SE0901286A1 - Metod och system för detektering av fukt vid en absorberande artikel - Google Patents

Abstract

I enlighet med föreliggande uppfinningskoncept tillhandahålls ettsystem för detektering av fukt vid en absorberande artikel, vilket systeminnefattar en anordning som är anordnad att fästas på den absorberandeartikeln och som innefattar en resonanskrets inkluderande en fuktkänslig del,varvid resonanskretsen har en första resonansfrekvens när den fuktkänsligadelen är i ett torrt tillstånd och en andra resonansfrekvens när denfuktkänsliga delen är i ett fuktigt tillstånd. Systemet innefattar vidare enövervakningsenhet som är anordnad att sända en testsignal till anordningen,mottaga en svarssignal från anordningen, bestämma en frekvens hossvarssignalen, och generera en detekteringssignal om den bestämdafrekvensen överensstämmer med den andra resonansfrekvensen. Dettillhandahålls även en metod för detektering av fukt vid en anordning som ärfäst på en absorberande artikel. Publikationsfigur: Fig. 1 18

Description

15 20 25 30 35 något av en blöja, ett inkontinensklädesplagg, en sanitetsbinda, en tampong, ett bandage, ett sängskydd eller liknande.

I detta sammanhang avser ett torrt tillstånd ett tillstånd i vilket ingen nedsmutsning vid anordningen har skett. Vidare avser ett fuktigt tillstånd ett tillstånd i vilket nedsmutsning har skett. Nedsmutsningen kan vara utsläpp av fukt eller vätska på grund av urinering, avföring eller annat kroppsligt avfall.

Genom att tillhandahålla en anordning som har en första och en andra resonansfrekvens, beroende på förekomsten av fukt, kan fukt detekteras tillförlitligt. Genom att bestämma frekvensen hos svarssignalen kan detekteringen vidare vara förhållandevis okänslig mot variationer i den inkommande signalens signalstyrka, tex. beroende på varierande avstånd mellan anordningen och antennen eller objekt i signalbanan som dämpar testsignalen och svarssignalen.

Genom att generera detekteringssignalen baserat på förekomsten av en signal vid den andra resonansfrekvensen kan man vidare undvika generering av falska detekteringssignaler som beror på frånvaron av en anordning i en absorberande artikel.

Genom att fästa anordningen på den absorberande artikeln kan anordningen användas i ett flertal olika absorberande artiklar med minsta möjliga anpassning. Till exempel kan anordningen fästas genom sömnad, häftning, vidhäftning eller liknande. Följaktligen kräver inte uppfinningssystemet särskilt gjorda eller specialtillverkade absorberande artiklar. En ytterligare fördel är att anordningen kan anordnas på olika ställen av den absorberande artikeln. Detekteringens känslighet kan därmed varieras på en individuell basis. Till exempel, om den absorberande artikeln är en blöja kan anordningen fästas på olika ställen i blöjan för olika bärare.

Enligt en utföringsform innefattar anordningen ett vävlager. Vävlagret kan anordnas som ett yttre lager på anordningen som är vänt mot bäraren av den absorberande artikeln. Detta kan öka komforten för bäraren.

Enligt en utföringsform innefattar den fuktkänsliga delen ett absorptionslager anordnat att absorbera fukt. Genom att absorbera fukten kan fukten hållas kvar vid den fuktkänsliga delen. Frekvensskiftet från den första till den andra resonansfrekvensen kan därmed upprätthållas, varigenom fukt kan detekteras även en stund efter det att fukten har släppts ut i den absorberande artikeln. 10 15 20 25 30 35 Enligt en utföringsform inkluderar absorptionslagret en polymer.

Polymeren kan speciellt vara en polyakrylsyra.

Enligt en utföringsform innefattar anordningen en fuktbarriär som täcker åtminstone en del av resonanskretsen. l synnerhet täcker fuktbarriären täcker inte åtminstone en del av den fuktkänsliga delen. Fuktbarriären förhindrar kretsdelar, andra än den fuktkänsliga delen, från att komma i kontakt med fukt och förhindrar därmed oförutsägbara skiftningar av resonansfrekvens.

Enligt en utföringsform är den fuktkänsliga delen anordnad att i det fuktiga tillståndet skifta resonanskretsens resonansfrekvens från den första resonansfrekvensen till den andra resonansfrekvensen. Speciellt kan den fuktkänsliga delen tillhandahålla detta frekvensskift genom att uppvisa en första kapacitans i det torra tillståndet och en andra kapacitans i det fuktiga tillståndet.

Enligt en utföringsform innefattar den fuktkänsliga delen två ledare som är separerade av en isolator. De två ledarna kan anordnas parallellt. I det torra tillståndet kan de två ledarna tillhandahålla ett kapacitivt bidrag till resonanskretsen. l det fuktiga tillståndet kan vätska (t.ex. vatten), och vilka laddningsbärare (t.ex. joner) som helst däri, minska impedansen mellan de två ledarna. Resonansfrekvensen kan därigenom skiftas från en första till en andra resonansfrekvens.

Enligt en utföringsform bildar de två ledarna en interdigital fingerstruktur. Denna struktur tillhandahåller ett flertal parallella ledare och möjliggör därmed en anordning som har ett stort fuktkänsligt område och en hög fuktkänslighet.

Enligt en utföringsform innefattar anordningen ett elektriskt isolerande lager som har en första sida och en andra sida, varvid de två ledarna är anordnade på den första sidan och den fuktkänsliga delen vidare innefattar en tredje ledare som är anordnad på den andra sidan mitt emot de två ledarna och som är anordnad att vara kapacitivt kopplad till de två ledarna.

Den fuktkänsliga delen kan därmed uppvisa en första kapacitans mellan de två ledarna som är anordnade på den första sidan, en andra kapacitans mellan den tredje ledaren och den första av de två ledarna som är anordnade på den första sidan, och en tredje kapacitans mellan den tredje ledaren och den andra av de två ledarna som är anordnade på den första sidan. I ett torrt tillstånd kan resonanskretsens resonansfrekvens således definieras av den 3 10 15 20 25 30 35 första kapacitansen parallellkopplad med de seriekopplade andra och tredje kapacitanserna samt eventuellt ytterligare kapacitanser eller induktanser hos resonanskretsen. I ett fuktigt tillstånd kan däremot resonanskretsens resonansfrekvens huvudsakligen definieras av dessa ytterligare kapacitanser och induktanser hos resonanskretsen. Följden blir att man kan uppnå ett tillförlitligt skifte från en första resonansfrekvens i ett torrt tillstånd till en andra resonansfrekvens i ett fuktigt tillstånd. Denna uppfinningsenliga design av anordningen är särskilt lämplig för den frekvensbaserade fuktdetekteringen, i enlighet med föreliggande uppfinningskoncept.

Enligt en utföringsform innefattar anordningen en substans som är anordnad vid de två ledarna som är anordnade på den första sidan, vilken substans bildar laddningsbärare när den upplöses. Dessa laddningsbärare kan öka anordningens känslighet. Speciellt kan substansen vara ett salt såsom natriumklorid.

Enligt en utföringsform innefattar resonanskretsen en induktor och en kondensator.

Enligt en utföringsform innefattar testsignalen minst en puls. Genom att sända en pulsad testsignal kan man reducera övervakningsenhetens effektförbrukning.

Enligt en utföringsform ligger den första resonansfrekvensen utanför testsignalens frekvensband eller bandbredd. Enligt denna utföringsform kan anordningen svara starkt på testsignalen ett fuktigt tillstånd. Detta kan reducera risken för falska detekteringar.

Enligt en alternativ utföringsform ligger den första frekvensen inom testsignalens frekvensband eller bandbredd. Enligt denna utföringsform kan anordningen svara på testsignalen både i ett fuktigt och i ett torrt tillstånd.

Den alternativa utföringsformens kortare pulslängd innebär en minskad effektförbrukning av övervakningsenheten.

Enligt en utföringsform innefattar systemet vidare en antenn som är kopplad till övervakningsenheten. Testsignalen sänds genom antennen.

Dessutom kan svarssignalen tas emot genom antennen. Antennen kan således användas både för sändning av testsignalen och för mottagning av svaret från anordningen. Detta kan förenkla systemets hantering och reducera systemets kostnader.

Enligt en utföringsform är övervakningsenheten anordnad att reducera kvarvarande oscillationer i antennen, oscillationer som genererats av 4 10 15 20 25 30 testsignalen. Detta kan underlätta detektering av svarssignaler från anordningen och öka fuktdetekteringens tillförlitlighet.

Enligt en utföringsform är övervakningsenheten vidare anordnad att bestämma en envelopp hos svarssignalen, och att generera detekteringssignalen om enveloppen matchar en referensenvelopp och om en bestämd frekvens hos svarssignalen överensstämmer med den andra resonansfrekvensen. Om en mottagen signal uppvisar en förväntad envelopp, och har en frekvens som överensstämmer med den andra resonansfrekvensen, kan det fastställas att den mottagna signalen sannolikt härstammarfrån anordningen och inte från någon annan källa. Falska detekteringar på grund av brus vid den andra resonansfrekvensen kan därmed undvikas.

Enligt en andra aspekt hos föreliggande uppfinningskoncept tillhandahålls en metod för detektering av fukt vid en anordning som är fäst på en absorberande artikel, vilken anordning innefattar en resonanskrets inkluderande en fuktkänslig del, varvid resonanskretsen har en första resonansfrekvens när den fuktkänsliga delen är i ett torrt tillstånd och en andra resonansfrekvens när den fuktkänsliga delen är i ett fuktigt tillstånd.

Metoden innefattar sändning av en testsignal till anordningen, mottagning av en svarssignal från anordningen, bestämning av en frekvens hos svarssignalen, och generering av en detekteringssignal om den bestämda frekvensen överensstämmer med den andra resonansfrekvensen.

Detaljerna och fördelarna som diskuterats i samband med den första aspekten gäller i motsvarande grad för den andra aspekten, varigenom hänvisning härmed görs till den föregående diskussionen.

Kort beskrivning av ritningarna Ovanstående, liksom ytterligare syften, egenskaper och fördelar med föreliggande uppfinningskoncept, kan förstås bättre genom följande illustrativa och ickebegränsande detaljerade beskrivning av föredragna utföringsformer av föreliggande uppfinningskoncept, med hänvisning till bifogade ritningar där lika hänvisningsbeteckningar kommer att användas för lika element, varvid: Fig. 1 illustrerar ett system för detektering av fukt i en blöja i enlighet med en första utföringsform av uppfinningskonceptet. 10 15 20 25 30 35 Fig. 2a och b illustrerar ovansidan respektive undersidan av anordningen i enlighet med den första utföringsformen av uppfinningskonceptet.

Fig. 2c och d illustrerar en resonanskrets i ett torrt tillstånd respektive ett fuktigt tillstånd i enlighet med en första utföringsform av uppfinningskonceptet.

Fig. 3a och b illustrerar ovansidan respektive undersidan av en anordning i enlighet med en alternativ utföringsform av uppfinningskonceptet.

F ig. 3c och d illustrerar en resonanskrets i ett torrt tillstånd respektive ett fuktigt tillstånd i enlighet med en alternativ utföringsform av uppfinningskonceptet.

Fig. 4 är ett flödesdiagram över en metod för detektering av fukt i enlighet med den första utföringsformen av uppfinningskonceptet.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer Följande föredragna utföringsformer kommer att beskrivas i samband med en blöja. Uppfinningskonceptet är dock lika tillämpbart för andra typer av absorberande artiklar, t.ex. inkontinensklädesplagg, sanitetsbindor, tamponger, bandage, sängskydd eller liknande.

Fig. 1 illustrerar ett system 1 för detektering av fukt i en blöja i en första utföringsform i enlighet med uppfinningskonceptet. Systemet 1 iden första utföringsformen kommer att illustreras i ett sammanhang med en säng 2 som bär upp en patient 3 som har på sig en blöja 4. Systemet 1 innefattar en anordning 5 för detektering av fukt i blöjan 4. Systemet 1 innefattar vidare en övervakningsenhet 6 och en antenn 7. Övervakningsenheten 6 är kopplad till antennen 7.

Figurerna 2a och b illustrerar anordningen 5 i mer detalj. Anordningen 5 tillhandahålls i form av en transponderetikett. Anordningen 5 innefattar en flexibel bärare som har en vidhäftande undersida (utelämnad från figurerna för ökad tydlighet). Anordningen 5 kan följaktligen bekvämt fästas i blöjan 4.

Anordningen 5 fästs företrädesvis på ett ställe i blöjan sådant att anordningen 5 kommer att bli fuktig om patienten 3 urinerar eller tömmer tarmen.

Anordningen 5 innefattar ett elektriskt isolerande lager 9 såsom en plastfilm.

Det isolerande lagret 9 är anordnat på bärarens ovansida. Det isolerande lagret 9 kan ha samma utsträckning som bäraren. Anordningen 5 innefattar vidare en resonanskrets 10 och en fuktkänslig del 13. Resonanskretsen 10 och den fuktkänsliga delen 13 är anordnade på det isolerande lagret 9. 6 10 15 20 25 30 35 Resonanskretsen 10 kan t.ex. bildas genom att selektivt etsa bort delar av ett tunt metallager som är anordnat på det isolerande lagret 9 enligt välkända principer inom teknikområdet.

Med hänvisning till figurerna 2a-d kommer nu resonanskretsen 10 och den fuktkänsliga delen 13 att beskrivas i detalj. Resonanskretsen 10 innefattar en induktor 11 och en kondensator 12. lnduktorn 11 är anordnad på en första sida av det isolerande lagret 9. Kondensatorn 12 utgörs av två ledande ytor 12', 12” som är anordnade på motstående sidor av det isolerande lagret 9. lnduktorn 11 är kopplad till kondensatorplattan 12' som är anordnad på den första sidan av det isolerande lagret 9. Företrädesvis är den första sidan vänd mot bäraren.

Anordningen 5 innefattar vidare en fuktbarriär 16 som täcker induktorn 11 och kondensatorn 12 i resonanskretsen 10. Fuktbarriären 16 förhindrar fukt från att komma i kontakt med induktorn 11 och kondensatorn 12.

Anordningen 5 innefattar vidare ett yttre vävlager (utelämnat för ökad tydlighet i figuren) som täcker den sida av anordningen 5 som är vänd mot patienten 3 för att minimera hudirritation.

Som illustreras i Fig. 2a inkluderar den fuktkänsliga delen 13 två uppsättningar ledare 14 och 14' som är anordnade på den första sidan av det isolerande lagret 9. De två uppsättningarna av ledare 14, 14' bildar en interdigital fingerstruktur. De ledande fingrarna hos de två uppsättningarna av ledare 14, 14' är anordnade parallellt med varandra. De två uppsättningarna av ledare 14 och 14' separeras av en isolator, såsom luft eller ett dielektrikum. Antalet fingrar, fingrarnas längd och fingrarnas separation kan varieras beroende på t.ex. den specifika tillämpningen, anordningens 5 känslighet eller anordningens 5 storlek etc.

Den fuktkänsliga delen 13 innefattar vidare ett ledande lager 15 som är anordnat på den andra sidan av det isolerande lagret 9. Det ledande lagret 15 är anordnat mitt emot de två uppsättningarna av ledare 14, 14'. Det ledande lagret 15 är därmed direkt vänt mot åtminstone en del av de två uppsättningarna av ledare 14, 14”. De två uppsättningarna av ledare 14 och 14' är kopplade till resonanskretsen 10. Mer specifikt är den första uppsättningen av ledare 14 kopplad till induktorn 11. Den andra uppsättningen av ledare 14' är kopplad till kondensatorplattan 12”. Det ledande lagret 15 är inte galvaniskt kopplat till resonanskretsen 10. Genom att anordna det ledande lagret 15 mitt emot de två uppsättningarna av ledare 7 10 15 20 25 30 35 14 och 14' kan det ledande lagret 15 vara kapacitivt kopplat till var och en av uppsättningarna av ledare 14 och 14'.

Om de två uppsättningarna av ledare 14 och 14' är torra, dvs. om den fuktkänsliga delen är i ett torrt tillstånd, kommer det väsentligen inte att finnas några fria laddningsbärare som kan bära en ström mellan de två uppsättningarna av ledare 14 och 14'. Som en följd bildar den fuktkänsliga delen 13 en kondensator med kapacitans CC som är parallellkopplad med två seriekopplade kondensatorer med kapacitanser CC och CC, varvid CC är kapacitansen mellan de två uppsättningarna av ledare 14 och 14', CC är kapacitansen mellan den första uppsättningen av ledare 14 och det ledande lagret 15, och CC är kapacitansen mellan den andra uppsättningen av ledare 14' och det ledande lagret 15. Detta illustreras i fig. 2c.

CC är bland annat proportionell mot höjdutsträckningen hos de två uppsättningarna av ledare 14 och 14' ovanför det isolerande lagret 9 och omvänt proportionell mot separationen mellan fingrarna hos de två uppsättningarna av ledare 14 och 14'. CC och CC är bland annat proportionella mot ytstorleken hos det ledande lagret 15 och den första respektive andra uppsättningen av ledare 14 och 14' idet isolerande lagrets 9 plan, och omvänt proportionella mot separationen mellan det ledande lagret 15 och den första och andra uppsättningen av ledare 14 och 14' (dvs. det isolerande lagrets 9 tjocklek). Enligt den första utföringsformen är höjdutsträckningen mycket mindre än ytstorleken och det isolerande lagrets 9 tjocklek är mycket mindre än separationen mellan de två uppsättningarna av ledare 14 och 14'.

Följaktligen kommer CC att vara relativt liten jämfört med CC och CC. Sett från resonanskretsen 10 verkar följaktligen den fuktkänsliga delen 13 approximativt som två seriekopplade kapacitanser CC och CC. I ett torrt tillstånd definieras således resonanskretsens 10 resonansfrekvens huvudsakligen av induktansen hos induktorn 11 som är seriekopplad med tre seriekopplade kapacitanser, nämligen kapacitansen hos kondensatorn 12 och kapacitanserna CC och CC.

När anordningen 5 kommer i kontakt med fukt kommer fukten att genomtränga det yttre vävlagret och komma i kontakt med de två uppsättningarna av ledare 14 och 14'. Eventuella laddningsbärare som förekommer i vätskan kan då ge upphov till strömledande banor mellan de två uppsättningarna av ledare 14 och 14'. lmpedansen mellan de två uppsättningarna av ledare 14 och 14' kommer följaktligen att minska. Om en 8 10 15 20 25 30 35 tillräcklig mängd laddningsbärare förekommer kommer den fuktkänsliga delen 13 att uppvisa en strömbana med låg impedans mellan de två uppsättningarna av ledare 14 och 14* som är parallell med Cl, och CC. Detta illustreras i figur 2d i vilken kapacitansen Ca har ersatts med en kortslutning.

I ett tillräckligt fuktigt tillstånd kommer sålunda resonanskretsen 10 att uppvisa en resonansfrekvens som huvudsakligen definieras av induktansen hos induktorn 11 som är seriekopplad med kapacitansen hos kondensatorn 12. Denna resonansfrekvens kommer att vara lägre än resonanskretsens 10 resonansfrekvens i det torra tillståndet. Följaktligen, då den fuktkänsliga delen 13 exponeras för fukt kommer resonanskretsens 10 resonansfrekvens att skiftas från en första resonansfrekvens till en andra resonansfrekvens som är lägre än den första resonansfrekvensen.

Det är underförstått att “kortslutning" är ett relativt begrepp, eftersom varje ledande strömbana i praktiken kommer att uppvisa någon grad av resistans. Sålunda kan ”kortslutning” i detta sammanhang avse ett tillstånd varvid kapacitanserna Cb och CC i den fuktkänsliga delen 13 inte längre påverkar resonanskretsens 10 resonansfrekvens i någon väsentlig grad.

Anordningens 5 känslighet kan ökas genom att anordna ett salt (eller en annan substans med liknande egenskaper vid förekomst av fukt) vid de två uppsättningarna av ledare 14 och 14”. När saltet kommer i kontakt med vätska kommer det att lösas upp och bilda laddningsbärare som kan bidra till att minska impedansen mellan de två uppsättningarna av ledare 14 och 14”.

Som ett val kan ett absorptionslager anordnas vid de två uppsättningarna av ledare 14 och 14”. Absorptionslagret kan inkludera en polymer såsom en polyakrylsyra. Absorptionslagret kan hålla kvar vätska som släppts ut i blöjan 4 och kan därmed öka anordningens 5 känslighet.

Enligt ett ytterligare val kan absorptionslagret inkludera ett salt (eller en annan substans med liknande egenskaper vid förekomst av fukt) för att ytterligare öka anordningens 5 känslighet. Exempelvis kan i vissa fall en sammansättning med mellan 40 % polymer och 60 % salt och 60 % polymer och 40 % salt vara lämpliga proportioner. Återgående till den första utföringsformen antar resonanskretsen 10 en första resonansfrekvens när den fuktkänsliga delen 13 är i ett torrt tillstånd och en andra resonansfrekvens, som skiljer sig från den första resonansfrekvensen, när den fuktkänsliga delen 13 är i ett fuktigt tillstånd. 10 15 20 25 30 35 Genom att sända en resonant elektromagnetisk signal till resonanskretsen 10 kommer resonanskretsen 10 att börja ge resonans eller oscillera vid dess resonansfrekvens. Resonanskretsen 10 kommer att fortsätta oscillera ett tag även efter den elektromagnetiska signalen stoppats.

Denna oscillation kommer att generera en elektromagnetisk sinusformad svarssignal med en exponentiellt avtagande amplitudenvelopp. Denna svarssignal kan tas upp av antennen 7 och detekteras av övervakningsenheten 6.

Ett fuktigt tillstånd kan följaktligen bestämmas baserat på svarssignalens frekvens. Företrädesvis väljs ”detekteringsfrekvensen” som den andra resonansfrekvensen. Men beroende på tillämpningen och den önskade känsligheten hos fuktdetekteringen kan detekteringsfrekvensen även väljas till en frekvens mellan den första och andra resonansfrekvensen.

För att underlätta fuktdetektering separeras företrädesvis den första resonansfrekvensen och den andra resonansfrekvensen till den grad att de uppvisar frekvensband som inte överlappar. De specifika valen av värden hos induktansen hos induktorn 11 och kapacitanserna hos kondensatorn 12 och den fuktkänsliga delen 13 väljs företrädesvis sådana att den andra resonansfrekvensen hamnar inom ett lämpligt licensfritt frekvensband och den första resonansfrekvensen hamnar utanför detta frekvensband. Återgående till figur 1 är antennen 7 anordnad vid sängen 2. Antennen 7 kan anordnas under en madrass till sängen 2. Alternativt kan antennen 7 anordnas under en bäddmadrass till sängen 2. Alternativt kan antennen 7 anordnas under ett lakan eller ett sänglinne till sängen 2. I alla dessa alternativ är antennen 7 anordnad företrädesvis vid en central plats i sängen 2. Antennen 7 är därmed anordnad i en väldefinierad relation till patienten 3 och relativt nära blöjan 4 och anordningen 5. Företrädesvis anordnas antennen 7 i en plastficka. Denna tillhandahåller skydd mot fukt och möjliggör en bekväm och hygienisk hantering av antennen 7 när sängen 2 bäddas.

Företrädesvis är antennen 7 en ramantenn. Men även andra typer av antenner kan användas beroende på valet av frekvensband, omgivning etc.

En ramantenn kan anordnas i sängen 2 med minimalt obehag för patienten 3. Övervakningsenheten 6 är anordnad vid sängen 2. Övervakningsenheten 6 kan monteras vid sängen 2. Genom att anordna övervakningsenheten 6 vid sängen kan patienten 3 övervakas automatiskt och ansträngningslöst med en minimal arbetsbelastning för 10 10 15 20 25 30 35 sjukvårdspersonalen. Alternativt kan övervakningsenheten 6 vara en bärbar, handhållen enhet som kan anordnas vid sängen 2 av sjukvårdspersonalen vid regelbundna intervall. Övervakningsenheten 6 inkluderar sändarkretssystem och är anordnad att sända testsignaler till anordningen 5 vid regelbundna interval (t.ex. en gång per minut eller varannan minut) och att mottaga svarssignaler från anordningen 5. Anordningen 5 verkar därmed som en transponder. Övervakningsenheten 6 kan innefatta en vågformsgenerator för generering av signaler som ska sändas, en signalanalysdel för analysering av mottagna signaler, en D/A-omvandlare eller andra lämpliga kretselement för konvertering av digitala signaler från vågformsgeneratorn till analoga signaler, och en A/D-omvandlare eller andra lämpliga kretselement för konvertering av mottagna analoga signaler till digitala motsvarigheter. Övervakningsenheten 6 är anordnad att generera och sända en testsignal. Testsignalen innefattar ett pulståg. Företrädesvis väljs testsignalens centerfrekvens och pulslängd sådana att den andra resonansfrekvensen inkluderas i testsignalens bandbredd. D.v.s. testsignalen innefattar en frekvenskomponent vid den andra resonansfrekvensen.

Enligt den första utföringsformen är testsignalens pulslängd sådan att den första resonansfrekvensen hos resonanskretsen 10 ligger långt utanför testsignalens frekvensband. Resonanskretsen 10 kan följaktligen ge stark resonans som svar på testsignalen när fuktdetekteringsorganet 13 är tillräckligt fuktigt. Övervakningsenheten 6 är vidare anordnad att lyssna efter och detektera inkommande signaler från anordningen 5. Övervakningsenheten 6 är vidare anordnad att generera en indikation om en fuktindikerande signal mottas från anordningen 5. lndikationen kan innefatta att aktivera en visuell eller hörbar indikator hos övervakningsenheten 6. Eventuellt kan övervakningsenheten 6 innefatta en kabelbaserad eller trådlös kommunikationsanordning (t.ex. Bluetooth, ZigBee, WLAN, GPRS, 3G, optisk anordning, ljudbaserad anordning etc.) för sändning av ett meddelande till en nätverksansluten dator eller annan fjärran datainsamlandeanordning för vidare analys och lagring. Övervakningsenheten är vidare anordnad att ta bort, eller åtminstone minska, restoscillationer i antennen 7. Mer detaljerat är övervakningsenheten 6 anordnad att sända en kalibreringssignal före sändning av testsignalen. 11 10 15 20 25 30 35 Efter att ha sänt kalibreringssignalen mäter övervakningsenheten 6 eventuella resterande signaloscillationer förekommande i antennen 7 och, baserat på denna information, konfigurerar dess sändarkrets för att anpassa testsignalen för att uppnå en effektiv dämpning av restoscillationer under mätningsfasen.

Detta ökar detekteringens känslighet och pålitlighet. Övervakningsenheten 6 är anordnad att lyssna efter ett svar på testsignalen. Övervakningsenheten 6 är anordnad att mottaga och sampla inkommande signaler. Som beskrivits ovan avklingar en svarssignals amplitud genererad av anordningen 5 exponentiellt. Övervakningsenheten 6 är anordnad att bestämma amplitudenveloppen hos en mottagen signal och att jämföra den med ett förutbestämt värde eller en envelopp (t.ex. en förväntad envelopp baserad på en teoretisk modell eller tidigare mätningar).

Därigenom kan det bestämmas huruvida den mottagna signalen härstammar från anordningen 5 eller från någon annan källa. Till exempel kan övervakningsenheten 6 vara anordnad att bestämma enveloppens exponent och bestämma huruvida den mottagna signalens exponent är inom ett förutbestämt eller förväntat område.

Enligt den första utföringsformen är övervakningsenheten 6 vidare anordnad att, som svar på en positiv enveloppbestämning, bestämma en frekvens hos svarssignalen. Om svarssignalens frekvens motsvarar eller matchar detekteringsfrekvensen (som kan vara den andra resonansfrekvensen), genereras detekteringssignalen.

Frekvensen kan t.ex. bestämmas genom att utföra en Fourieranalys på den mottagna signalen, genom att låta signalen passera genom ett bandpassfilter som är centrerat kring detekteringsfrekvensen, genom att räkna antalet toppvärden under ett tidsintervall, eller liknande.

Genom att både bestämma enveloppen och frekvensen kan falskdetektering beroende på brus vid detekteringsfrekvensen undvikas effektivt.

Enligt en alternativ utföringsform kan enveloppbestämningen genomföras efter frekvensbestämningen.

Om endast en liten mängd fukt släpps uti blöjan 4 kanske inte mängden Iaddningsbärare som förekommer vid de två uppsättningarna av ledare 14 och 14' är tillräcklig för att skifta resonansfrekvensen till detekteringsfrekvensen. I det fallet kommer ingen detekteringssignal att genereras. 12 10 15 20 25 30 35 Som ett val kan övervakningsenheten 6 anordnas att jämföra signalnivån hos mottagna signaler med ett tröskelvärde för att undertrycka brussignaler och eventuella svaga svarssignaler från anordningen 5. Detta reducerar risken för falskdetektering.

Enligt ett ytterligare alternativ kan övervakningsenheten 6 anordnas att generera en detekteringssignal om skillnaden mellan den bestämda frekvensen hos svarssignalen och detekteringsfrekvensen är mindre än ett frekvenströskelvärde. Ett fuktigt tillstånd kan därmed detekteras om en svarssignals frekvens är tillräckligt nära detekteringsfrekvensen. l det ovanstående har det hänvisats till ”ett torrt tillstånd” och ”ett fuktigt tillstånd”. I allmänhet kommer det alltid att förekomma fukt i luften och följaktligen även i blöjan 4 och vid anordningen 5. Detta gäller speciellt i en blöja som en patient har på sig, eftersom det också kommer att finnas fukt som släppts ut genom svettning. Sålunda ska ”ett torrt tillstånd” tolkas som att motsvara en fuktnivå i blöjan 4 eller vid anordningen 5 när nedsmutsning (t.ex. urinering) inte har skett. Vidare ska ”ett fuktigt tillstånd” tolkas som att motsvara en fuktnivå i blöjan 4 eller vid anordningen 5 när nedsmutsning (t.ex. urinering) har skett.

Med hänvisning till Fig. 4 kommer nu en metod för fuktdetektering i en blöja 4 in enlighet med den första utföringsformen att beskrivas. Övervakningsenheten 6 sänder en kalibreringssignal, mäter restoscillationer i antennen 7 som genererats av kalibreringssignalen, och konfigurerar sedan dess sändarkrets därefter, som beskrivits ovan.

Sedan sänder övervakningsenheten 6 testsignalen (box 42). Övervakningsenheten 6 lyssnar därefter efter ett svar från anordningen 5 (box 44). Om den fuktkänsliga delen 13 är i ett fuktigt tillstånd kommer resonanskretsen 10 att exciteras av testsignalen och börja oscillera vid dess resonansfrekvens. Denna oscillation genererar en svarssignal som mottas vid övervakningsenheten 6 (box 46). Övervakningsenheten 6 analyserar svarssignalen (box 48). En envelopp till den mottagna signalen bestäms och jämförs med en referensenvelopp. Vidare bestäms en frekvens hos svarssignalen. Om svarssignalen uppvisar en förväntad envelopp och om den bestämda frekvensen matchar detekteringsfrekvensen genererar övervakningsenheten 6 en detekteringssignal som indikerar att fukt har detekterats (box 50). Om 13 10 15 20 25 30 35 antingen enveloppbestämningen eller frekvensbestämningen är negativ, genereras ingen indikation.

Företrädesvis repeteras metoden med lämplig periodicitet, t.ex. varannan minut eller var femte minut.

Figurerna 3a-d illustrerar en alternativ design av anordningen 5 och resonanskretsen 10. Enligt denna alternativa design är den första uppsättningen av ledare 14 kopplad till induktorn och det ledande lagret 15 är kopplat till den andra kondensatorplattan 122 Den andra uppsättningen av ledare 14' är inte galvaniskt kopplad till resonanskretsen 10. Följaktligen, som illustreras i Fig. 3c, kommer kapacitansen hos den fuktkänsliga delen 13 i ett torrt tillstånd huvudsakligen att bestämmas av den kapacitiva kopplingen mellan det ledande lagret 15 och den första uppsättningen av ledare 14.

I ett fuktigt tillstånd kommer dock eventuella laddningsbärare som förekommer i fukten (och/eller som tillhandahålls vid de två uppsättningarna av ledare 14 och 14' och som upplösts av fukten) att ge upphov till växelströmsledande banor mellan de två uppsättningarna av ledare 14 och 14'. Som illustreras i Fig. 3d kan de två uppsättningarna av ledare 14 och 14' därmed bilda en förstorad gemensam ledare. Kapacitansen hos den fuktkänsliga delen 13 kommer följaktligen att bestämmas av den kapacitiva kopplingen mellan det ledande lagret 15 och den förstorade gemensamma ledaren. Eftersom arean av den förstorade gemensamma ledaren är större än arean av den första uppsättningen av ledare 14, kommer kapacitansen hos den fuktkänsliga delen 13 att öka. Eftersom den fuktkänsliga delen 13 är seriekopplad med induktorn 11 och kondensatorn 12, kommer denna areaökning att minska resonansfrekvensen hos resonanskretsen 10.

Enligt ännu en alternativ design kan den första uppsättningen av ledare 14 kopplas till kondensatorn 12 och det ledande lagret 15 kan kopplas till induktorn 11.

En anordning 5 som innefattar en resonanskrets 10 med någon av dessa alternativa designer kan följaktligen användas i metoden för fuktdetektering enligt den första utföringsformen.

Ovan har uppfinningen huvudsakligen beskrivits med hänvisning till några få utföringsformer. Som dock lätt inses av en fackman är andra utföringsformer än de som beskrivits ovan lika möjliga inom ramen för uppfinningskonceptet som definieras av de bifogade kraven. 14

Claims (14)

10 15 20 25 30 35 KRAV

1. System för detektering av fukt vid en absorberande artikel, vilket system innefattar: en anordning som är anordnad att fästas på den absorberande artikeln och som innefattar en resonanskrets inkluderande en fuktkänslig del, varvid resonanskretsen har en första resonansfrekvens när den fuktkänsliga delen är i ett torrt tillstånd och en andra resonansfrekvens när den fuktkänsliga delen är i ett fuktigt tillstånd, och en övervakningsenhet som är anordnad att: sända en testsignal till anordningen, mottaga en svarssignal från anordningen, bestämma en frekvens hos svarssignalen, och generera en detekteringssignal om den bestämda frekvensen överensstämmer med den andra resonansfrekvensen.

2. System enligt krav 1, varvid den fuktkänsliga delen har en första kapacitans i det torra tillståndet och en andra kapacitans i det fuktiga tillståndet.

3. System enligt något av kraven 1-2, varvid den fuktkänsliga delen innefattar två ledare som är separerade av en isolator.

4. System enligt krav 3, varvid anordningen innefattar ett elektriskt isolerande lager som har en första sida och en andra sida, varvid nämnda två ledare är anordnade på den första sidan och den fuktkänsliga delen vidare innefattar en tredje ledare som är anordnad på den andra sidan mitt emot de två ledarna och som är anordnad att vara kapacitivt kopplad till de två ledarna.

5. System enligt något av kraven 3-4, varvid anordningen innefattar ett salt som är anordnat vid nämnda två ledare.

6. System enligt något av kraven 1-5, varvid resonanskretsen innefattar en induktor och en kondensator. 15 10 15 20 25 30 35

7. System enligt något av kraven 1-6, varvid testsignalen innefattar minst en puls.

8. System enligt något av kraven 1-7, varvid övervakningsenheten är anordnad att: bestämma en envelopp hos svarssignalen, och generera detekteringssignalen om enveloppen matchar en referensenvelopp och om den bestämda frekvensen överensstämmer med den andra resonansfrekevensen.

9. Metod för detektering av fukt vid en anordning som är fäst på en absorberande artikel, vilken anordning innefattar en resonanskrets inkluderande en fuktkänslig del, varvid resonanskretsen har en första resonansfrekvens när den fuktkänsliga delen är i ett torrt tillstånd och en andra resonansfrekvens när den fuktkänsliga delen är i ett fuktigt tillstånd, vilken metod innefattar: sändning av en testsignal till anordningen, mottagning av en svarssignal från anordningen, bestämning av en frekvens hos svarssignalen, och generering av en detekteringssignal om den bestämda frekvensen överensstämmer med den andra resonansfrekvensen.

10. Metod enligt krav 9, varvid testsignalen innefattar åtminstone en puls.

11. Metod enligt något av kraven 9-10, vidare innefattande, som svar på mottagning av en signal: bestämning av en envelopp hos svarssignalen, och generering av detekteringssignalen om enveloppen matchar en referensenvelopp och om den bestämda frekvensen överensstämmer med den andra resonansfrekvensen.

12. Metod enligt något av kraven 9-11, varvid den fuktkänsliga delen har en första kapacitans i ett torrt tillstånd och en andra kapacitans i ett fuktigt tillstånd. 16 10

13. Metod enligt något av kraven 9-12, varvid den fuktkänsliga delen innefattar två ledare som är separerade av en isolator.

14. Metod enligt något av kraven 9-13, varvid anordningen innefattar ett elektriskt isolerande lager som har en första sida och en andra sida, varvid nämnda två ledare är anordnade på den första sidan och den fuktkänsliga delen vidare innefattar en tredje ledare som är anordnad på den andra sidan mitt emot de två ledarna och som är anordnad att vara kapacitivt kopplad till de två ledarna. 17