CN211741148U - 一种排泄物传感器 - Google Patents

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黄新凯
徐菲
陈阵
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    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
    • G01N27/227Sensors changing capacitance upon adsorption or absorption of fluid components, e.g. electrolyte-insulator-semiconductor sensors, MOS capacitors

Abstract

本实用新型提供一种排泄物传感器,包括一薄膜式电容传感器,所述传感器包括一感应条,所述感应条包括上防水薄膜、下防水薄膜、第一检测电极、第二检测电极及第一切口,所述上、下防水薄膜的其中一面相互粘合构成一绝缘夹层,所述第一检测电极的主体部分位于所述夹层内,所述第一切口贯穿所述上防水薄膜、下防水薄膜及位于所述夹层内的第一检测电极,令所述夹层内的第一检测电极通过所述第一切口向外暴露并构成第一感应线,所述第一感应线与待检测排泄物接触生成第一双电层电容,所述第一双电层电容的容量与所述待检测排泄物于所述第一感应线上的覆盖范围成正比。

Description

一种排泄物传感器
技术领域
本实用新型涉及一种传感器,特别是一种可区分大小便的双电层电容式排泄物传感器。
背景技术
一次性吸收用品包括纸尿裤、纸尿片、学步裤、尿垫、卫生巾等吸收性卫生制品,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,其不但麻烦而且浪费;如果换得太迟,又容易造成泄漏,并且排泄物(特别是稀大便等排泄物)长时间刺激皮肤会容易造成尿布疹等皮肤疾患,因此一种能实时检测吸收用品排泄物状态的传感器,能够针对不同排泄物(例如大、小便)及不同潮湿程度提供不同的状态信息及相应的提示,对一次性吸收用品的科学使用及更换具有很大意义。
在现有技术方面,中国专利申请公布号CN102650608A公开了一种基于电化学电容器(即双电层电容)的液体检测装置、方法及纸尿裤,其在纸尿裤防漏层内侧印刷最少两条碳性导电油墨线作为排泄物传感器的检测电极,当尿湿发生时,尿液会从纸尿裤面层进入吸收层并到达纸尿裤防漏层,然后与防漏层上的检测电极接触并在电极表面产生一个双电层电容,通过对该双电层电容的检测便可知道纸尿裤的尿湿状态了,电容值越大代表尿湿程度越严重。
现有技术方案虽然解决了纸尿裤的量化尿湿检测问题,但也存在着一些技术上的不足,其中之一是传感器检测回路的电阻及电容太大了。双电层电容又称为超级电容,其电容量是很大的,其组成的RC传感器检测回路的时间常数很大、检测速度很慢(例如要几分钟时间),无法满足实时状态检测的要求。同时在漫长的检测等待过程中还易受周边环境干扰而令检测结果不可靠,这是目前双电层电容式尿湿传感器需要解决的技术问题。
另一个现有技术上的不足是纸尿裤生产过程中的胶粘剂会喷洒到检测电极上影响检测结果。纸尿裤生产时需要将防漏层、吸收层与面层进行粘合,在粘合过程中需要在纸尿裤各层之间喷涂胶粘剂(结构胶,包括热熔胶),这些胶会粘在检测电极表面上影响电极与尿液的接触,令检测结果不可靠,影响了产品质量及用户的体验。
现有技术还有一个技术上的不足是无法有效检测及区分大小便,这个问题对纸尿裤排泄物检测非常重要。此外现有技术的检测电极是直接印刷在纸尿裤的特定层面上的,在生产应用时较为麻烦并且灵活性不足。上述现有技术上的种种不足,都需要新的技术方案去解决。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于,提供一种简单、有效及低成本的排泄物传感器,可按需要构成各种不同的特定的检测系统及应用,以解决目前现有双电层电容式排泄物检测系统中存在的电容及电阻太大造成的检测速度太慢的问题,以及排泄物检测过程中大小便区分的问题、生产过程中胶粘剂对检测电极的影响问题,以及产品生产应用的灵活性等问题。
为了解决上述技术问题,本实用新型提供一种排泄物传感器,包括一薄膜式电容传感器,所述传感器包括一感应条,所述感应条包括上防水薄膜、下防水薄膜、第一检测电极、第二检测电极及第一切口,所述上、下防水薄膜的其中一面相互粘合构成一绝缘夹层,所述第一检测电极的主体部分位于所述夹层内,所述第一切口贯穿所述上防水薄膜、下防水薄膜及位于所述夹层内的第一检测电极,令所述夹层内的第一检测电极通过所述第一切口向外暴露并构成第一感应线,所述第一感应线与待检测排泄物接触生成第一双电层电容,所述第一双电层电容的容量与所述待检测排泄物于所述第一感应线上的覆盖范围成正比。
其中,所述第一、第二检测电极的主体部分位于所述上、下防水薄膜的夹层内并相互分离及绝缘,所述感应条还包括第二切口,所述第二切口贯穿所述上防水薄膜、下防水薄膜及位于所述夹层内的第二检测电极,令所述夹层内的第二检测电极通过所述切口向外暴露并构成第二感应线,所述第二感应线与待检测排泄物接触生成第二双电层电容,所述第二双电层电容的容量与所述待检测排泄物于所述第二感应线上的覆盖范围成正比,而所述第一、第二检测电极之间的电容量为所述第一、第二双电层电容的串联值。
其中,所述第二检测电极位于所述上防水薄膜或下防水薄膜的外表面上,其与所述待检测排泄物直接接触生成第二双电层电容,所述第二双电层电容的容量与所述待检测排泄物于所述第二检测电极上的覆盖面积成正比,而所述第一、第二检测电极之间的电容量为所述第一、第二双电层电容的串联值。
其中,所述贯穿第一、第二检测电极的第一、第二切口包括直线型开放性切口,分别位于所述感应条宽度方向的两边缘处,所述夹层内的第一、二检测电极通过所述第一、第二切口向外暴露并构成相互平行的感应线,并且所述第一或第二检测电极在感应条长度方向上包括断点;或
所述贯穿第一检测电极的第一切口包括虚线型隐形切口,所述隐形切口靠近所述第一检测电极的中间位置并构成隐形的感应线;或
所述贯穿第一、第二检测电极的第一、第二切口包括长方形切口,所述长方形切口靠近所述感应条中间位置并且最少有一部分与所述第一、第二检测电极重叠,并在所述第一、第二检测电极上切出线条状的感应线;或
所述贯穿第一检测电极的第一切口为圆形切口,所述圆形切口靠近所述第一检测电极的中间位置并构成圆形的感应线。
其中,所述感应条包括第三检测电极,所述第三检测电极位于所述上、下防水薄膜的夹层之内,在工作时与所述待检测排泄物无接触,所述第三检测电极与所述感应线,以及与所述感应线接触的所述待检测排泄物一起构成电解电容器,所述第三检测电极及所述感应线构成所述电解电容器的电极,所述防水薄膜构成所述电解电容器的电介质,所述排泄物构成所述电解电容器的电解质,所述电解电容器的容值与所述排泄物于防水薄膜表面上与所述第三检测电极相对应的面积成正比。
其中,所述第一、第二检测电极包括通过碳性导电油墨印刷生成的碳电极,所述通过切口向外暴露的感应线,其宽度与所述导电油墨印刷的厚度一致,所述上、下防水薄膜包括疏水性薄膜,其对不同粘度、流动性及附着力的排泄物产生不同的表面作用,并由此实现区分大小便的排泄物检测功能。
其中,包括一次性的排泄物承载及吸收装置,其具有常规一次性吸收用品的外观设计,并包括面层、吸收层和防漏层,所述感应条设置在所述面层上,或所述面层与吸收层之间,或所述吸收层与防漏层之间,并与所述面层、吸收层及防漏层一起构成一种可提供特定层面排泄物状态信息的可弃置的智能化吸收用品。
其中,还包括一检测装置,所述检测装置包括电容检测单元,所述电容检测装置与所述第一、第二检测电极电连接,并通过电容检测方式实现量化的排泄物检测功能。
其中,还包括无线发射单元及无线接收及显示装置,可发射、接收及显示相关的排泄物状态信息或报警信息。
其中,所述防水薄膜包括塑料薄膜,所述塑料薄膜包括硬质塑料薄膜,所述硬质塑料薄膜包括BOPP薄膜或PET薄膜,所述检测电极的宽度包括2至20 毫米,所述检测电极的厚度包括1至30微米,所述检测电极的间距包括0.2至 20毫米,所述防水薄膜的厚度包括5至500微米,所述感应条的宽度包括5至 50毫米,所述感应条的厚度包括0.01至1毫米,排泄物承载及吸收装置包括一次性纸尿裤、学步裤、拉拉裤、纸尿片、卫生巾或尿垫,所述无线接收及显示装置包括手机或平板电脑。
本实用新型的有益效果在于,通过上、下防水薄膜将传感器的检测电极主体部分保护起来,然后再通过在防水薄膜上设置切口的方式,令检测电极以超窄的感应线的形式向外暴露,感应线的宽度只有检测电极宽度的千分之一,其大大减少了检测电极与待检测排泄物的接触面积以及由此产生的电容值,从而大大加快了排泄物检测的速度。此外本实用新型采用具有良好印刷性能的耐高温薄膜作防水薄膜,并将检测电极直接印刷在防水薄膜上,可有效减小导电油墨印刷的电阻,从而进一步降低传感器检测回路的时间常数由此加快其检测速度。
此外本实用新型还通过切口方式解决了纸尿裤生产过程中的胶粘剂对检测电极影响问题,以及用疏水防水薄膜方式解决了排泄物检测过程中的大小便区分问题,其为纸尿裤的排泄物检测提供了一个简单、有效及低成本的解决方案,为纸尿裤智能化升级创造了条件。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,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。
图1为本实用新型实施例一种排泄物传感器的结构示意图。
图2为本实用新型实施例一种排泄物传感器包括感应条及一次性的排泄物承载及吸收装置的分层结构示意图。
图3为本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条的分层结构示意图。
图4为本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条两边缘处包括开放性切口的结构示意图。
图5为本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条的侧面结构示意图。
图6为本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条的A-A’横截面结构示意图及等效电路图。
图7为本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条的又一A-A’横截面结构示意图及等效电路图。
图8为本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条设置在纸尿裤的面层与吸收层之间时的横截面结构示意图及等效电路图。
图9为本实用新型实施例一种排泄物传感器在小便排泄物检测过程中的电容变化曲线示意图。
图10为本实用新型实施例一种排泄物传感器在大便排泄物检测过程中的电容变化曲线示意图。
图11为本实用新型实施例一种排泄物传感器在包含大小便的排泄物检测过程中的电容变化曲线示意图。
图12为本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条包括长方形切口的结构示意图。
图13为本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条包括隐形切口的结构示意图。
图14为本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条包括贯穿孔切口的结构示意图。
图15为本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条包括第三检测电极并设置在纸尿裤面层与吸收层之间时的横截面结构示意图及等效电路图。
图16为本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条包括第三检测电极及贯穿孔的立体结构示意图。
图17为本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条在生产过程进行分切的示意图。
图18为本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条在生产过程进行分切的又一示意图。
图19为本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条的制备方法流程图。
图20为本实用新型实施例一种排泄物传感器的功能结构方框图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附图,用以示例本实用新型可以用以实施的特定实施例。本实用新型所提到的方向和位置用语,例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等,仅是参考附图的方向或位置。因此,使用的方向和位置用语是用以说明及理解本实用新型,而非对本实用新型保护范围的限制。
下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。参照图1所示,这是本实用新型实施例一种排泄物传感器的结构示意图。图中10为一次性的排泄物承载及吸收装置,其具有传统一次性(可弃置)的吸收用品(包括纸尿裤、纸尿片、学步裤、拉拉裤、尿垫及卫生巾等)的外观设计及基本功能,因此本实用新型实施例亦可将10视为/称为一次性吸收用品。这些吸收用品包括面层(内层、干爽层,在使用时朝向使用者皮肤)、防漏层(外层、底层,在使用时背向使用者皮肤)、吸收层(夹层、吸湿层,位于面层与防漏层之间)。
图中20为设置在吸收用品10内的一次性薄膜式电容传感器(简称薄膜传感器、电容传感器),其包括一柔性带状结构的感应条,图中的感应条包括两条相互平行的检测电极21和22(分别称为第一检测电极、第二检测电极),第一、第二检测电极21、22的组合(即电极组)用23来标示,其通常用导电油墨在防水薄膜上印刷而成,因此检测电极亦可称为导电油墨线。又因为导电油墨印刷层很薄,其印在柔性的防水薄膜之上令整个感应条都具有柔性,因此又可将检测电极称为柔性电极。图中还包括一检测装置30,检测装置30与检测电极 23之间通过电连接24整合在一起使用。检测装置30包括电容检测单元,可通过电容方式实现对吸收用品10的排泄物检测功能。在实际应用中,吸收用品10 及薄膜传感器20通常是一次性/可弃置的,而检测装置30则是设置在吸收用品之外可取下来及反复使用的。
感应条是本实用新型实施例一种排泄物传感器的最基本单元,一次性的吸收用品是一种与之配套的排泄物承载及吸收装置,感应条与吸收用品的整合令感应条有了特定的检测对象,这是本实用新型实施例的一种具体表现形式。同样地在此基础上加上检测装置可将感应条的状态信息数字化,可令本实用新型的传感器具有数字化输出的表现形式。本实用新型还可将感应条与更多的功能装置(例如无线装置)进行整合,令其具备更多的功能特色,这些都属本实用新型所涵盖的范围。
下面参照图2所示,这是本实用新型实施例一种排泄物传感器包括感应条及一次性的排泄物承载及吸收装置的分层结构示意图,下面以纸尿裤为例进行说明,有关说明也适合纸尿片、学步裤、拉拉裤、尿垫及卫生巾等其它一次性吸收用品。图中的纸尿裤包括面层11,吸收层12及防漏层15。在使用时,面层11会直接与人体皮肤相接触(例如包住人体裆部),当人体排尿时,尿液会通过亲水及疏松透气的面层11进入吸收层12,并为吸收层中的棉桨、木浆及高分子吸收材料(SAP)等物质所吸收,其中SAP具有水分锁定的功能,可令面层11逐步恢复干爽。至于防漏层15,主要用于防止尿液渗漏,通常由防水透气或非透气的聚乙烯薄膜(PE)制作而成。
与现有技术方案将检测电极直接印刷在纸尿裤防漏层(或其它层)上作为传感器不同,本实用新型实施例会将检测电极印刷在感应条20上构成一独立的一次性薄膜传感器,这可为产品的应用带来更大的灵活性。在本实用新型实施例中,标识20既代表感应条,亦代表薄膜传感器,在多数情况下本实用新型实施例的感应条与薄膜传感器具有相同的含义,感应条/薄膜传感器构成了本实用新型实施例的排泄物传感器的最小单元。图中感应条20包括电极组23,23包括二条或以上的检测电极(图中包括第一检测电极21、第二检测电极22)。本实施例的感应条20设置在纸尿裤面层11与吸收层12之间,在实际应用中亦可将感应条20设置在纸尿裤的面层11之上,或设置在吸收层12与防漏层15之间。为了表达上的方便,本实施例的纸尿裤的各组成部分(包括面层11、吸收层12、防漏层15、感应条20)均采用分层的方式画了出来。在实际应用中,上述各组成部分是通过胶粘剂(结构胶,包括热熔胶)粘合在一起的,纸尿裤的面层及防漏层较吸收层为长,可以将吸收层包裹在内防止吸收层中的液体渗漏。通过上述处理后,感应条20连同面层11、吸收层12、防漏层15一起构成了一种可提供特定层面排泄物状态信息的可弃置的智能化吸收用品,这里可将之称为智能纸尿裤。
图中感应条长度与纸尿裤长度一致,感应条从头到尾贯穿整个纸尿裤,在纸尿裤长度方向上任一段位置上有排泄物存在都可检测到,是一个全局检测的概念,这与现有技术中的一些外置式电容传感器(非入侵式传感器)的局部检测概念有很大的区别。非入侵式传感器通常贴在纸尿裤的特定位置上实现局部尿湿检测,而在传感器外的地方发生尿湿/有排泄物存在时,要么检测不到,要么会出现很大的衰减并呈现明显的非线性。在实际应用中,本实用新型亦可按需要选择感应条的长度,例如可以长一些以方便其与检测装置的电连接,亦可以短一些以节省感应条的使用量等。
下面参照图3所示,这是本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条的分层结构示意图。图中20为感应条,包括下防水薄膜25,上防水薄膜26,以及印刷/设置在下防水薄膜内表面上的第一检测电极21、第二检测电极22(合称为电极组23)。在实际应用中,视乎需要也可将检测电极23印刷在上防水薄膜的内表面上。在本实用新型实施例中,将防水薄膜朝向夹层的一面称为内表面,将防水薄膜背向夹层的一面称为外表面。为了表达上的方便,图中感应条的各组成部分(包括电极组23、下防水薄膜25、上防水薄膜26)均采用分层的方式画了出来。在实际应用中,上述各组成部分是通过胶粘剂粘合在一起的,亦可通过热压等工艺将各部分热熔合在一起。
本实用新型实施例通过上、下防水薄膜将检测电极包裹/覆盖起来的主要原因是要减少检测电极向外暴露/与待检测排泄物接触的比例,由此减小检测过程中生成的双电层电容的电容量(电容值、容值)。根据双电层电容理论,当电解质液体(例如尿液、稀大便等)与固体电极(例如碳电极,本实用新型实施例优选通过碳性导电油墨印刷而生成的检测电极)接触时,其界面上便会生成一个双电层电容,当在两电极间施加一个直流电压时,液体中的负离子会积聚在正极上,而正离子会积聚在负极上,这些液体中的正负离子与电极上的相反离子形成了一层离子电介质,由此生成所谓的双电层电容。双电层电容又称为“超级电容”,其容量一般都非常大,当用电阻检测装置从电容两极测量其“电阻”时,通常会呈现出“短路”的状态,通常人们会认为是导电液体将电极“短路”了,事实上是因为电容量太大了,不容易检测到电容的“边界”(容值的大小),才会呈现出所述的“短路”状态。
当检测电极23被上、下防水薄膜26、25覆盖之后,其主体部分就被上、下防水薄膜构成的密封绝缘夹层保护起来了,其只能从绝缘夹层缝隙中向外暴露,其暴露部分从原来检测电极的宽度变为导电油墨印刷的“厚度”(即夹层的厚度)了,这是本实用新型实施例与现有技术的主要差异之一。本实用新型实施例的导电油墨印刷优选凹版印刷,凹版印刷层的厚度一般只有5~8微米,只有常规检测电极宽度的千分之一左右(即99.9%的检测电极面积被保护起来了,被保护起来的部分构成检测电极的主体部分),由此可大大减小检测电极与待检测排泄物的接触面积,从而大大减小其生成的双电层电容的容值,此时如果再用电阻检测装置从电容两端测量其“电阻”的话,会发现阻值上升很快,亦即是说可以很快检测到电容的“边界”,由此可快速计算出电容的容值了,其令检测周期大大缩短(根据公式τ=RC可知时间常数与检测回路的电阻及电容成正比),从原本的以“数分钟”计,缩短到以“秒”甚至“毫秒”计了,即系统检测速度得到数千倍的提升。本实用新型实施例是通过设置在感应条上的检测电极产生双电层电容,然后再通过电极间的电容检测来实现量化尿湿程度检测的,因此本实用新型实施例的排泄物传感器又称为薄膜式双电层电容传感器。
在实际应用中,感应条的宽度要适中,如果太宽了不但会令成本增加,同时也会影响纸尿裤面层的透水性,因为感应条是不透水的。而如果太窄了,又会降低感应条的拉力强度,在使用中容易出现被拉断的情况。理论上感应条宽度5至50毫米都是可用的,但10至30毫米会更合适一些,优选15至25毫米的宽度,以实现感应条性价比的最优化。
至于防水薄膜的厚度,不同材质会有不同要求。在实际应用中,厚度5至 500微米都是可用的,优选10至30微米的厚度。在实际应用中,优选具有高抗拉伸性能的双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)及聚酯薄膜(PET)做防水薄膜,这两种薄膜均属硬质塑料薄膜,其不但有比传统纸尿裤常用的聚乙烯(PE)薄膜有高得多的拉力强度,同时还有比PE膜有更高的耐热性,当导电油墨印刷在 BOPP/PET上时,可用高温热风箱(120~150℃)烘干,其不但可以印刷得更快,同时还具有更低的电阻值;而常规PE膜印刷的烘干温度一般不能超过60℃,并且PE膜的上墨性能也比较差,印刷后的电阻值通常会比POFF/PET薄膜印刷大好几倍。
本实用新型实施例可采用相同厚度及材质的上、下防水薄膜,亦可采用不同厚度及材质的上、下防水薄膜进行复合。例如可选择拉力强度及印刷性能均比较好的BOPP/PET作为印刷薄膜,然后再用柔软性好的PE/EVA薄膜与之复合,令感应条在柔软性及拉力强度方面都得到平衡。此外还可以用防水涂料直接涂在检测电极上生成防水涂层来替代防水薄膜,在这种情况下,防水涂层也可被认为是防水薄膜中的一种。本实施例将上、下防水薄膜复合之后,整个感应条的厚度一般在0.01至1毫米之间。至于检测电极的宽度可选2至20毫米,优选4至10毫米;检测电极的间距可选0.2至20毫米,优选1至10毫米;检测电极的厚度(导电油墨印刷厚度)可选1至30微米,优选4至10微米。
另外本实用新型实施例的防水薄膜是不透水及不透气的,这样才能有效保护夹层内的检测电极,防止水蒸气渗透穿过防水薄膜令检测电极之间产生漏电或短路,这与传统吸收用品常用防水透气膜有本质上的区别。
下面参照图4所示,这是本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条两边缘处包括开放性切口的结构示意图。图中20为感应条,21、22为第一、第二检测电极,组成电极组23。当上、下防水薄膜复合/粘合在一起后,检测电极就被夹在上、下防水薄膜之间并被密封绝缘了。为了令处于上下防水薄膜夹层中的检测电极更整齐地向外暴露,图中第一检测电极21上包括有切口21c(第一切口,在第一检测电极外边缘处切开),第二检测电极22上包括有切口22c(第二切口,在第二检测电极的外边缘处切开)。在生产过程中,通常是用分切刀(或滚筒闸刀)在包含有多组感应条的复合膜卷材上,在21c、22c的位置上将相邻的感应条切开,由此可生成多组(多卷)带开放性切口的感应条。
有了切口之后,第一、第二检测电极便可通过这些边缘整齐的切口向外暴露了,由此可与待检测排泄物接触,从而可实现相关的排泄物检测功能。通过切口方式将检测电极向外暴露,其暴露出来的检测电极的宽度等于检测电极油墨印刷的厚度,而导电油墨印刷的厚度一般在5~25微米之间,如果采用凹版印刷,厚度大概只有5~8微米,由此可大大降低检测电极与待检测排泄物接触的面积,从而可大大减小在检测过程中生成的双电层电容的容值。
下面参照图5所示,这是本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条的侧面结构示意图。图中20为感应条,25为下防水薄膜,26为上防水薄膜,23 为从侧面看过来的检测电极,其为一线条状。因为本实用新型实施例的感应条的电极主要用于感应排泄物的,因此检测电极通过切口向外暴露的线条状的部分可称为“感应线”,图中检测电极23与感应线重叠在一起了,可用23c来标示感应线。本实用新型实施例的感应线的宽度等于导电油墨在防水薄膜上印刷的导电油墨线(检测电极)的厚度,一般在5~25微米之间。本实用新型实施例优选凹版导电油墨印刷,其厚度可控制在5~8微米之间,可用“一条线”来形容其宽度,事实上它比“一条线”还要窄。本实用新型实施例的感应线,如无其他特别说明,均指通过切口方式产生的超窄的感应线。在图4中第一、第二检测电极21、22通过第一、第二切口21c、22c暴露出来的感应线可分别称为第一感应线及第二感应线,由于图中切口与感应线重叠在一起了,因此亦可用21c、 22c来代表第一、第二感应线。
下面参照图6所示,这是本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条的 A-A’横截面结构示意图及等效电路图,图中20为感应条,26为上防水薄膜, 25为下防水薄膜,21、22为被所述上、下防水薄膜覆盖绝缘的第一、第二检测电极,21c、22c为于所述上、下防水薄膜夹层中通过切口向外暴露的第一感应线及第二感应线,16为包含电解质并将感应条浸泡在内的待检测排泄物。当排泄物16将第一、第二感应线21c、22c浸润后,会在排泄物与感应线的液/固表面上分别生成一双电层电容,由于其分别与第一感应线、第二感应线相对应,因此被称为第一双电层电容C1、第二双电层电容C2,其电容值(电容量、容值) 与排泄物与感应线的接触面积成正比。由于感应线宽度(即检测电极21、22的厚度)是固定的,在这种情况下,其电容值就与排泄物于感应线上的覆盖范围 (长度)成正比了,电容值越大,代表排泄物覆盖浸润感应条的程度越严重。由于包含电解质的排泄物16是导电的,电容C1及C2会通过排泄物16电连接 (串联)在一起。如果从第一、第二检测电极21、22两端来看,会检测到一个电容值C,其容量等于电容C1与C2的串联值,即C=C1*C2/(C1+C2),如图7 所示。
图6、图7的实施例的第一、第二检测电极是对等的,都包括有通过切口生成的感应线,并由此达到将双电层电容值减小的目的。在实际应用中,第一、第二检测电极也可以是不对等的,只要任一个电极(例如第一检测电极)被上、下防水薄膜覆盖并通过切口上的感应线与待检测排泄物接触便可达到将电容量减小的目的,而另一个电极(例如第二检测电极)即使是无保护地与待检测排泄物接触并产生大电容亦是可接受的。例如可将第二检测电极设置在防水薄膜外表面上,其产生的第二双电层电容C2与待检测排泄物于第二检测电极上的覆盖面积成正比,由于两电极间电容C等于C1与C2的串联值,串联后C比C1、 C2任一电容都要小,因此同样可实现将电容量减小的目的。仅有一个检测电极包括感应线的情形可视为本实用新型实施例的一个特例或一种变化,仍属本实用新型所涵盖的范围。在上述这种情况下,本实用新型实施例会将设置于夹层之内的/受保护的电极称为第一检测电极,而将设置于夹层之外的/无保护的电极称为第二检测电极。
下面参照图8所示,这是本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条设置在纸尿裤的面层与吸收层之间时的横截面结构示意图及等效电路图。图中的感应条20设置在纸尿裤的面层11与吸收层12之间,包括上防水薄膜26、下防水薄膜25,位于上、下防水薄膜夹层中的第一检测电极21、第二检测电极22,以及在夹层中通过夹层边缘(切口)向外暴露的第一感应线21c及第二感应线 22c。
当尿湿发生(例如排尿)时,尿液16会首先将纸尿裤的面层11浸润,然后从感应条20的两边穿过面层/吸收层的界面17流入到纸尿裤吸收层12之内并形成一个浸润区18,在这过程中尿液16与感应条20外边缘处的感应线21c及 22c相接触,由此在第一、第二检测电极21、22之间生成一个双电层电容C。当尿液被吸收层12吸收,特别是被吸收层内的高分子材料SAP将水分锁定之后,纸尿裤的面层11会逐步恢复干爽状态。由于感应条的上、下防水薄膜是疏水性的,而纸尿裤的吸收层是亲水性的,疏水性物料上的水分会逐步被亲水性物料吸收过去,因此切口21c、22c上的水分会逐步减小,由此做成液体覆盖范围/ 浸润程度的降低,由此令电容C从高峰值回落并逐渐减小,呈现出衰减特性。
但当浸润纸尿裤面层11的不是尿液而是稀大便时,情况会发生一些变化。由于稀大便的粘度比较高、流动性比较差而附着力又比较强,这令稀大便会粘附/残留在感应条两边的切口21c/22c上,其可对切口上的感应线发生持续性作用,令第一、第二检测电极之间的电容C基本上维持不变,即会呈现出较小或无衰减的特性。通过对排泄物传感器输出的双电层电容值C的持续监测,并对其变化规律进行分析,便可有效实现纸尿裤的排泄物检测及大小便区分功能。
前述现有技术中的检测电极是设置在纸尿裤的防漏层内表面并面向吸收层的,当在防漏层上喷胶并将其与纸尿裤吸收层粘合时,胶粘剂会喷洒到检测电极上,会影响电极表面与尿液的接触而令检测结果不可靠。而本实施例的感应条20通常是设置在纸尿裤的面层11与吸收层12之间并且是独立的,可以等吸收层/面层喷胶完毕之后再将感应条放进去并与吸收层及面层相互粘合,胶粘剂不会直接喷洒在感应条上。同时本实用新型实施例通过切口产生的感应线是朝向吸收用品两边的,其不会朝向吸收用品的粘合面,由此也可防止吸收用品粘合面上的胶粘剂粘在切口的感应线上,由此解决了前述现有技术中胶粘剂粘在检测电极上令检测结果不可靠的问题。
下面参照图9所示,这是如图8所示的本实用新型实施例一种排泄物传感器在小便排泄物检测过程中的电容变化曲线示意图。图中横坐标为时间t,纵坐标为感应条第一检测电极21与第二检测电极22之间的双电层电容值C,在纸尿裤干爽情况下,从坐标原点到时间T0之间的电容C为零;当在T0点发生尿湿/ 排尿时,电容C会从0迅速增大至Ct1,其电容值与尿液在纸尿裤长度方向上扩散(即液体对检测电极的覆盖范围/浸润长度)成正比。当时间到达T1时,虽然排尿还在继续,但尿液在纸尿裤长度方向上的扩散速度减弱了,所以电容C的上升速度开始放缓了。到时间T2时排尿停止,电容值到达最高点Ct2后开始回落,随着纸尿裤吸收层中的高分子材料SAP将水分吸收及锁定,纸尿裤面层会逐步恢复干爽,在T3时刻电容C回落到Ct3,Ct3比Ct2小了很多,代表纸尿裤的吸收层尚未饱和,还具有相应的吸收能力/余量。
下面参照图10所示,这是如图8所示的本实用新型实施例一种排泄物传感器在大便排泄物检测过程中的电容变化曲线示意图。当浸润纸尿裤/横跨在感应条20上的不是尿液而是稀大便时,电容曲线会发生一些变化。由于稀大便的流动性及扩散性都比尿液为低,所以在T0~T2期间感应条的第一、第二检测电极之间的电容C曲线上升速率会相对慢一些,到达T2后,虽然排便已经停止了,由于稀大便粘附在感应条20及其两边的切口21c、22c上并将感应线浸润,其在感应线上产生的双电层电容C由此得以维持,至时间T3时电容值Ct3仍然与 Ct2相若,即是说对于稀大便排泄物来说,电容C的衰减速度较慢,甚至可在一定的时间范围之内不衰减,通过对电容C的衰减规律分析,可知道待检测排泄物是小便(尿液)还是大便(粪便)了。
下面参照图11所示,这是如图8所示的本实用新型实施例一种排泄物传感器在包含大小便的排泄物检测过程中的电容变化曲线示意图。若在排泄物中同时混杂着大小便,则其电容变化曲线会介乎图9与图10之间。由于上、下防水薄膜具有疏水性(或者说上、下防水薄膜包括疏水性薄膜),对不同粘度、流动性及附着力的排泄物会产生不同的表面作用,其对所述双电层电容的容值及变化规律都会产生影响,其中由高流动性、低粘度及低附着力的小便引致的电容衰减较快(如图9所示),而由低流动性、高粘度及高附着力的稀大便引致的电容衰减较慢(如图10所示)。通过对电容衰减规律的分析,可实现区分大小便的排泄物检测功能。
下面参照图12所示,这是本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条包括长方形切口的结构示意图。前述图4所示实施例的切口21c、22c是设置在感应条20的两边缘处,是一种直线型开放性的切口,而本实施例的切口23c是一个非连续的长方形切口(空心切口),其从感应条中间位置(即非边缘位置)上挖去一块,并分别切割第一检测电极21、第二检测电极22以及相应的上、下防水薄膜,或者说长方形切口23c的其中一部分与第一、第二检测电极重叠,从而生成线条状的第一、第二感应线21c及22c。
下面参照图13所示,这是本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条包括隐形切口的结构示意图。图中包括有复数条虚线状的隐形切口21c及22c,这些虚线状的隐形切口是不连续的,以避免将检测电极21及22完全分割开来。隐形切口21c及22c在上、下防水薄膜上,在靠近第一、第二检测电极的中间位置(而非边缘位置)上开了一条超窄的缝隙,第一、第二检测电极21、22可通过这些缝隙向外暴露,由此构成隐形的第一、第二感应线并可用21c、22c来标示。
在本实用新型实施例中,会将设置在第一检测电极上的切口称为第一切口,将第二检测电极上的切口称为第二切口;并将第一切口产生的感应线称为第一感应线,将第二切口产生的感应线称为第二感应线,而不管实际切口及感应线的数量有多少。
下面参照图14所示,这是本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条包括贯穿孔切口的结构示意图,图中通过在感应条20上设置贯穿孔方式来产生圆形切口及形成圆形的感应线。图中21c及22c为一系列相互分离的贯穿孔,这些贯穿孔分别贯穿上、下防水薄膜及第一检测电极21、第二检测电极22(在靠近电极的中间位置而非边缘位置),并在贯穿孔的孔壁上生成圆形的第一、第二感应线并通过贯穿孔21c、22c向外暴露。
上述本实用新型实施例列举了几种不同的切口方式,在实际应用中,还会有更多可用的切口方式。不管用何种切口方式,只要切口能切开上、下防水薄膜及相应的检测电极,令检测电极最少有一部分通过这些切口向外暴露便行。因此在这里没有列举的其它更多的切口方式或不同切口的组合,都可认为是本实用新型实施例的一种变化,都属本实用新型所涵盖的范围。
下面参照图15所示,这是本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条包括第三检测电极并设置在纸尿裤面层与吸收层之间时的横截面结构示意图及等效电路图,这是前述图8所示实施例的一种扩展或变化。图中20为感应条,其设置在纸尿裤的面层11与吸收层12之间,包括上防水薄膜26、下防水薄膜25,及位于上、下防水薄膜夹层中的第一检测电极21、第二检测电极22,以及在夹层中通过夹层边缘(切口)向外暴露的第一感应线21c、第二感应线22c。
在本实用新型实施例中还包括第三检测27,其设置在第一、第二检测电极 21、22之间,其为上、下防水薄膜26、25完全覆盖及保护,在工作中不会与待检测排泄物16、18相接触。当有排泄物(例如尿液)存在时,尿液16会首先将纸尿裤的面层11浸润,然后再从感应条20的两边穿过纸尿裤面层与吸收层的界面17,流入到纸尿裤吸收层12之中并形成浸润区18(浸润区内的尿液也用18来标示)。在上述过程中尿液会与感应线21c、22c接触并在检测电极21、 22之间产生一个双电层电容C。由于包含电解质的尿液是导电的,尿液16/18 与21c/22c接触后还会扮演一个“液体电极”的角色,成为检测电极21/22的一个延伸,当作为液体电极的尿液延伸至第三检测电极27对应的防水薄膜的上下表面时,还会与电极27一起构成电容器C13(于第一、第三检测电极之间)以及C23(于第二、第三检测电极之间),由于尿液在其中担当着“液体电极”的角色,因此电容器C13、C23属于电解电容,其中21、27为电解电容器C13的电极,22、27为电解电容器C23的电极,上、下防水薄膜26、25构成电解电容器C13、C23的电介质,液体16及18构成电解电容器C13、C23的电解质,C13 与C23的电容量与待检测液体在防水薄膜上下表面上与第三检测电极27对应的面积成正比。通过对上述电解电容器的容值检测,可获知第三检测电极上下表面液体的存在状态,可以实现量化的尿湿检测功能,即不但知道尿湿是否已发生,还知道尿湿的程度如何。
下面参照图16所示,这是本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条包括第三检测电极及贯穿孔的立体结构示意图,是上述图15所示实施例的一种变化。图中第一检测21通过感应条边缘处的切口21c向外暴露并构成第一感应线,中间的第二检测电极22则通过一系列的贯穿孔22c向外暴露并构成第二感应线,而第三检测电极27则位于感应条的另一边,在工作区域上无任何切口,其在工作时亦不与待检测排泄物作任何接触,其分别与第一、第二检测电极一起构成相应的电解电容器,并可通过电解电容方式实现量化的尿湿检测功能。至于图中的第一、第二检测电极21、22则会分别通过切口21c及22c上的感应线与待检测排泄物进行接触,并可生成相应的双电层电容,从而实现排泄物检测及大小便区分功能。图中左右方向为感应条的长度方向,在长度方向上的左右两端为非工作区,虽有切断线但不构成与待检测排泄物接触的感应线。
下面参照图17所示,这是本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条在生产过程进行分切的示意图。为了提高感应条的生产效率,在实际应用中通常会将多组检测电极印刷在一大卷几千米长的宽幅防水薄膜上,然后将印刷了所述检测电极的防水薄膜与另一防水薄膜进行复合(粘合)成为一卷宽幅的复合膜,这样多组检测电极便被上下两宽幅防水薄膜膜覆盖及保护起来了。为了获得适合使用的包含有一组检测电极的感应条,就必须对上述包含多组检测电极的复合膜进行分切处理。
图17所示的图例可用于生产图15所示的包括三条检测电极的感应条。图中20N是一卷包括多组检测电极的复合膜的其中一部分(实际长度要比图中显示的长许多),图中包括有20-1、20-2、20-3三组检测电极,每组检测电极可构成一感应条,因此亦可用20-1、20-2、20-3来分别代表三条感应条。在实际应用中一幅宽幅的复合膜可包括几十甚至上百条感应条。假设复合膜长度3000米,宽度为1米,而感应条宽度为2厘米,那么一卷复合膜可分切出50卷长度为3000 米的感应条卷材(卷筒包装的薄膜材料)来。这些感应条卷材会成为纸尿裤生产的原材料,在生产过程中只要将感应条设置在纸尿裤的特定层面(例如面层与吸收层)之间,然后再与纸尿裤的面层及吸收层进行粘合,最后按所需的长度将纸尿裤切断便可完成一条包含感应条的智能纸尿裤成品了。
图中的每一感应条都包括有三条检测电极,分别为第一、第二及第三检测电极21、22及27。图中20c为分切线,在20c处实施分切后,可将原本连在一起的第一、第二检测电极21/22切开来。分切后,处于感应条两边的第一、第二检测电极21、22便可通过分切线20c向外暴露,并构成感应线及可用双电层电容方式实现大小便检测功能了。至于第三检测电极27则会在分切后位于第一、第二检测电极21、22之间,其为上下防水薄膜完全覆盖及保护,没有任何切口与之交集,因此其只能分别与第一、第二检测电极21、22构成一个电解电容器,并通过电解电容方式实现量化的尿湿程度检测功能。
感应条卷材在智能纸尿裤生产过程中会按需要的长度(通常与纸尿裤长度一致)在20e处被切断。虽然在切断线20e上会有刀口,但由于其位于感应条的非工作区(分别对应于纸尿的头尾位置,即前腹部及后腰部位置),在工作中不与吸收用品的待检测排泄物相接触,因此不构成本实用新型实施例具有特定含义的与待检测排泄物接触的“切口”及“感应线”。图中复合膜20N可用于制作3条感应条,在感应条(20-1)之上,以及感应条(20-3)之下的多余部分将会作废料处理。若要一次过生产更多的感应条,就要在防水薄膜上印刷更多的检测电极了。
下面参照图18所示,这是本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条在生产过程进行分切的又一示意图,这是图17所示图例的一种变化,图中仅标示出一条感应条20-1,其包括第一检测电极21、第二检测电极22及第三检测电极 27,并且在感应条宽度方向上(图中为上、下方向)的两边缘处包括第一切口 21c及第二切口22c,并在第一、第二切口处生成第一、第二感应线。
图18的主要不同之处在于感应条在长度方向(图中为左右方向)上,在切断线20e的左右两边包括一个无检测电极的空白区28,感应条上的检测电极在空白区内就断掉/消失了,因此亦可将空白区28称为检测电极的“断点”,在断点处虽然有切断线20e的存在,但由于其不与检测电极发生交集,因此检测电极不会通过切断线20e向外暴露,因此也就不会构成与待检测排泄物接触的感应线了。切断线20e在纸尿裤成品中会处于其头尾两端位置,断点的存在可防止纸尿裤头尾位置上的潮湿(例如出汗)而影响感应条20的排泄物检测功能。
下面参照图19所示,这是本实用新型实施例一种排泄物传感器的感应条的制备方法流程图,适合在一个生产流程中一次过生产制作M卷,每卷包含N条检测电极的感应条卷材,其包括以下的步骤:
步骤S1901为于一宽幅的上、下任一防水薄膜卷材的任一面通过碳性导电油墨印刷方式设置M*(N-1)+1条相互平行的检测电极;
步骤S1902为将没有设置检测电极的另一宽幅防水薄膜卷材的任一面,与设置了所述检测电极的宽幅防水薄膜卷材进行粘合由此生成一幅宽幅复合膜卷材,所述检测电极位于所述宽幅复合膜卷材的夹层之中;
步骤S1903为对所述宽幅复合膜卷材进行M+1路分切操作,并在检测电极靠近中间的位置上将所述检测电极连同其对应的上、下防水薄膜切开产生M+1 条直线型开放性切口,并由此生成M卷感应条卷材。
所述每卷感应条卷材包括N条检测电极,其中第一检测电极、第二检测电极(当N>=2时)位于所述感应条的两边并分别包括第一切口及第二切口,并在所述第一、第二切口上生成线条状的感应线,而其余的检测电极(当N>=3时) 的主体部分则不包含任何切口及感应线。
上述方法流程是对图17及18所示通过分切方法制作感应条的生产流程的一个概括性总结。在图17、18所示实施例中,其N=3(每感应条包括3条检测电极),M=3(共产生3条感应条),在防水薄膜上印刷的检测电极数量=M*(N-1)+1=3*(3-1)+1=7,分切线数量(路数)=M+1=3+1=4。在实际应用中N可为大于1的任何整数,只要其对应的检测电极排列不超过防水薄膜的幅宽就行。当N=1时,感应条包含1条检测电极,在这个特别情况下感应条需要与其它检测电极配合使用才行。而当N>=2时,感应条就包含有多条检测电极及可独立使用了。在实际应用中N优选2~10,而M则视乎上、下防水薄膜卷材的宽度及分切出来的感应条的宽度而定。
下面参照图20所示,这是本实用新型实施例一种排泄物传感器的功能结构方框图。图中10为一次性的排泄物承载及吸收装置(一次性吸收用品/智能纸尿裤),20为设置在智能纸尿裤上的感应条,30为检测装置,其可通过电连接24 与纸尿裤10上的感应条20的检测电极电连接。具体可将一些带有金属针尖的接触电极设置在检测装置30上,工作时这些金属针尖扎穿感应条20的上下防水薄膜,并与感应条薄膜夹层中的检测电极实施电连接。
检测装置30包括电容检测单元35,可以实时监测感应条上检测电极之间的电容值,并实现纸尿裤10的大小便状态检测功能,然后将相关排泄物状态信息 (包括报警信息)通过无线发射单元36以无线的方式发送出去。
无线状态信息38为无线接收及显示装置50所接收,无线接收及显示装置 50包括无线接收单元51,其接收到相关状态信息之后,可通过状态显示单元52 进行状态显示/指示,或通过状态报警单元53进行报警提示。在实际应用中,亦可采用手机或电脑(例如平板电脑)来担当无线接收及显示装置50的角色,通过其运行的App获取相关的状态信息,然后通过显示屏进行相关的状态显示或进行报警提示。
通过上述的配置,本实用新型实施例的排泄物传感器便具有信号感应、信号检测、信号发送、信号接收及信号显示功能了,由此本实用新型实施例可从一个最基本的无源的薄膜式电容传感器,发展成为包括检测装置在内的有源排泄物传感器,并可进一步发展成为具有发射、接收及显示功能的无线排泄物传感器,即是说本实用新型实施例的排泄物传感器可以具有多种不同的表现形式。
以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已,当然不能以此来限定本实用新型之权利范围,因此依本实用新型权利要求所作的等同变化,仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种排泄物传感器,其特征在于,包括一薄膜式电容传感器,所述传感器包括一感应条,所述感应条包括上防水薄膜、下防水薄膜、第一检测电极、第二检测电极及第一切口,所述上、下防水薄膜的其中一面相互粘合构成一绝缘夹层,所述第一检测电极的主体部分位于所述夹层内,所述第一切口贯穿所述上防水薄膜、下防水薄膜及位于所述夹层内的第一检测电极,令所述夹层内的第一检测电极通过所述第一切口向外暴露并构成第一感应线,所述第一感应线与待检测排泄物接触生成第一双电层电容,所述第一双电层电容的容量与所述待检测排泄物于所述第一感应线上的覆盖范围成正比。
2.如权利要求1所述的排泄物传感器,其特征在于,所述第一、第二检测电极的主体部分位于所述上、下防水薄膜的夹层内并相互分离及绝缘,所述感应条还包括第二切口,所述第二切口贯穿所述上防水薄膜、下防水薄膜及位于所述夹层内的第二检测电极,令所述夹层内的第二检测电极通过所述切口向外暴露并构成第二感应线,所述第二感应线与待检测排泄物接触生成第二双电层电容,所述第二双电层电容的容量与所述待检测排泄物于所述第二感应线上的覆盖范围成正比,而所述第一、第二检测电极之间的电容量为所述第一、第二双电层电容的串联值。
3.如权利要求1所述的排泄物传感器,其特征在于,所述第二检测电极位于所述上防水薄膜或下防水薄膜的外表面上,其与所述待检测排泄物直接接触生成第二双电层电容,所述第二双电层电容的容量与所述待检测排泄物于所述第二检测电极上的覆盖面积成正比,而所述第一、第二检测电极之间的电容量为所述第一、第二双电层电容的串联值。
4.如权利要求2所述的排泄物传感器,其特征在于,所述贯穿第一、第二检测电极的第一、第二切口包括直线型开放性切口,分别位于所述感应条宽度方向的两边缘处,所述夹层内的第一、二检测电极通过所述第一、第二切口向外暴露并构成相互平行的感应线,并且所述第一或第二检测电极在感应条长度方向上包括断点;或
所述贯穿第一检测电极的第一切口包括虚线型隐形切口,所述隐形切口靠近所述第一检测电极的中间位置并构成隐形的感应线;或
所述贯穿第一、第二检测电极的第一、第二切口包括长方形切口,所述长方形切口靠近所述感应条中间位置并且最少有一部分与所述第一、第二检测电极重叠,并在所述第一、第二检测电极上切出线条状的感应线;或
所述贯穿第一检测电极的第一切口为圆形切口,所述圆形切口靠近所述第一检测电极的中间位置并构成圆形的感应线。
5.如权利要求1所述的排泄物传感器,其特征在于,所述感应条包括第三检测电极,所述第三检测电极位于所述上、下防水薄膜的夹层之内,在工作时与所述待检测排泄物无接触,所述第三检测电极与所述感应线,以及与所述感应线接触的所述待检测排泄物一起构成电解电容器,所述第三检测电极及所述感应线构成所述电解电容器的电极,所述防水薄膜构成所述电解电容器的电介质,所述排泄物构成所述电解电容器的电解质,所述电解电容器的容值与所述排泄物于防水薄膜表面上与所述第三检测电极相对应的面积成正比。
6.如权利要求1所述的排泄物传感器,其特征在于,所述第一、第二检测电极包括通过碳性导电油墨印刷生成的碳电极,所述通过切口向外暴露的感应线,其宽度与所述导电油墨印刷的厚度一致,所述上、下防水薄膜包括疏水性薄膜,其对不同粘度、流动性及附着力的排泄物产生不同的表面作用,并由此实现区分大小便的排泄物检测功能。
7.如权利要求1所述的排泄物传感器,其特征在于,包括一次性的排泄物承载及吸收装置,其具有常规一次性吸收用品的外观设计,并包括面层、吸收层和防漏层,所述感应条设置在所述面层上,或所述面层与吸收层之间,或所述吸收层与防漏层之间,并与所述面层、吸收层及防漏层一起构成一种可提供特定层面排泄物状态信息的可弃置的智能化吸收用品。
8.如权利要求1所述的排泄物传感器,其特征在于,还包括一检测装置,所述检测装置包括电容检测单元,所述电容检测单元与所述第一、第二检测电极电连接,并通过电容检测方式实现量化的排泄物检测功能。
9.如权利要求8所述的排泄物传感器,其特征在于,还包括无线发射单元及无线接收及显示装置,可发射、接收及显示排泄物的状态信息或报警信息,所述无线接收及显示装置包括手机或平板电脑。
10.如权利要求1或7或9所述的排泄物传感器,其特征在于,所述防水薄膜包括塑料薄膜,所述塑料薄膜包括硬质塑料薄膜,所述硬质塑料薄膜包括BOPP薄膜或PET薄膜,所述检测电极的宽度包括2至20毫米,所述检测电极的厚度包括1至30微米,所述检测电极之间的间距包括0.2至20毫米,所述防水薄膜的厚度包括5至500微米,所述感应条的宽度包括5至50毫米,所述感应条的厚度包括0.01至1毫米,排泄物承载及吸收装置包括一次性纸尿裤、学步裤、拉拉裤、纸尿片、卫生巾或尿垫。
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