧化物、导电的高分子有机物。金属至少包括以下之一：钼、铜、铝、镍；导电金属氧化物至少包括以下之一：ITO(氧化铟锡，一种N型氧化物半导体)、FTO(掺杂氟的SnO2透明导电玻璃)和AZO(铝掺杂的氧化锌透明导电玻璃)；导电的高分子有机物至少包括以下之一：如聚乙炔、聚吡咯、聚苯硫醚、聚酞菁类化合物、聚苯胺、聚噻吩。

本发明实施例提出的唾液检测牙刷内置唾液检测设备，可有效检测唾液含量，进行生理指标检测，例如进行葡萄糖的检测；并能通过摩擦自发电的形式无需电源，节省能耗。

当牙刷头部受到挤压时，压电驻极体材料层自身会发生形变，并在第一导电层和第二导电层两者之间产生电势差，相应导致电子在连通的电连接回路中振荡，从而产生电流。在压电驻极体材料层弯曲和恢复的过程中，电容也会随着发生变化，并导致电子在外部电路中振荡，形成电流予以输出。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本发明的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本发明。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本发明的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上对本发明多个实施例进行了详细说明，但本发明不限于这些具体的实施例，本领域技术人员在本发明构思的基础上，能够做出多种变型和修改实施例，这些变型和修改都应落入本发明所要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种唾液检测设备，其特征在于，包括：

第一本体、与所述第一本体配合使用的第二本体、唾液检测装置；

所述第一本体设置有第一导电层，所述第二本体设置有第二导电层和在所述第二导电层上设置的压电驻极体材料层，所述第一本体和所述第二本体通过衔接部件连接；

其中，在接收到第一作用力时，所述第一本体和所述第二本体相互靠近，最终贴合并挤压，所述第一导电层与所述压电驻极体材料层挤压接触以产生电能，为所述唾液检测装置供电。

2.如权利要求1所述的唾液检测设备，其特征在于，所述第一本体或所述第二本体为内部中空的腔室结构，所述唾液检测装置设置在所述第一本体或所述第二本体的腔室结构的内腔，设置有所述唾液检测装置的腔室结构的外壁设置有允许唾液通过的过孔。

3.如权利要求1所述的唾液检测设备，其特征在于，所述第二本体上还设置有第三导电层，所述第三导电层设置在所述第二导电层和所述压电驻极体材料层组成的组合层之外的区域，所述第三导电层的厚度设置为在所述第一导电层与所述压电驻极体材料层挤压接触时所述第三导电层与所述第一导电层也接触的厚度。

4.如权利要求1所述的唾液检测设备，其特征在于，所述压电驻极体材料层的材质至少包括以下之一：多孔聚丙烯、多孔聚四氟乙烯、多孔聚乙丙烯共聚物、多孔聚乙烯、多孔聚酰亚胺、多孔聚对苯二甲酸乙二醋、多孔聚萘二甲酸乙二醇酯。

5.如权利要求3 中所述的唾液检测设备，其特征在于，所述第一导电层、所述第二导电层或所述第三导电层的材质至少包括以下之一：金属、金属合金化合物、导电金属氧化物、导电的高分子有机物。

6.如权利要求5所述的唾液检测设备，其特征在于，所述金属至少包括以下之一：钼、铜、铝、镍；所述导电金属氧化物至少包括以下之一：ITO、FTO和AZO；所述导电的高分子有机物至少包括以下之一：如聚乙炔、聚吡咯、聚苯硫醚、聚酞菁类化合物、聚苯胺、聚噻吩。

7.如权利要求1所述的唾液检测设备，其特征在于，所述唾液检测装置包括：

传感器、用于分析传感器检测到的唾液的检测分析模块、用于将产生的电能进行存储和供电的储能模块。

8.如权利要求7所述的唾液检测设备，其特征在于，所述唾液检测装置还包括：

用于将所述检测分析模块的检测结果发送至移动终端的信号发射模块；和/或，

用于显示所述检测分析模块的检测结果的显示模块。

9.一种唾液检测牙刷，其特征在于，包括：权利要求1至8中任一项所述的唾液检测设备，设置在所述唾液检测牙刷的刷头部分。

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