[发明专利]一种运动疲劳评判装置及其制备方法

说明书

本发明提供了一种运动疲劳评判装置，包括从下至上层叠设置的汗液导向层、质子交换层和监测部件；所述汗液导向层贴于人体皮肤设置；所述监测部件上设置有传感电极以及与所述传感电极电连接的控制电路；汗液中的质子通过所述质子交换层，到达所述监测部件上，所述控制电路驱动所述传感电极检测所述汗液中的质子浓度变化信息并将所述信息转换成显示信号。本发明能实时监测人体汗液中氢离子的浓度情况，从而判断人体是否达到运动疲劳的状态，真正地实现对运动状况的提前预警，防止相关意外的发生。

技术领域

本发明涉及运动疲劳评判/检测技术领域，尤其涉及一种柔性可穿戴的质子快速响应传感装置。

背景技术

随着生活水平的提高，越来越多的人们开始参与各种运动，运动的形式层出不穷。但因过量运动造成的运动型疲劳也逐渐受到体育界及国际社会的日益关注，近几年运动者猝死的新闻多次见诸报端。过量的运动，会造成运动者大量出汗、脱水脱盐、肌体损伤、器官衰竭、生理信号紊乱等，其中运动过量所引发的心血管疾病是诱发猝死的主要原因。因此，对于运动量的评判将成为预防运动性猝死的有效措施。现阶段，对于运动者运动状态的评判手段主要有主观评判(主观自评和主观他评)、客观评价(生化法、脑电信号、心电信号、肌电信号、脉搏信号)。但是以上的方法普遍存在评判标准不统一、抗干扰能力弱、检测环境需求苛刻，更重要的是实时性差，大大影响了其在现实中的应用。

发明内容

本发明提供了一种柔性的运动疲劳评判装置，解决传统的主观检测与仪器检测不能实时呈现的技术缺陷，不能及时地了解自身是否运动过度的弊端。

本发明提供的一种运动疲劳评判装置，包括从下至上层叠设置的汗液导向层、质子交换层和监测部件；

所述汗液导向层贴于人体皮肤设置；

所述监测部件上设置有传感电极以及与所述传感电极电连接的控制电路；汗液中的质子通过所述质子交换层，到达所述监测部件上，所述控制电路驱动所述传感电极检测所述汗液中的质子浓度变化信息并将所述信息转换成显示信号。

其中，所述监测部件包括相互连接的传感层和固定部件，所述传感电极设置于所述传感层上；所述固定部件用于所述控制电路的安设，以及使所述汗液导向层紧贴于人体皮肤上。

其中，所述汗液导向层的材质为单向导湿织物。

其中，所述传感层的材质选自聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、热塑性弹性体、聚氨基甲酸酯、聚醚醚酮、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯中的一种或几种。

其中，所述传感电极上设置有用于检测质子的敏感材料，所述敏感材料选自多壁碳管、单壁碳管、石墨烯、还原氧化石墨烯中的一种。

其中，所述传感电极电阻为10kΩ～100kΩ。

其中，所述传感层的厚度为30μm～200μm。

本发明还提供这种运动疲劳评判装置的制备方法，包括步骤：

所述汗液导向层与所述质子交换层贴合；

在所述监测部件上设置传感电极以及与所述传感电极电连接的控制电路；

使所述传感电极对应于所述质子交换层贴合。

其中，所述监测部件包括相互连接的传感层和固定部件，所述传感电极设置于所述传感层上；所述固定部件用于所述控制电路的安设，以及使所述汗液导向层紧贴于所述人体皮肤上。

其中，所述汗液导向层的材质为单向导湿织物。

其中，所述质子交换层的制备步骤包括：先用质量分数为5％的过氧化氢在70～90℃下处理0.5～2h，然后用去离子水浸泡0.5～1小时；再用质量分数为5％的稀硫酸在80℃沸煮0.5～2小时；最后用去离子水浸泡0.5～1小时。