[发明专利]一种便携式自供能紫外线监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种紫外线监测装置，特别是涉及一种基于柔性太阳能电池和柔性紫外线探测器的便携式自供能紫外线监测系统，属于环境监测技术领域。

背景技术

紫外线是指阳光中波长10至400纳米(nm)的光线，可分为UVA(波长320～400纳米，长波)、UVB(波长290～320纳米，中波)以及UVC(波长100～290纳米，短波)。当紫外线照射人体或生物体后，不同波长的紫外线对人体或者生物体的生理作用也不同。其中，UVC对人体的伤害最大，短时间照射即可灼伤皮肤，长期或高强度照射还会造成皮肤癌；中波段的UVB紫外线对人体具有红斑作用，能促进体内矿物质代谢和维生素D的形成，但长期或过量照射会令皮肤晒黑，并引起红肿脱皮；长波段的紫外线UVA又称为长波黑斑效应紫外线，它有很强的穿透力，可以直达肌肤的真皮层，破坏弹性纤维和胶原蛋白纤维，将我们的皮肤晒黑。日光中的大部分紫外线被大气中的臭氧层吸收，使人体免受伤害。

由上可见，紫外线对人体的健康有着重要的影响。因此对于紫外线的监测对于维护人们身体健康，引导人们健康的生活方式，提高人们的生活质量有着深远的意义。而现有的紫外线监测方法通常为监测仪，其具有不便于随身携带、数据处理采集和处理能力弱等不足，也不具备对监测信息的存储与传输功能，因此很有必要发明一种便携式紫外线检测系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服上述现有技术中存在的不足，提供一种便携式自供能紫外线监测系统，其通过柔性太阳能电池为整个监测系统供电，采用轻薄可弯折的柔性紫外线探测器监测紫外线，并且两者贴合为一个整体，同时应用信号读取传输硬件系统采集和存储数据，从而实现便携性、自供能和紫外线监测等目的。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案如下：

一种便携式自供能紫外线监测系统，随身携带或者放置于室外，其特征在于，包括柔性太阳能电池、信号读取传输硬件系统以及柔性紫外线探测器，所述柔性紫外线探测器覆盖在所述柔性太阳能电池的感光一侧上，并且在监测紫外线强度的同时保护该柔性太阳能电池免受紫外线的伤害，所述柔性太阳能电池连接所述信号读取传输硬件系统且向该信号读取传输硬件系统供能，实现所述紫外线监测系统的自供能，所述柔性紫外光探测器连接所述信号读取传输硬件系统并且将紫外线强度的监测数据传输给该信号读取传输硬件系统进行存储。

进一步的，所述的柔性紫外线探测器为电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器或者基于印刷晶体管的传感器。

进一步的，所述的柔性紫外线探测器和柔性太阳能电池采用印刷工艺在柔性衬底上制备而成。

进一步的，所述的印刷工艺为喷墨打印、光刻、点胶、旋涂或丝网印刷。

进一步的，所述柔性紫外线探测器与柔性太阳能电池贴合为轻薄可弯折的一个整体，并且以粘贴或插入的固定方式与所述信号读取传输硬件系统连接。

进一步的，所述的信号读取传输硬件系统包括能量收集模块、信号采集模块、能量存储模块和用于模数信号转换以及数据存储的MCU模块；所述能量收集模块连接所述柔性太阳能电池，所述信号采集模块连接所述柔性紫外线探测器。

进一步的，所述信号读取传输硬件系统通过无线或者有线方式将内部存储的紫外线强度的监测数据传输到手机或者电脑上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、采用柔性太阳能电池作为系统的电源，有效地利用日光中的太阳能为系统供能，实现了紫外线监测系统的自供能，降低了系统在使用中的能耗成本；

2、所述柔性紫外线探测器和柔性太阳能电池在柔性衬底上制备而成，具备轻薄、可弯折的特点，大大减轻了系统整体的重量，缩小了监测系统的体积和面积，大幅提升了其便携性，满足了日常便携的要求；

3、所述柔性太阳能电池和柔性紫外线传感器贴合作为一个整体，以粘贴或插入的固定方式与硬件系统连接，提高了硬件系统的可重复利用性，降低了消耗成本，同时也进一步提高了便携性；

4、所述柔性紫外线探测器覆盖在所述柔性太阳能电池的感光一侧上，使得探测器在监测紫外线强度的同时，能够有效地保护太阳能电池免受紫外线的破坏，增加了监测系统的寿命。

本发明可用于满足个人需要的日常紫外线监测，也可用于大气环境的紫外线监测。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图。

具体实施方式