水分监测器制造技术

本发明专利技术一种水分监测器，包含电源、光源、控制器、传感器，还包含水分感应薄膜、报警模块和/或无线通信模块，其中所述电源与所述光源、所述控制器、所述报警模块和/或无线通信模块电连接，所述传感器、所述报警模块和/或无线通信模块与所述控制器通信连接，所述水分感应薄膜前端设有光学窗口，所述水分感应薄膜通过所述光学窗口与所述光源之间发生光学交互反应，本发明专利技术产品通过引入光学原理，植入特定算法，实现对水分含量的监测，体积小，成本低，并结合现代智能电子设备，在移动物联网领域和智能穿戴产品上应用场景非常广泛。

Moisture monitor

【技术实现步骤摘要】
水分监测器
本专利技术属于移动物联网和智能穿戴领域，具体涉及一种水分监测和报警装置。
技术介绍
传统的水分测量传感器，测量原理是利用传感器的电阻率、电容、频率等电学特性随环境湿度变化而变化的特点直接进行测量。虽然测量精度高，但是成本也高，而且往往传感器体积大，应用范围有限。另外，因传感器核心探头直接与环境接触，极易发生损坏，测量电路存在漏电等安全隐患。而且这类仪器多用于工业、农业领域，不能直接用于智能穿戴和移动物联网领域。
技术实现思路
为了解决现有技术缺陷，本专利技术提出了一种结构设计合理、成本低、体积小、可直接应用于智能穿戴或移动物联网领域的一种水分监测器，具体技术方案如下：一种水分监测器，包含电源、光源、控制器、传感器、水分感应薄膜、报警模块和/或无线通信模块，其中所述电源与所述光源、所述控制器、所述报警模块和/或无线通信模块电连接，所述传感器、所述报警模块和/或无线通信模块与所述控制器通信连接，所述水分感应薄膜前端设有光学窗口，材料可以选择透射率高的超薄有机塑料，所述水分感应薄膜位于所述光学窗口与所述传感器之间，所述光学窗口与所述传感器之间间隙大小根据需要预设，用于存放所述水分感应薄膜，并保证不脱落，同时保证所述水分感应薄膜可更换使用，也可一次性使用，所述水分感应薄膜能够完全覆盖所述光学窗口，所述水分感应薄膜通过所述光学窗口与所述光源之间发生光学交互反应。其中所述水分感应薄膜在遇水发生变化时，所述光源通过所述光学窗口将光线透射或折射到所述传感器，所述传感器将接收到的数据反馈至所述控制器，所述控制器经过内部的数据处理和存储单元进行处理后对所述报警模块或无线通信模块或同时对所述报警模块和无线通信模块发出指令。优选地，所述水分感应薄膜由易吸水、易导水的植物纤维组成，植物纤维层的厚薄根据需要制作。进一步地，所述传感器为光照传感器，所述植物纤维上面涂覆有水显墨层，且所述水分感应薄膜位于所述光源与所述光照传感器位置之间，水显墨也叫水变墨，是一种白色膏状水性油墨，遇水变为无色透明，所述光照传感器将感应到的光照强度数据反馈至控制器，所述控制器通过数据处理和存储单元进行计算，转换为相应指令，通过所述报警模块发出信号和/或所述无线通信模块将数据传输给监控终端。进一步地，所述传感器为颜色传感器，所述水分感应薄膜为浸染或印刷有特定颜色的植物纤维层和水显墨层的复合材料层，且所述水分感应薄膜位于所述光源与所述颜色传感器同侧，所述水分感应薄膜前端的光学窗口同时朝向所述光源和所述颜色传感器，其中所述植物纤维浸染或印刷的特定颜色是任意一种能够为所述颜色传感器识别的颜色，可以是遇水不变的某种可识别颜色，也可以是遇水可变的某种可识别颜色，此时，当所述水显墨层遇水变为透明时，所述植物纤维被浸染或印刷的颜色或遇水发生改变的颜色被所述颜色传感器识别，数据被所述颜色传感器反馈至所述控制器，所述控制器通过数据处理和存储单元进行计算、分析、对比后转换为相应指令，通过所述报警模块发出信号和/或所述无线通信模块将数据传输给监控终端。优选地，所述浸染有特定颜色的植物纤维层是PH试纸或医用试纸，即直接将PH试纸或医用试纸替代浸染或印刷某种颜色的植物纤维层，可以直接从市场购买更加便捷。优选地，所述无线通信模块为蓝牙模块、NFC模块、Wi-Fi模块、ZigBee模块、2G模块、3G模块、4G模块、5G模块或UWB模块中的一种。优选地，所述光源为led灯珠或光纤。进一步地，所述无线通信模块为集成蓝牙模块与控制器的蓝牙直驱模块，所述蓝牙直驱模块通过BLE协议与所述传感器和监控终端通信连接，或所述蓝牙直驱模块通过BLE协议与所述传感器、报警模块和监控终端通信连接，所述蓝牙直驱模块的IO端口直接连接所述传感器模块IO口，不再单独采用控制器。与现有技术相比，本专利技术一种水分检测器具有以下优点及效果：1、本专利技术产品制造成本较低、占用空间小，更易于应用在智能穿戴设备中；2、本专利技术产品结构通过光学原理实现水分监测，比现有水分监测设备更安全，应用范围更广。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例中所提到的表征参数用附图来展现，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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是本专利技术产品电连接和通信连接的一种框架示意图；图2是本专利技术实施例7的框架示意图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以下实施例是对本专利技术的解释而本专利技术并不局限于以下实施例。各实施例中所涉及的材料或设备如无特别说明，均为市售常规材料或设备，所涉及的检测方法如无特别说明，则均为常规方法。实施例1：如图1所示，一种水分监测器，包含电源、光源、控制器、光照传感器、水分感应薄膜、报警模块，其中所述电源与所述光源、所述控制器、所述报警模块电连接，所述光照传感器、所述报警模块与所述控制器通信连接，所述水分感应薄膜位于所述光源与所述光照传感器位置之间，所述水分感应薄膜前端设有光学窗口，由透射率高的超薄有机塑料组成，所述光学窗口与所述光照传感器之间间隙小于1毫米，所述水分感应薄膜刚好可以放入且不会掉落，所述水分感应薄膜完全覆盖在所述光学窗口上，所述水分感应薄膜通过所述光学窗口与所述光源之间发生光学交互反应，所述水分感应薄膜遇水变透明时,所述光照传感器将感应到的光照强度数据传输给所述控制器，所述控制器根据预设算法进行分析、计算、比对、判断等处理后决定是否向所述报警模块发出报警指令，所述报警模块采用声音报警方式。实施例2：如图1所示，本实施例与实施例1不同的是，所述水分感应薄膜为植物纤维层与水显墨层的复合层。实施例3：如图1所示，本实施例与实施例2不同的是，所述光照传感器为颜色传感器，所述水分感应薄膜为浸润有红色的植物纤维层与水显墨层的复合材料层，且所述水分感应薄膜位于所述光源与所述颜色传感器同侧，所述水分感应薄膜前端的光学窗口同时朝向所述光源和所述颜色传感器，此时，当所述水显墨层遇水变为透明时，所述植物纤维的红色被所述颜色传感器识别，数据被所述颜色传感器反馈至所述控制器，所述控制器通过数据处理和存储单元进行分析、计算、比对后判断是否向所述报警模块发出报警指令。实施例4：如图1所示，本实施例与实施例3不同的是，所述报警模块通过灯光闪烁进行报警。实施例5：如图1所示，本实施例与实施例3不同的是，所述水分感应薄膜为PH试纸或医用试纸。实施例6：如图1所示，本实施例与实施例1不同的是，不存在报警模块，而是通过无线通信模块作为传递控制器指令的途径，在监测终端进行实时监控。实施例7：如图2所示，本实施例与实施例6不同的是，所述无线通信模块为蓝牙直驱模块，集成了蓝牙模块和控制器，所述蓝牙直驱模块直接与所述传感器和监测终端通信连接，用户可以采用APP通过BLE协议直接对所述传感器接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水分监测器，包含电源、光源、控制器、传感器，其特征在于，还包含水分感应薄膜、报警模块和/或无线通信模块，其中所述电源与所述光源、所述控制器、所述报警模块和/或无线通信模块电连接，所述传感器、报警模块和/或无线通信模块与所述控制器通信连接，所述水分感应薄膜前端设有光学窗口，所述水分感应薄膜通过所述光学窗口与所述光源之间发生光学交互反应。/n

【技术特征摘要】
1.一种水分监测器，包含电源、光源、控制器、传感器，其特征在于，还包含水分感应薄膜、报警模块和/或无线通信模块，其中所述电源与所述光源、所述控制器、所述报警模块和/或无线通信模块电连接，所述传感器、报警模块和/或无线通信模块与所述控制器通信连接，所述水分感应薄膜前端设有光学窗口，所述水分感应薄膜通过所述光学窗口与所述光源之间发生光学交互反应。


2.根据权利要求1所述的水分监测器，其特征在于，所述水分感应薄膜由易吸水、易导水的植物纤维组成。


3.根据权利要求2所述的水分监测器，其特征在于，所述传感器为光照传感器，所述植物纤维上面涂覆有水显墨层，且所述水分感应薄膜位于所述光源与所述光照传感器位置之间。


4.根据权利要求1所述的水分监测器，其特征在于，所述传感器为颜色传感器，所述水分感应薄膜为浸染或印刷有特定颜色的植物纤维层和水显墨层的复合材料层，且所述水分感应薄膜位于所述光源与所述颜色传...

【专利技术属性】
技术研发人员：马笑轩，
申请(专利权)人：马西臣，
类型：发明
国别省市：河南;41