【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及物联网智能包装领域，具体地，涉及一种用于滑动监测的智能标签、智能标签制备方法及监测系统。
技术介绍
1、在包装运输、展览等过程中，由于各种原因，物品可能会发生位移或滑动，这不仅可能对物品本身造成损害，还可能影响物品的保存状态。而滑动监测技术则能够实时监测物品的位移情况，一旦发现异常，立即触发本地报警，并通过物联网模块将信息上传至app，实现远程监测和预警。
2、现有的监测装置往往依赖于电池等外部电源进行驱动，这不仅增加了装置的复杂性和成本，还可能因电池耗尽而导致监测失效。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提出一种用于滑动监测的智能标签、智能标签制备方法及监测系统，无需消耗额外电能，滑动监测系统具有结构简单、响应迅速和指示明显的特点。
2、本专利技术采用的技术方案是：
3、一种用于滑动监测的智能标签，包括数码打印纸基底，所述数码打印纸基底上通过丝网叠印相互套设的滑动监测内电极和滑动监测外电极，滑动监测内电极和滑动监测外电极上涂布混合溶液wpu/tio2且完全覆盖，形成内部滑动感知层，监测物体的底面固定设置fep胶带，形成外部滑动感知层；
4、所述外部滑动感知层和内部滑动感知层在任意角度滑动，均使滑动监测内电极和滑动监测外电极产生电势差，电势差引起电子的移动从而产生电流，实现任意角度滑动的位移运动转化为电信号输出。
5、进一步地，所述滑动监测内电极和滑动监测外电极为将铜油墨丝网叠
6、进一步地，所述滑动监测内电极为圆形且带有导引线，滑动监测外电极为环形且带有引导线。
7、进一步地，所述滑动监测外电极的外侧圆直径为7-8cm，内侧圆直径为6-7cm；所述滑动监测内电极的直径为4-5cm。
8、一种用于滑动监测的智能标签制备方法，包括：
9、步骤1：在数码打印纸基底上，通过丝网叠印将铜油墨印刷、干燥，获得相互套设的滑动监测内电极和滑动监测外电极，得到平面化嵌套电极；
10、步骤2：取一定质量的水性聚氨酯，加入1wt％-10wt％的tio2粉末混合，制得混合溶液wpu/tio2；
11、步骤3：将混合溶液wpu/tio2作为墨水涂布在滑动监测内电极和滑动监测外电极顶部并完全覆盖，干燥后形成内部滑动感知层；
12、步骤4：将监测物体的底面固定设置fep胶带，形成外部滑动感知层；所述外部滑动感知层与内部滑动感知层滑动摩擦输出交流电，得到用于滑动监测的智能标签。
13、进一步地，所述步骤1中，滑动监测内电极和滑动监测外电极通过丝网叠印，采用网目线数为150-200目，网版间距为2-3mm，印刷压力为0.25-0.45mpa，印刷速度为10-15cm/s的丝网印刷制成，丝网叠印在120℃热台烧结20-30min。
14、进一步地，所述步骤2中，将混合溶液wpu/tio2超声处理1-1.5h，并以700-900rpm的速度机械搅拌12 -16h，以确保均匀混合实现稳定的分散。
15、进一步地，所述步骤3中，混合溶液wpu/tio2通过线棒涂布的方式涂布在滑动监测内电极和滑动监测外电极顶部，120℃热台退火30-45min。
16、一种基于智能标签用于滑动监测的监测系统，其特征在于，包括：智能标签、信号处理电路、nodemcu模块、继电器和报警器；
17、其中，智能标签采集位移运动转化为电信号，并将电信号传递给信号处理电路，信号处理电路将电信号转换为数字信号，数字信号传输到nodemcu模块的数字输入接口，nodemcu的数字输出接口连接继电器，继电器连接报警器，继电器控制报警器的开关。
18、本专利技术的有益效果是：
19、本专利技术物品在运输过程中发生位移，位移就是不同角度的移动，内部滑动感知层和外部滑动感知层滑动过程中摩擦起电电荷的不均匀分布，使两电极静电感应电荷不均匀分布，从而使两电极存在电势差实现往复的交流电输出；具体的，外部滑动感知层任意一个角度滑动都与两个电极相切，从而保证两电极在多角度下均能产生电势差，电子从滑动监测外电极流向滑动监测内电极，即电流从滑动监测内电极流向滑动监测外电极，进而实现往复的电荷移动，即为完整的交流输出过程；智能标签将位移运动转化为电信号，本专利技术利用材料特性及电荷交换能力的差别，实现自驱动信息指示，无需消耗额外电能形成无源传感装置，广泛应用在物流运输、医药和生物制品运输、精密设备和文物等高风险、高价值货物运输等，需要对运输过程进行全面的实时监测的领域。
20、本专利技术的智能标签，采用丝网印刷的方式制备，制备方法环境友好、成本低廉、工艺简单，智能标签指示效果明显、系统响应迅速、信息保持稳定。智能标签在实现任意角度滑动能量转换基础上，组成监测系统，实现物品运输时的滑动报警。
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1.一种用于滑动监测的智能标签，其特征在于，包括数码打印纸基底(1)，所述数码打印纸基底(1)上通过丝网叠印相互套设的滑动监测内电极(2)和滑动监测外电极(3)，滑动监测内电极(2)和滑动监测外电极(3)上涂布混合溶液WPU/TiO2且完全覆盖，形成内部滑动感知层(4)，监测物体的底面固定设置FEP胶带，形成外部滑动感知层；
2.根据权利要求1所述的一种用于滑动监测的智能标签，其特征在于，所述滑动监测内电极(2)和滑动监测外电极(3)为将铜油墨丝网叠印在数码打印纸基底(1)，所述混合溶液WPU/TiO2中TiO2占WPU的1wt％-10wt％。
3.根据权利要求1所述的一种用于滑动监测的智能标签，其特征在于，所述滑动监测内电极(2)为圆形且带有导引线，滑动监测外电极(3)为环形且带有引导线。
4.根据权利要求3所述的一种用于滑动监测的智能标签，其特征在于，所述滑动监测外电极(3)的外侧圆直径为7-8cm，内侧圆直径为6-7cm；所述滑动监测内电极(2)的直径为4-5cm。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的用于滑动监测的智能标签制
6.根据权利要求5所述的一种用于滑动监测的智能标签制备方法，其特征在于，所述步骤1中，滑动监测内电极(2)和滑动监测外电极(3)通过丝网叠印，采用网目线数为150-200目，网版间距为2-3mm，印刷压力为0.25-0.45MPa，印刷速度为10-15cm/s的丝网印刷制成，丝网叠印在120℃热台烧结20-30min。
7.根据权利要求5所述的一种用于滑动监测的智能标签制备方法，其特征在于，所述步骤2中，将混合溶液WPU/TiO2超声处理1-1.5h，并以700-900rpm的速度机械搅拌12-16h，以确保均匀混合实现稳定的分散。
8.根据权利要求5所述的一种用于滑动监测的智能标签制备方法，其特征在于，所述步骤3中，混合溶液WPU/TiO2通过线棒涂布的方式涂布在滑动监测内电极(2)和滑动监测外电极(3)顶部，120℃热台退火30-45min。
9.一种基于如权利要求1-4任一项所述智能标签的用于滑动监测的监测系统，其特征在于，包括：智能标签、信号处理电路、NodeMCU模块、继电器和报警器；
...【技术特征摘要】
1.一种用于滑动监测的智能标签，其特征在于，包括数码打印纸基底(1)，所述数码打印纸基底(1)上通过丝网叠印相互套设的滑动监测内电极(2)和滑动监测外电极(3)，滑动监测内电极(2)和滑动监测外电极(3)上涂布混合溶液wpu/tio2且完全覆盖，形成内部滑动感知层(4)，监测物体的底面固定设置fep胶带，形成外部滑动感知层；
2.根据权利要求1所述的一种用于滑动监测的智能标签，其特征在于，所述滑动监测内电极(2)和滑动监测外电极(3)为将铜油墨丝网叠印在数码打印纸基底(1)，所述混合溶液wpu/tio2中tio2占wpu的1wt％-10wt％。
3.根据权利要求1所述的一种用于滑动监测的智能标签，其特征在于，所述滑动监测内电极(2)为圆形且带有导引线，滑动监测外电极(3)为环形且带有引导线。
4.根据权利要求3所述的一种用于滑动监测的智能标签，其特征在于，所述滑动监测外电极(3)的外侧圆直径为7-8cm，内侧圆直径为6-7cm；所述滑动监测内电极(2)的直径为4-5cm。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的用于滑动监测的智能标...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘国栋，张蔚琳，王要李，张卓清，蒋小红，李志健，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：
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