[发明专利]一种浸润程度检测传感器及相关方法

说明书

本发明提供一种浸润程度检测传感器，包括一防水薄膜及一检测电路，该电路的初始电阻为R0，其包括工作区及非工作区，工作区的初始电阻为R6，其为液体可接触到部分，非工作区的初始电阻为R7，其为液体无法接触到部分；工作区的其中一部分电路，其对应一未知的初始电阻值R8，当该部分电路被液体浸润后，会与液体一起构成一双电层电容，令检测电路的阻抗发生改变；通过对检测电路的动态电阻检测并通过公式R8/R6可计算传感器工作区的浸润程度。本发明用电阻方式实现了浸润程度检测，其有效地解决了双电层电容方式在液体浸润程度检测中存在的可靠性不足的问题。本发明还提供一种浸润程度检测方法及一种浸润程度传感器的制作方法。

技术领域

本发明涉及液体检测领域，尤其涉及一种浸润程度检测传感器，以及相关的检测方法及制作方法。

背景技术

浸润程度检测与传统液体检测的不同之处，在于浸润程度检测不但可知道在特定区域之内是否有液体的存在，还可以知道液体在该区域的浸润情况，例如液体的浸润面积、范围、百分比等。

浸润程度检测传感器可用于多种不同的应用场合，其中包括一次性卫生用品（包括纸尿裤、纸尿片、卫生巾等）的潮湿状态或饱和状态检测的场合。因为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，不但麻烦而且浪费；如果换得太迟，又可能造成泄漏，还可能因为排泄物长时间刺激皮肤而造成尿布疹等皮肤疾患。实时检测及显示吸收用品的浸润程度，对一次性吸收用品的科学使用具有很大的实用价值。

在现有技术当中，中国专利公开号CN102650608A提出了一种基于电化学电容器的液体检测装置、方法及纸尿裤，其通过设置在纸尿裤内的两条感应线直接与尿液接触，由此生成一个电化学电容（即双电层电容），然后通过对该电容的容量检测，实现了纸尿裤尿湿状况的检测，所述纸尿裤的尿湿状况与所述电化学电容的容量成正比。

上述现有技术虽然解决了纸尿裤的“相对尿湿”检测问题，但未能解决纸尿裤的“绝对尿湿”检测问题，即纸尿裤的浸润程度检测问题，相关文献也没有给出一个明确的浸润程度（浸润百分比）的计算方法。事实上，该感应线与尿液接触产生的电容值与很多因素有关，例如与感应线的表面积/表比面积相关，而表比面积又与感应线的材料有关。对于碳性导电油墨印刷的感应线，其表比面积既与油墨成分有关，也与印刷厚度、稀释剂浓度、碳颗粒大小等有关，此外还与检测电压、环境温度等因素相关。除此之外，影响较大的还有尿液的成分，例如尿液中的含盐量，电解质浓度等，因此无法根据检测到的电容值而明确得出纸尿裤浸润程度的信息。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，通过在传感器中设立一个无源检测电路，并在检测电路中设立一个无保护的工作区及一个受保护的非工作区，令所述无保护的工作区在工作中与包含电解质的待测液体（例如尿液）接触并产生浸润，然后通过因浸润而产生的动态电阻变化来获取检测电路工作区的绝对浸润程度信息，以及检测电路整体浸润程度信息，由此可提供一种简单、稳定及可靠的浸润程度检测传感器及相关的检测方法和制作方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种浸润程度检测传感器，包括一防水薄膜，以及设置在所述防水薄膜上的一无源的检测电路，所述检测电路的初始电阻值为R0，其包括工作区及非工作区，所述工作区的初始电阻值为R6，其为液体可接触到并可被浸润的部分，所述非工作区的初始电阻值为R7，其为液体无法接触到或被绝缘的部分；及

所述工作区的其中一部分电路，其对应一未知初始电阻值R8，当包含电解质的液体将该部分电路浸润后，被浸润的所述部分电路会与将其浸润的液体一起构成一双电层电容，令所述检测电路的阻抗发生改变；及

通过对所述检测电路的动态电阻检测获知被浸润的所述部分电路所对应的初始电阻值R8的信息，并用公式R8/R6计算所述工作区的浸润程度，数值为0代表无浸润，数值为1代表100%浸润，以及用公式R8/R0计算所述传感器的整体浸润程度，数值为0代表无浸润，数值越大代表浸润程度越大。