CN113447103A - 一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板及其制备方法 - Google Patents
一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113447103A CN113447103A CN202110518759.9A CN202110518759A CN113447103A CN 113447103 A CN113447103 A CN 113447103A CN 202110518759 A CN202110518759 A CN 202110518759A CN 113447103 A CN113447103 A CN 113447103A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- weight
- granary
- intelligent floor
- electrode
- grain
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 48
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims abstract description 39
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 108
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 36
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 28
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 17
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 8
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 8
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 8
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims description 8
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 8
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 7
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 7
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 6
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 6
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 claims description 6
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 5
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 4
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 4
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 4
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 4
- 229940070527 tourmaline Drugs 0.000 claims description 4
- 229910052613 tourmaline Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011032 tourmaline Substances 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- GKWLILHTTGWKLQ-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydrothieno[3,4-b][1,4]dioxine Chemical compound O1CCOC2=CSC=C21 GKWLILHTTGWKLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 3
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 claims description 3
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 claims description 3
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 3
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 claims description 3
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims description 3
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 229910003781 PbTiO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G17/00—Apparatus for or methods of weighing material of special form or property
- G01G17/04—Apparatus for or methods of weighing material of special form or property for weighing fluids, e.g. gases, pastes
- G01G17/06—Apparatus for or methods of weighing material of special form or property for weighing fluids, e.g. gases, pastes having means for controlling the supply or discharge
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G3/00—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
- G01G3/12—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
- G01G3/14—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing measuring variations of electrical resistance
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
本发明涉及重量计量技术领域，具体涉及一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板及其制备方法。所述的智能地板由若干传感器阵列单元组成，所述的传感器阵列单元在同一平面上拼接为智能地板。所述的传感器阵列单元为称重传感器。所述的称重传感器包含电极(1)、粘附层(2)和压力敏感层(3)；所述的称重传感器的组成结构为5层夹心结构；其组成依次为电极(1)、粘附层(2)、压力敏感层(3)、粘附层(2)、电极(1)。本发明的优点：测重精准，性能稳定、量程大。制造、使用方便。可实现对粮仓内粮食的实时监控。
Description
技术领域
本发明涉及重量计量技术领域，具体涉及一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板及其制备方法。
背景技术
粮食是经济发展、社会稳定和国家自立的基础，粮食安全是国家安全战略的重要组成部分，建立粮食储备体系，对保护农民种粮积极性，调节粮食市场供求，确保国家粮食安全，和对国民经济持续快速健康发展产生具有积极作用。
随着“智慧粮食”概念的提出，对智能化、信息化、自动化的粮情监测系统的需求逐渐得到了大家的关注，而随着移动智能设备的快速发展，正是为“智慧粮食”的发展起到了推波助澜的作用。通过终端实现对远程传感器的遥控技术已经相对成熟，如在智能家居领域中、温室控制等领域中，都已经得到了广泛的应用。但在目前的粮情监测领域中，大多数的粮情监测系统仍停留粮仓现场需要有工作人员轮流值班、巡视来实现对粮食水分的监测与控制。这样的管理模式在网络发达、智能移动设备普及的今天，有着人力成本高、管理不便捷、工作效率低、信息滞后等劣势。即使有远程监控的粮仓，采集的参数也不合理。
粮食从入库最重要的指标之一就是粮食的重量，粮食数量的真实性并实时地监控粮食的重量，关系到确保国家急需时“调得动、用得上”。需要开发一套粮食称重系统，方便粮食主管部门实时地监控粮仓内粮食的重量。进一步融合物联网、大数据、AI、5G、区块链等新技术，助力涉粮企业和国家粮食管理部门治理体系和治理能力现代化，加快构建更高层次、更高质量、更有效率、更可持续的粮食安全保障体系，为“端牢中国人的饭碗”保驾护航。
目前，粮食重量监控是通过两种方法：其一，运送入库时，通过地磅核算重量，这种方案只能监控粮食进出粮仓时候的重量信息，对少量粮食重量不敏感；其二，年终盘点时通过体积估算法。估算的误差较大，尤其是在大粮仓种的估算中，误差在百吨至千吨级。其三，粮食一旦入库，粮仓管理人员无法实时地监控粮食的重量，这使得粮仓粮食防盗，粮食重量核查困难重重。粮仓监控管理系统中末端用于防盗的传感装置节点，一般为人体红外传感器和/或摄像头，一旦他人突破人体红外传感器和摄像头防线，就有可能发生粮食失窃。最后，无法通过实时监控粮仓内粮食重量，监控粮食的存储状态而错失及时处理霉变、垮塌等紧急状态。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种性能稳定、非线性误差低、计量精准、制造和使用方便、能实时监测粮仓内粮食重量的智能地板。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板，所述的智能地板由若干传感器阵列单元组成，所述的传感器阵列单元在同一平面上拼接为智能地板。
进一步的，所述的传感器阵列单元为称重传感器。
进一步的，所述的称重传感器包含电极1、粘附层2和压力敏感层3；
所述的称重传感器的组成结构为5层夹心结构；其组成依次为电极1、粘附层2、压力敏感层3、粘附层2、电极1。
进一步的，所述的电极1的材质为银或碳或铝或铜中的任意一种；
所述的粘附层2为涂布在电极1上的基体材料；
所述的基体材料为导电聚胺脂或聚苯胺或聚吡咯或聚苯乙炔或聚3，4-乙烯二氧噻吩或PDMS-6181或PDMS-184或PDMS-651或TPU或环氧树脂或聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺中的一种或任意几种的混合物。
进一步的，所述的压力敏感层3为涂布在粘附层2上的功能材料；
所述的功能材料为Ti3C2-NMXene或碳纳米管或石墨烯或银纳米线或压电陶瓷或ZnO纳米线或金纳米棒或纳米级电气石或纳米级高岭土或纳米级PVDF粉末或纳米级BaTiO3或纳米级PbTiO3中的一种或任意几种的混合物。
本发明还提供一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板中的称重传感器的制备方法。
一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板中的称重传感器由以下方法制备：
S101，电极1上涂布基体材料；
S102，涂布有基体材料的电极1一面涂布功能材料；
S103，涂布有功能材料的电极1一面再次涂布基体材料；
S104，另外一电极1上涂布基体材料；
S105，将S103和S104所得两电极1基体材料面粘合，即得称重传感器；
所述的涂布具体为喷涂或刮涂或旋涂或丝网印刷。
本发明还提供一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板的制备方法。
一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板由以下方法制备：
S201，传感器阵列单元用粘结材料等间距粘结在衬底材料上；
S202，粘结在衬底材料上的传感器阵列单元的另一侧用粘结材料覆盖。
进一步的，所述的衬底材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺或聚碳酸酯或聚氧化乙烯中的一种或任意几种的混合物。
进一步的，所述的粘结材料为水性丝印机胶或3M7355或SY001或油性不干胶或WD-2000或双面胶带或导电银浆中的任意一种。
进一步的，所述的衬底材料的厚度为0.05～2mm。
本发明还提供一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板的使用方法。
一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板，所述的智能地板铺设满粮仓底面。
本发明还提供利用一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板计算粮仓粮食重量的方法。
一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板，所述的智能地板计算粮仓粮食重量的公式为：
Wsum＝∑WD
WD＝WS/R
R＝Ss/SD
其中，Wsum为粮食总重量；
WD为微分区粮食重量；
WS为传感器阵列单元上粮食重量；
Ss为传感器阵列单元的面积；
SD为微分区面积。
进一步的，所述的微分区面积计算公式为：
SD＝SSum/N
其中，SSum为粮仓底面积；
N为传感器阵列单元个数。
本发明提供的可实时监控粮仓粮食重量的智能地板，将传感器阵列单元用粘结材料等间距粘结在衬底材料上；粘结在衬底材料上的传感器阵列单元的另一侧用粘结材料覆盖制备而成。传感器阵列单元即称重传感器，称重传感器在感知到外界压力后，功能材料的纳米材料(如金、银纳米材料、PVDF，ZnO纳米线，BaTiO3纳米材料，PbTiO3纳米材料等)周边电场会发生变化，使得重量敏感层的电阻随着压力的增加而减小的有规律的变化，传感器电阻随着压力变化的非线性误差低，从而实现精准称重。其电阻的变化由构成重量敏感层的功能材料内部产生，因此，该传感器不容易受到外界环境温度，以及使用环境湿度的影响，性能稳定。
本发明提供的可实时监控粮仓粮食重量的智能地板，将称重传感(传感器阵列单元)地板铺设于粮仓地面，地板由相距一定距离的传感器阵列组成，将整个粮仓底面平均分成N等份，每份对应的区域即微分区，每份的面积为SD，通过计算传感器面积Ss与SD的比值，以及通过传感器采集电路探测到传感器上方粮食的重量，可得到整个微分区域粮食的重量，整个粮仓内粮食的重量是由N个这样的微分区域组成。N为粮仓内传感器的个数。由此即可计算整个粮仓中粮食的重量，粮仓粮食重量的公式为：
Wsum＝∑WD
WD＝WS/R
R＝Ss/SD
其中，Wsum为粮食总重量；
WD为微分区粮食重量；
WS为传感器阵列单元上粮食重量；
Ss为传感器阵列单元的面积；
SD为微分区面积。
所述的微分区面积计算公式为：SD＝SSum/N；其中，SSum为粮仓底面积；N为传感器阵列单元个数。
该计算方法中，WS直接测得，SD、SSum、N和R都能为常数或已知数据，因此，计算方法简单、可靠。
通过传感器采集电路可以直接探测粮仓内粮食的重量，因此可以实现实时监控，降低粮仓管理难度。
与现有技术相比，本发明提供的可实时监控粮仓粮食重量的智能地板及其制备方法的优点：
(1)测重精准，性能稳定。
(2)制造、使用方便。
(3)可实现实时监控。
(4)为实现粮食物联网系统提供了最基础也是最重要的采集端。
附图说明
图1是本发明提供的可实时监控粮仓粮食重量的智能地板中称重传感器(感器阵列单元)结构示意图。
图2为本发明提供的可实时监控粮仓粮食重量的智能地板中称重传感器(感器阵列单元)工作原理示意图。
图3为本发明提供的可实时监控粮仓粮食重量的智能地板中称重传感器(感器阵列单元)的电阻随着压力变化的曲线图。
图4为本发明提供的可实时监控粮仓粮食重量的智能地板中称重传感器(感器阵列单元)的布局示意图。
图5为本发明提供的可实时监控粮仓粮食重量的智能地板微分区示意图。
图中，1为电极，2为粘附层，3为重量敏感层。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，以下实施例对本发明的作进一步详细描述，以下实施例仅用于说明发明，但不用来限制本发明的范围。
一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板，所述的智能地板由若干传感器阵列单元组成，所述的传感器阵列单元在同一平面上拼接为智能地板。
进一步的，所述的传感器阵列单元为称重传感器。
进一步的，所述的称重传感器包含电极1、粘附层2和压力敏感层3；
所述的称重传感器的组成结构为5层夹心结构；其组成依次为电极1、粘附层2、压力敏感层3、粘附层2、电极1。
进一步的，所述的电极1的材质为银或碳或铝或铜中的任意一种；
所述的粘附层2为涂布在电极1上的基体材料；
所述的基体材料为导电聚胺脂或聚苯胺或聚吡咯或聚苯乙炔或聚3，4-乙烯二氧噻吩或PDMS-6181或PDMS-184或PDMS-651或TPU或环氧树脂或聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺中的一种或任意几种的混合物。
进一步的，所述的压力敏感层3为涂布在粘附层2上的功能材料；
所述的功能材料为Ti3C2-NMXene或碳纳米管或石墨烯或银纳米线或压电陶瓷或ZnO纳米线或金纳米棒或纳米级电气石或纳米级高岭土或纳米级PVDF粉末或纳米级BaTiO3或纳米级PbTiO3中的一种或任意几种的混合物。
本发明还提供一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板中的称重传感器的制备方法。
一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板中的称重传感器由以下方法制备：
S101，电极1上涂布基体材料；
S102，涂布有基体材料的电极1一面涂布功能材料；
S103，涂布有功能材料的电极1一面再次涂布基体材料；
S104，另外一电极1上涂布基体材料；
S105，将S103和S104所得两电极1基体材料面粘合，即得称重传感器；
所述的涂布具体为喷涂或刮涂或旋涂或丝网印刷。
本发明还提供一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板的制备方法。
一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板由以下方法制备：
S201，传感器阵列单元用粘结材料等间距粘结在衬底材料上；
S202，粘结在衬底材料上的传感器阵列单元的另一侧用粘结材料覆盖。
进一步的，所述的衬底材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺或聚碳酸酯或聚氧化乙烯中的一种或任意几种的混合物。
进一步的，所述的粘结材料为水性丝印机胶或3M7355或SY001或油性不干胶或WD-2000或双面胶带或导电银浆中的任意一种。
进一步的，所述的衬底材料的厚度为0.05～2mm。
本发明还提供一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板的使用方法。
一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板，所述的智能地板铺设满粮仓底面。
本发明还提供利用一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板计算粮仓粮食重量的方法。
一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板，所述的智能地板计算粮仓粮食重量的公式为：
Wsum＝∑WD
WD＝WS/R
R＝Ss/SD
其中，Wsum为粮食总重量；
WD为微分区粮食重量；
WS为传感器阵列单元上粮食重量；
Ss为传感器阵列单元的面积；
SD为微分区面积。
进一步的，所述的微分区面积计算公式为：
SD＝SSum/N
其中，SSum为粮仓底面积；
N为传感器阵列单元个数。
实施例1
结合图1～5所示，一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板，所述的智能地板由传感器阵列单元组成，所述的传感器阵列单元在同一平面上拼接为智能地板。所述的传感器阵列单元为称重传感器。
实施例2
结合图1～5所示，一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板，所述的智能地板由传感器阵列单元组成，所述的传感器阵列单元在同一平面上拼接为智能地板。所述的传感器阵列单元为称重传感器。
所述的称重传感器包含电极1、粘附层2和压力敏感层3；
所述的称重传感器的组成结构为5层夹心结构；其组成依次为电极1、粘附层2、压力敏感层3、粘附层2、电极1。
所述的电极1的材质为银；所述的粘附层2为涂布在电极1上的基体材料；所述的基体材料为聚苯胺。
所述的重量敏感层3为涂布在粘附层2上的功能材料；所述的功能材料为碳纳米管。
实施例3
结合图1～5所示，一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板，所述的智能地板由传感器阵列单元组成，所述的传感器阵列单元在同一平面上拼接为智能地板。所述的传感器阵列单元为称重传感器。
所述的称重传感器包含电极1、粘附层2和压力敏感层3；
所述的称重传感器的组成结构为5层夹心结构；其组成依次为电极1、粘附层2、压力敏感层3、粘附层2、电极1。
所述的电极1的材质为铝；所述的粘附层2为涂布在电极1上的基体材料；所述的基体材料为PDMS-184。
所述的重量敏感层3为涂布在粘附层2上的功能材料；所述的功能材料为纳米级BaTiO3。
实施例4
结合图1～5所示，一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板，所述的智能地板由传感器阵列单元组成，所述的传感器阵列单元在同一平面上拼接为智能地板。所述的传感器阵列单元为称重传感器。
所述的称重传感器包含电极1、粘附层2和压力敏感层3；
所述的称重传感器的组成结构为5层夹心结构；其组成依次为电极1、粘附层2、压力敏感层3、粘附层2、电极1。
所述的电极1的材质为铜；所述的粘附层2为涂布在电极1上的基体材料；所述的基体材料为导电聚胺脂、PDMS-184、PDMS-651、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚酰亚胺按重量比2:1:2:1.5:3的混合物。
所述的重量敏感层3为涂布在粘附层2上的功能材料；所述的功能材料为纳米级BaTiO3。
所述的重量敏感层3为涂布在粘附层2上的功能材料；所述的功能材料为Ti3C2-NMXene、石墨烯、纳米级电气石、纳米级PVDF粉末和纳米级PbTiO3按重量比1:1.5:2:3:1的混合物。
实施例5
结合图1～5所示，一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板中的称重传感器由以下方法制备：
S101，电极1上涂布基体材料；
S102，涂布有基体材料的电极1一面涂布功能材料；
S103，涂布有功能材料的电极1一面再次涂布基体材料；
S104，另外一电极1上涂布基体材料；
S105，将S103和S104所得两电极1基体材料面粘合，即得称重传感器；
所述的涂布具体为喷涂。
实施例6
结合图1～5所示，一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板中的称重传感器由以下方法制备：
S101，电极1上涂布基体材料；
S102，涂布有基体材料的电极1一面涂布功能材料；
S103，涂布有功能材料的电极1一面再次涂布基体材料；
S104，另外一电极1上涂布基体材料；
S105，将S103和S104所得两电极1基体材料面粘合，即得称重传感器；所述的涂布具体为丝网印刷。
实施例7
结合图1～5所示，一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板由以下方法制备：
S201，传感器阵列单元用粘结材料等间距粘结在衬底材料上；
S202，粘结在衬底材料上的传感器阵列单元的另一侧用粘结材料覆盖。
所述的衬底材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯。所述的粘结材料为水性丝印机胶；所述的衬底材料的厚度为0.05mm。
实施例8
结合图1～5所示，一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板由以下方法制备：
S201，传感器阵列单元用粘结材料等间距粘结在衬底材料上；
S202，粘结在衬底材料上的传感器阵列单元的另一侧用粘结材料覆盖。
所述的衬底材料为聚碳酸酯。所述的粘结材料为油性不干胶。所述的衬底材料的厚度为2mm。
实施例9
结合图1～5所示，一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板由以下方法制备：
S201，传感器阵列单元用粘结材料等间距粘结在衬底材料上；
S202，粘结在衬底材料上的传感器阵列单元的另一侧用粘结材料覆盖。
所述的衬底材料为聚氧化乙烯。所述的导电银浆。所述的衬底材料的厚度为1mm。
实施例10
结合图1～5所示，一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板，所述的智能地板铺设满粮仓底面。
实施例6所制得的称重传感器，测得其电阻随着压力变化的曲线如图3所示。
实施例11
结合图1～5所示，一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板，所述的智能地板计算粮仓粮食重量的公式为：
Wsum＝∑WD
WD＝WS/R
R＝Ss/SD
其中，Wsum为粮食总重量；
WD为微分区粮食重量；
WS为传感器阵列单元上粮食重量；
Ss为传感器阵列单元的面积；
SD为微分区面积。
所述的微分区面积计算公式为：SD＝SSum/N
其中，SSum为粮仓底面积；
N为传感器阵列单元个数。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种变换，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征和步骤，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板，其特征在于，所述的智能地板由若干传感器阵列单元组成，所述的传感器阵列单元在同一平面上拼接为智能地板；
所述的传感器阵列单元为称重传感器。
2.根据权利要求1所述的一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板，其特征在于：所述的称重传感器包含电极(1)、粘附层(2)和压力敏感层(3)；
所述的称重传感器的组成结构为5层夹心结构；其组成依次为电极(1)、粘附层(2)、压力敏感层(3)、粘附层(2)、电极(1)。
3.根据权利要求2所述的一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板，其特征在于：所述的电极(1)的材质为银或碳或铝或铜中的任意一种；
所述的粘附层(2)为涂布在电极(1)上的基体材料；
所述的基体材料为导电聚胺脂或聚苯胺或聚吡咯或聚苯乙炔或聚3，4-乙烯二氧噻吩或PDMS-6181或PDMS-184或PDMS-651或TPU或环氧树脂或聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺中的一种或任意几种的混合物。
4.根据权利要求2所述的一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板，其特征在于：所述的压力敏感层(3)为涂布在粘附层(2)上的功能材料；
所述的功能材料为Ti3C2-NMXene或碳纳米管或石墨烯或银纳米线或压电陶瓷或ZnO纳米线或金纳米棒或纳米级电气石或纳米级高岭土或纳米级PVDF粉末或纳米级BaTiO3或纳米级PbTiO3中的一种或任意几种的混合物。
5.根据权利要求2～3任意一项所述的一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板，其特征在于，所述的称重传感器由以下方法制备：
S101，电极(1)上涂布基体材料；
S102，涂布有基体材料的电极(1)一面涂布功能材料；
S103，涂布有功能材料的电极(1)一面再次涂布基体材料；
S104，另外一电极(1)上涂布基体材料；
S105，将S103和S104所得两电极(1)基体材料面粘合，即得称重传感器；
所述的涂布具体为喷涂或刮涂或旋涂或丝网印刷。
6.根据权利要求1或2所述的一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板，其特征在于，所述的智能地板由以下方法制备：
S201，传感器阵列单元用粘结材料等间距粘结在衬底材料上；
S202，粘结在衬底材料上的传感器阵列单元的另一侧用粘结材料覆盖。
7.根据权利要求6所述的一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板，其特征在于：所述的衬底材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺或聚碳酸酯或聚氧化乙烯中的一种或任意几种的混合物；
所述的粘结材料为水性丝印机胶或3M7355或SY001或油性不干胶或WD-2000或双面胶带或导电银浆中的任意一种。
8.根据权利要求6所述的一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板，其特征在于：所述的衬底材料的厚度为0.05～2mm；
所述的智能地板铺设满粮仓底面。
9.根据权利要求1或5或6所述的一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板，其特征在于，所述的智能地板计算粮仓粮食重量的公式为：
Wsum＝∑WD
WD＝WS/R
R＝Ss/SD
其中，Wsum为粮食总重量；
WD为微分区粮食重量；
WS为传感器阵列单元上粮食重量；
Ss为传感器阵列单元的面积；
SD为微分区面积。
10.根据权利要求9所述的一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板，其特征在于，所述的微分区面积计算公式为：
SD＝SSum/N
其中，SSum为粮仓底面积；
N为传感器阵列单元个数。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110518759.9A CN113447103A (zh) | 2021-05-12 | 2021-05-12 | 一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110518759.9A CN113447103A (zh) | 2021-05-12 | 2021-05-12 | 一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113447103A true CN113447103A (zh) | 2021-09-28 |
Family
ID=77809773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110518759.9A Pending CN113447103A (zh) | 2021-05-12 | 2021-05-12 | 一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113447103A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6694822B1 (en) * | 1999-07-20 | 2004-02-24 | Fidelica Microsystems, Inc. | Use of multi-layer thin films as stress sensor |
| CN205580576U (zh) * | 2016-03-24 | 2016-09-14 | 永正传感(杭州)有限公司 | 一种超低称重模块传感器 |
| CN205620005U (zh) * | 2016-04-24 | 2016-10-05 | 盐城六和饲料有限公司 | 一种饲料配料秤 |
| CN207826086U (zh) * | 2017-11-06 | 2018-09-07 | 北京物资学院 | 一种货车专用可拼装的无源实时监控承压板 |
| CN109974907A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-07-05 | 钛深科技(深圳)有限公司 | 一体化主动供电柔性压力传感器 |
| CN110132459A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-08-16 | 华中科技大学 | 一种柔性压电应力传感器的制备方法及其产品 |
| CN112629630A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-09 | 西安米克为正电子科技有限公司 | 一种粮仓粮食存贮量检测装置及方法 |
-
2021
- 2021-05-12 CN CN202110518759.9A patent/CN113447103A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6694822B1 (en) * | 1999-07-20 | 2004-02-24 | Fidelica Microsystems, Inc. | Use of multi-layer thin films as stress sensor |
| CN205580576U (zh) * | 2016-03-24 | 2016-09-14 | 永正传感(杭州)有限公司 | 一种超低称重模块传感器 |
| CN205620005U (zh) * | 2016-04-24 | 2016-10-05 | 盐城六和饲料有限公司 | 一种饲料配料秤 |
| CN207826086U (zh) * | 2017-11-06 | 2018-09-07 | 北京物资学院 | 一种货车专用可拼装的无源实时监控承压板 |
| CN109974907A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-07-05 | 钛深科技(深圳)有限公司 | 一体化主动供电柔性压力传感器 |
| CN110132459A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-08-16 | 华中科技大学 | 一种柔性压电应力传感器的制备方法及其产品 |
| CN112629630A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-09 | 西安米克为正电子科技有限公司 | 一种粮仓粮食存贮量检测装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Khan et al. | A new frontier of printed electronics: flexible hybrid electronics | |
| Zhong et al. | Smart face mask based on an ultrathin pressure sensor for wireless monitoring of breath conditions | |
| Quintero et al. | Smart RFID label with a printed multisensor platform for environmental monitoring | |
| KR102214226B1 (ko) | 압저항 방식의 적층형 rlc로 구성된 다기능 유연 센서 및 이의 제조 방법 | |
| WO2006004733B1 (en) | Sensing system for monitoring the structural health of composite structures | |
| CN101346617A (zh) | 检测系统 | |
| Liu et al. | Equivalent circuit modeling of ionomer and ionic polymer conductive network composite actuators containing ionic liquids | |
| US11913896B2 (en) | Humidity sensor and RFID tag including the same | |
| CN101907593A (zh) | 聚吡咯/聚偏氟乙烯纳米纤维复合电阻型薄膜气敏元件及其制作方法 | |
| CN205581939U (zh) | 柔性可穿戴装置 | |
| CN105444912A (zh) | 基于可印刷的纳米材料热敏电阻的、用于追踪体温的温度传感器 | |
| CN107560766A (zh) | 压阻传感器和用于压阻传感器的压敏元件 | |
| CN113514106B (zh) | 一种同步测量温度、压力、湿度的多功能传感器的制备方法及其应用 | |
| Zhao et al. | Ionogel-based flexible stress and strain sensors | |
| CN105361977A (zh) | 电阻式柔性透明关节部位电子皮肤及其制备方法和应用 | |
| CN113447103A (zh) | 一种可实时监控粮仓粮食重量的智能地板及其制备方法 | |
| CN116499351A (zh) | 电化学自供电静态/动态拉伸应变传感器及其制备方法 | |
| CN105935290A (zh) | 柔性体温贴 | |
| Conti et al. | Hybrid flexible NFC sensor on paper | |
| Molina-Lopez et al. | P1. 8.6 All-additive inkjet printed humidity and temperature sensors fabricated and encapsulated at foil level | |
| Kumar et al. | Fabrication and linearisation of conformable POMANI-Mn3O4 nanocomposite based thermistor for temperature monitoring applications in prosthetic gloves | |
| Jiang et al. | A low power circuit for medical drip infusion monitoring system | |
| JPWO2020009164A1 (ja) | 複合センサー | |
| CN209764303U (zh) | 一种压敏薄膜及微压力传感器 | |
| CN104267071A (zh) | 一种反应快捷的湿度测量电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210928 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |