[go: up one dir, main page]

NL1013012C2 - Sensor voor het detecteren van de aanwezigheid van vocht. - Google Patents

Sensor voor het detecteren van de aanwezigheid van vocht. Download PDF

Info

Publication number
NL1013012C2
NL1013012C2 NL1013012A NL1013012A NL1013012C2 NL 1013012 C2 NL1013012 C2 NL 1013012C2 NL 1013012 A NL1013012 A NL 1013012A NL 1013012 A NL1013012 A NL 1013012A NL 1013012 C2 NL1013012 C2 NL 1013012C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
moisture
igps
moisture sensor
electrodes
electrical circuit
Prior art date
Application number
NL1013012A
Other languages
English (en)
Inventor
Peter Hillebrand De Haan
Original Assignee
Tno
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tno filed Critical Tno
Priority to NL1013012A priority Critical patent/NL1013012C2/nl
Priority to PCT/NL2000/000639 priority patent/WO2001018535A2/nl
Priority to EP00964769A priority patent/EP1238267A2/en
Priority to AU75604/00A priority patent/AU7560400A/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1013012C2 publication Critical patent/NL1013012C2/nl
Priority to US10/701,840 priority patent/US20040089058A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
    • G01N27/223Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity
    • G01N27/225Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity by using hygroscopic materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/42Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators with wetness indicator or alarm
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/42Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators with wetness indicator or alarm
    • A61F2013/424Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators with wetness indicator or alarm having an electronic device

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Description

Titel: Sensor voor het detecteren van de aanwezigheid van vocht.
De uitvinding heeft betrekking op een vochtsensor voor het detecteren van de aanwezigheid van vocht voorzien van een elektrisch circuit en IGP's (Intrinsiek Geleidende Polymeren) waarbij elektrische eigenschappen van de IGP's 5 afhankelijk zijn van de hoeveelheid vocht waarmee deze in aanraking komen en waarbij het elektrisch circuit is ingericht om een verandering van de elektrische eigenschappen van de IGP's te detecteren voor het detecteren van vocht.
10 Een dergelijke vochtsensor is op zich bekend. Bij de bekende vochtsensor vormen de IGP's een onderdeel van het elektrisch circuit, waarbij het elektrisch circuit is ingericht om een verandering van de weerstand van de IGP's op basis van een verandering in de aanwezigheid van het 15 vocht te detecteren.
Een nadeel van de bekende inrichting is dat de detectie van vocht niet bijzonder nauwkeurig kan worden uitgevoerd. In het bijzonder wanneer de vochtsensor wordt toegepast in een babyluier, incontinentieluier, matras 20 en/of couveuse voor het detecteren van lichaamsvocht, zoals urine, blijkt dat detectie van een afgifte van relatief kleine hoeveelheden lichaamsvocht vaak niet mogelijk is.
De uitvinding beoogt een vochtsensor te verschaffen die de aanwezigheid van relatief kleine hoeveelheden vocht 25 mogelijk maakt. Volgens een eerste nadere uitwerking van de uitvinding geldt dat de IGP's deel uitmaken van een capaciteit waarbij het elektrisch circuit is ingericht om een verandering van de capaciteit te detecteren voor het detecteren van het vocht. Volgens deze uitwerking geldt 30 derhalve dat in plaats van een weerstandsmeting een capacitieve meting wordt uitgevoerd.
Meer in het bijzonder geldt dat aan een eerste zijde van een substraat een laagje is aangebracht dat de IGP's omvat en dat aan een tegenover de eerste zijde gelegen tOt 3012 2 tweede zijde van het substraat elektroden zijn aangebracht die tezamen met het laagje deel uitmaken van de capaciteit.
Het is echter eveneens mogelijk dat aan een eerste zijde van een substraat een laagje is aangebracht dat de 5 IGP's omvat waarbij tenminste een eerste elektrode aan een tegenover de eerste zijde gelegen tweede zijde van het substraat is aangebracht en waarbij tenminste een tweede elektrode op het laagje is aangebracht, dusdanig dat het laagje althans voor een deel tussen de eerste en tweede 10 elektrode in ligt waarbij de eerste en tweede elektrode tezamen met de IGP's deel uitmaken van de capaciteit. Volgens een nadere uitwerking van deze variant geldt dat aan de eerste zijde van het substraat tevens geleidende paden zijn aangebracht die tezamen met de capaciteit een LC-kring 15 vormen van het elektrisch circuit.
Voor het uitvoeren van een capacitieve meting is het volgens een andere uitwerking van dit aspect van de uitvinding eveneens mogelijk dat aan een eerste zijde van een substraat een laagje is aangebracht dat de IGP's omvat 20 waarbij tenminste een elektrisch geleidend en windingen omvattend pad is aangebracht aan een tegenover de eerste zijde gelegen tweede zijde van het substraat waarbij het elektrisch geleidend pad een spoel vormt van het elektrisch circuit alsmede tezamen met het laagje de capaciteit.
25 Volgens een alternatief van de uitvinding, dat eveneens aan de geschetste problemen tegemoetkomt geldt dat het elektrisch circuit is voorzien van een transponder die is opgenomen in een omhulling die althans voor een deel is vervaardigd van de IGP's. Hierbij fungeert de omhulling als 30 een kooi van Faraday die, afhankelijk van de aanwezigheid van vocht, de transponder in meer of mindere mate afschermt van een buiten de omhulling gelegen ruimte. Wanneer derhalve met behulp van een zend- en ontvanginrichting een ondervraagveld wordt gegenereerd waarin de vochtsensor 35 wordt gebracht zal de grootte van een door de zend- en ontvanginrichting ontvangen reactie van de transponder 101301? 3 afhankelijk zijn van de mate waarin de transponder door de omhulling wordt afgeschermd, dat wil zeggen afhankelijk zijn van de hoeveelheid aanwezig vocht in de nabijheid van de vochtsensor. Hierbij kunnen de zend- en ontvanginrich-5 ting en de transponder werken volgens het principe van de op zich bekende absorptiesystemen of transmissiesystemen.
Volgens een alternatieve variant van de uitvinding die aan de gestelde problemen tegemoetkomt geldt dat de vochtsensor een IGP's omvattend stroomgeleidend weefsel 10 omvat.
In het bijzonder geldt hierbij dat de vochtsensor is voorzien van tenminste één paar elektroden die deel uitmaken van het elektrisch circuit en die op verschillende plaatsen met het weefsel zijn verbonden. Hierbij is het 15 mogelijk dat de vochtsensor is voorzien van tenminste twee paar elektroden.
Volgens deze bijzondere uitvoeringsvorm is het met behulp van het elektrisch circuit bepalen van de weerstand tussen de elektroden van elk paar mogelijk een schatting te 20 doen van de positie waar het vocht zich op het weefsel bevindt. Er wordt als het ware een kruispeiling uitgevoerd.
De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van de tekening. Hierin toont
Fig. la een zijaanzicht van de eerste uitvoerings-25 vorm van een vochtsensor overeenkomstig de uitvinding; fig. lb een bovenaanzicht van de vochtsensor volgens fig. la; fig, 2a een bovenaanzicht van een tweede uitvoeringsvorm van een vochtsensor volgens de uitvinding; 3 0 fig. 2b een zijaanzicht van de vochtsensor volgens fig. 2a; fig. 3a een bovenaanzicht van een derde uitvoeringsvorm van een vochtsensor volgens de uitvinding; fig. 3b een zijaanzicht van de vochtsensor volgens 35 fig. 3a; 1013012 4 fig. 4a een zijaanzicht van een vierde uitvoeringsvorm van een vochtsensor volgens de uitvinding die is opgenomen in een luier; fig. 4b een resonant circuit van de vochtsensor 5 volgens fig. 4a.
fig. 5a een bovenaanzicht van een vijfde en zesde uitvoeringsvorm van een vochtsensor volgens de uitvinding; fig. 5b een zijaanzicht van de vijfde uitvoeringsvorm van de vochtsensor volgens fig. 5a; 10 fig. 5c een zijaanzicht van de zesde uitvoeringsvorm van de vochtsensor volgens fig. 5a; en fig. 6 een zijaanzicht van een zevende uitvoeringsvorm volgens de uitvinding.
In fig. la en lb is met verwijzingscijfer 1 een 15 vochtsensor volgens de uitvinding aangeduid. De vochtsensor is voorzien van een substraat 2. Dit substraat kan bijvoorbeeld bestaan uit een van de binnenlagen van een luier, een matras, een couveuse en dergelijke, een en ander afhankelijk van de toepassing van de vochtsensor. Het 20 substraat 2 kan derhalve bestaan uit bijvoorbeeld een plastic laag, een textiellaag, zoals een non-woven, een papierlaag etc. Op het substraat 2 is een intrinsiek geleidende polymeer 4 aangebracht in de vorm van een laagje 4. Intrinsiek geleidende polymeren vertonen door hun 25 chemische structuur halfgeleide eigenschappen. De eigenschappen van geleidende polymeren zijn afhankelijk van de omgeving.
Op zich zijn IGP's bekend. Zo heeft het Amerikaanse textielbedrijf Milliken eind jaren 80 een techniek ontwik-30 keld om een dun laagje polypyrool aan te brengen op de afzonderlijke weefsels van textiel, zoals bijvoorbeeld polyester (merknaam: Contex). Daarnaast zijn andere typen IGP's bekend zoals polythiofeen (en derivaten), polyaniline e. d.
35 Volgens de uitvinding wordt gebruik gemaakt van het feit dat elektrische eigenschappen van de IGP's afhankelijk lotsoff 5 zijn van de hoeveelheid vocht waarmee de IGP's in aanraking komen. De vochtsensor is voorts voorzien van een elektrisch circuit 6 dat is ingericht om een verandering van de elektrische eigenschappen van de IGP's te detecteren voor 5 het detecteren van vocht.
In dit voorbeeld is het laagje IGP's 4 aan een eerste zijde 8 van het substraat 2 aangebracht. Aan een tegenover de eerste zijde 8 van het substraat 2 gelegen tweede zijde 10 zijn elektroden 12, 14 aangebracht. In dit 10 voorbeeld zijn de elektroden 12, 14 uitgevoerd als een op zich bekende kamcondensator. Het elektrisch circuit 6 omvat een meeteenheid 16 die met de elektroden 12, 14 van de kamcondensator 16 is verbonden. De kamcondensator 12, 14 vormt tezamen met het laagje IGP's 4 een capaciteit die met 15 behulp van de meetinrichting 16 op op zich bekende wijze kan worden gemeten. Omdat de elektrische eigenschappen (weerstand, elektrische susceptibiliteit) van het intrinsiek geleidend polymeer 4 afhankelijk zijn van de hoeveelheid vocht waarmee het laagje IGP's in aanraking 20 komt kan het vocht aldus met behulp van de meetinrichting 16 worden gemeten. De capaciteit (en de hiermee corresponderende verliesfactor) van de IGP-laag kan worden gemeten door met behulp van de meetinrichting 16 signalen met verschillende frequenties te genereren en de amplitudes 25 van deze signalen te bepalen. Verandering in de capaciteit ten gevolge van de aanwezigheid van vocht kan aldus worden gedetecteerd.
De meetinrichting 16 kan derhalve bijvoorbeeld een wisselstroomgenerator omvatten. Tevens is het mogelijk dat 30 de meetinrichting 16 dusdanig is uitgevoerd dat de met behulp van de meetinrichting 16 bepaalde capaciteit draadloos kan worden toegevoerd aan een leesinrichting 18 (fig. lb) .
Ook is het mogelijk dat de door de elektroden 12, 14 35 en het laagje IGP 4 gevormde capaciteit tezamen met de meetinrichting 16 een op zich bekend resonant circuit 1013012 6 vormt, zoals het wel bij anti-diefstal labels wordt toegepast. Dit resonante circuit kan dan nog zijn voorzien van een chip waarin een identificatiecode is opgenomen. Op deze wijze kan, met behulp van de leesinrichting 18, die in dit 5 voorbeeld dan een ondervraagveld genereert, de hoeveelheid vocht die wordt gedetecteerd door de vochtsensor 1, worden uitgelezen tezamen met een identieficatiecode van de vochtsensor. Een dergelijk systeem kan met voordeel worden toegepast in bijvoorbeeld een ziekenhuis. Hierbij kunnen de 10 matrassen van ziekenhuisbedden elk van een vochtsensor 1 worden voorzien. Omdat elke vochtsensor zijn eigen identie-ficatiecode heeft is het mogelijk dat met behulp van de leesinrichting 18 niet alleen wordt vastgesteld dat een van de matrassen nat is geworden maar eveneens welk matras nat 15 is geworden.
Een tweede mogelijke uitvoeringsvorm van een vochtsensor volgens de uitvinding zal worden besproken aan de hand van de fig. 2a tot 2b. Hierbij zijn met fig. 1 overeenkomende onderdelen van dezelfde verwijzingscijfers 20 voorzien. Bij deze uitvoeringsvorm is op het substraat 2 wederom een laagje IGP's 4 aangebracht. Op het laagje 4 is een elektrode 12 aangebracht. Op de tweede zijde 10 is een plaatvormige elektrode 14 aangebracht. De elektrode 12 is dusdanig op het laagje 4 aangebracht, dat het laagje 4, 25 althans voor een deel, tussen de elektroden 12, 14 in ligt. Ook de elektrode 12 is plaatvormig uitgevoerd. In de elektrode 12 zijn echter een aantal openingen 20 aangebracht, zodat het laagje IGP's 4 bereikbaar is voor vocht 22 dat zich aan de eerste zijde 8 van het substraat 30 bevindt. De elektroden 12, 14 maken tezamen met het laagje IGP's 4 wederom deel uit van een capaciteit. Voorts geldt dat aan de eerste zijde 8 van het substraat geleidende paden 24 zijn aangebracht die bijvoorbeeld zijn vervaardigd van koper. De geleidende paden 24 vormen tezamen met de 35 eerdergenoemde capaciteit 4, 12, 14 een LC-kring die deel uitmaakt van het elektrisch circuit 6. De resonantie 1013018 7 frequentie van de gevormde LC-kring zal afhankelijk zijn van de elektrische eigenschappen van het laagje IGP's en hiermee van de hoeveelheid vocht in de omgeving van de vochtsensor. De resonantie frequentie kan wederom op op 5 zich bekende wijze met behulp van de meetinrichting 16 worden bepaald. De meetinrichting 16 kan hiertoe zijn voorzien van een wisselstroomgenerator met behulp waarvan een in frequentie variërend wisselstroomsignaal aan de LC-kring kan worden toegevoerd voor het bepalen van de 10 resonantie frequentie. Het is echter eveneens mogelijk, zoals in relatie met fig. la besproken, dat de LC-kring en de meetinrichting 16 een onderdeel vormen van een resonant circuit dat met behulp van de uitleesinrichting 18 kan worden uitgelezen wanneer deze in een door de uitlees-15 inrichting 18 gegenereerd ondervraagveld wordt gebracht. De meetinrichting 16 is dan bijvoorbeeld een simpele kortsluiting. In dat geval wordt door de meetinrichting 18 een ondervraagveld gegenereerd met behulp waarvan de resonantie frequentie van de LC-kring wordt bepaald. In dit 20 voorbeeld kan dan ook de meetinrichting 16 worden vervangen door een chip 16 waarin wederom een identieficatiecode van de sensor 1 is opgeslagen. Deze chip 16 kan wanneer de LC-kring in het ondervraagveld wordt gebracht de stroom door de LC-kring moduleren met de identieficatiecode. Deze 25 gemoduleerde stroom kan door de uitleeseenheid 18 worden gedetecteerd.
In het uitvoeringsvoorbeeld volgens fig. 3a en 3b zijn met fig. 1 overeenkomende onderdelen wederom van eenzelfde verwijzingscijfer voorzien. Wederom geldt dat aan 30 de eerste zijde 8 van het substraat het laagje 4 is aangebracht dat de IGP's omvat. Voorts is tenminste één elektrisch geleidend en windingen omvattend pad 24 aangebracht aan de tweede zijde 10 van het substraat. Dit elektrisch geleidend pad vormt een spoel. De uiteinden van 35 de spoel 24 zijn verbonden met de meetinrichting 16. Omdat de spoel 24 en het substraat 4 aan tegenover elkaar gelegen 1013012 8 zijden van het substraat 2 zijn geplaatst vormen deze in combinatie tevens een capaciteit. Met behulp van de meet-inrichting 16 kan wederom de resonantie frequentie worden bepaald van de door de spoel en het laagje IGP's gevormde 5 LC-kring zoals dit in relatie tot fig. 2 is besproken.
In fig. 4a is een vierde mogelijke uitvoeringsvorm van een vochtsensor volgens de uitvinding getoond. De vochtsensor is voorzien van een op zich bekende transponder van het type dat bijvoorbeeld gebruikt wordt bij anti-10 diefstal labels. De transponder 28 kan bijvoorbeeld een resonant LC-circuit 30 omvatten (zie fig. 4b), alsmede een met het resonante circuit 30 gekoppelde chip 32. Wanneer de transponder 28 in een met behulp van een door een uitleeseenheid 18 gegenereerd elektromagnetisch 15 ondervraagveld wordt gebracht, zal de transponder 28 hierop reageren wanneer de frequentie van het ondervraagveld overeenkomt met de resonantie frequentie van het LC-circuit 30. Het door de uitleeseenheid 18 en de transponder 28 gevormde systeem kan zowel functioneren volgens het op zich 20 bekende transmissie principe als het op zich bekende absorptie principe. Volgens de uitvinding is de transponder 28 opgenomen in een omhulling 34 die althans voor een deel is gevormd door IGP's. Deze omhulling kan bijvoorbeeld bestaan uit een folie vervaardigt van IGP of een folie 25 waarop een coating van IGP's is aangebracht. Omdat de weerstand van de IGP's van de omhulling 34 laag is, zal de omhulling werken als de kooi van Faraday en de transponder 28 afschermen van het met behulp van de uitleesinrichting 18 gegenereerde ondervraagveld. De uitleeseenheid 18 zal 30 dan geen transponder 28 detecteren. De eigenschappen van het IGP zijn echter dusdanig gekozen dat wanneer het IGP met water (bijvoorbeeld urine) in aanraking komt de weerstand toeneemt. De afscherming van de transponder 28 neemt hiermee af, zodat de uitleeseenheid 18 de transponder 35 28 kan detecteren. Hiermee wordt derhalve het vocht gedetecteerd dat zich in de omgeving van de omhulling 34 1013012 9 bevindt. De omhulling 34 kan bijvoorbeeld worden opgenomen in een luier, zoals getoond in fig. 4a, waarbij de laag 36 een buitenlaag van de luier vormt (cover stock) en waarbij de laag 38 een binnenlaag van de luier vormt. Ook kan aldus 5 met behulp van de leesinrichting 18, aan de hand van de sterkte van het ontvangen signaal, de grootte van de weerstand van de IGP's worden bepaald. Deze grootte van de weerstand is dan een maat voor de vochtigheid bij de sensor.
10 In fig. 5a en 5b is een vijfde uitvoeringsvorm van een vochtsensor volgens de uitvinding getoond. De vochtsensor is voorzien van een IGP's omvattend stroomgeleidend weefsel 40. Dit type weefsels wordt onder andere gebruikt voor het vervaardigen van antistatische 15 kleding. De DC-weerstand van het weefsel ligt bijvoorbeeld in het gebied van 20 Ω tot 20.000 kQ De vochtsensor is voorts voorzien van tenminste één paar en in dit voorbeeld tenminste twee paren elektroden 42, 44; 46, 48 die op verschillende plaatsen met het weefsel zijn verbonden. In 20 dit voorbeeld zijn de elektroden 42, 44 nabij tegenoverliggende langsranden van het weefsel geplaatst. Voorts zijn de elektroden 46, 48 aan twee andere tegenover elkaar gelegen langsranden van het weefsel geplaatst. De precieze positie van de elektroden is echter niet relevant. Met 25 behulp van een meetinrichting 16 wordt de impedantie gemeten tussen de. betreffende elektroden 42, 44. Deze impedantie wordt gemeten bij een geschikte frequentie in het frequentiegebied van bijvoorbeeld 20 Hz tot 1 MHz. Wanneer vocht op het weefsel komt zal de impedantie tussen 30 de elektroden 42, 44 veranderen door kortsluiting tussen de geleidende draden in het weefsel en door de intrinsieke eigenschappen van het vocht (zoals elektrische geleiding en hoge diëlektrische constante). Op deze wijze kan het vocht 50 worden gedetecteerd. Geheel analoog kan met behulp van 35 de elektroden 46, 48 en een tweede meetinrichting 16' het vocht 50 eveneens worden gedetecteerd. De impedantie 1013012 10 verandering die met behulp van de elektroden 46, 48 wordt gemeten zal afhankelijk zijn van de positie van het vocht op het weefsel 40. Dit geldt eveneens voor de impedantie verandering die door het vocht 50 met behulp van de elek-5 troden 42, 44 en de meetinrichting 16 wordt gemeten. Door de met behulp van de eerste meetinrichting 16 en met behulp van de tweede meetinrichting 16' bepaalde impedantie-veranderingen in combinatie te verwerken kan informatie worden verkregen over de positie van het vocht 50 op het 10 weefsel 40.
Het betreffende weefsel 40 kan op een geschikte positie in bijvoorbeeld een luier worden gebracht, bijvoorbeeld direct onder de eerste vocht doorlatende laag dat in contact komt met de huid, midden in de urine afwerende laag 15 of onder de absorberende laag vlak boven de buitenste afschermende laag (de cover layer). De aansluitingen van de elektroden kunnen door de cover layer naar buiten worden gevoerd of binnen door de luier naar de rand worden gevoerd. De eerste meetinrichting 16 en de tweede meet-20 inrichting 16' kunnen dan meetinrichtingen zijn die buiten de luier zijn geplaatst. Het is uiteraard eveneens mogelijk dat de eerste meetinrichting 16 een LC-kring omvat die tezamen met de elektroden 42, 44 en het weefsel 40 een op zich bekende schakeling van een anti-diefstal label vormt. 25 De elektroden 46, 48 het weefsel 40 en de tweede meetinrichting 16' kunnen op geheel analoge wijze aldus een tweede transponder vormen van een anti-diefstal schakeling. Aldus zijn twee transponders gevormd die wanneer zij een van elkaar verschillende resonantie frequentie hebben van 30 elkaar gescheiden kunnen worden gedetecteerd met behulp van de uitleesinrichting 18 die dan tenminste twee ondervraag-velden kan genereren. Het eerste ondervraagveld correspondeert met de resonantie frequentie van de transponder 16, 40 42, 44 terwijl de frequentie van het tweede ondervraag-35 veld correspondeert met de resonantie frequentie van de transponder 16', 40, 46, 48. De impedantie die wordt 1013011 11 gevormd door de elektroden 42, 44 en het weefsel 40 kan dusdanig in de LC-kring van de eerste transponder zijn opgenomen dat de Q-factor van de transponder daalt wanneer dè impedantie van het weefsel 40 toeneemt. Het is echter 5 eveneens mogelijk dat de betreffende impedantie dusdanig in de LC-kring is opgenomen dat de Q-factor stijgt wanneer de betreffende impedantie toeneemt. Dit geldt geheel analoog voor de transponder die wordt gevormd door de meetinrichting 16', elektroden 46, 48 en het weefsel 40.
10 Wederom kan dan afhankelijk van de bepaling van een verandering van de Q-factoren van de eerste en tweede transponder informatie worden verkregen over de positie van het vocht 50 op het weefsel.
In fig. 5c wordt nog getoond dat de elektroden 46, 15 48 via een capacitieve koppeling met de uitleeseenheid 16' kunnen worden verbonden. Hiertoe is tegenover de elektrode 46 een elektrode 46' aangebracht, terwijl tegenover de elektrode 48 een elektrode 48' is aangebracht. De elektroden 46', 48' zijn dan verbonden met de uitleesinrichting 20 16'. Indien bijvoorbeeld het substraat 2 wordt gevormd door de buitenlaag van een luier kan de inrichting 16' eenvoudig met de elektroden 46' en 48' worden verbonden. Voorwaarde is dan wel dat de inrichting 161 een voldoende hoge frequentie genereert voor het bepalen van de impedantie 25 tussen de elektroden 46 en 48. Hierbij kan bijvoorbeeld worden gedacht aan een frequentie die groter is dan 100 kHz. Geheel analoog kan de inrichting 16 met behulp van elektroden 42' en 441 de impedantie tussen de elektroden 42 en 44 bepalen.
30 In de uitvoeringsvorm volgens fig. 6 wordt gebruik gemaakt van het verschil in elektrochemische potentiaal van twee verschillende IGP's. Er wordt een sensor gevormd door twee lagen 4a, 4b van verschillende IGP's (bijv. polypyrool en polyaniline of polypyrool en polythiofeen) of 35 een laag IGP met een laag metaal (bijv. aluminium) van elkaar te scheiden met een diëlektricum 60 dat vocht kan 1013012 12 absorberen (bijv. vloeipapier). Op de twee verschillende IGP's of op de IGP en metaallaag wordt als meeteenheid een voltmeter 16 aangesloten. Als de sensor droog is, zal er geen spanningsverschil worden gemeten tussen de beide lagen 5 omdat het diëlektricum niet geleidend is en er derhalve geen ladingsuitwisseling plaatsvindt tussen de twee verschillende stroomgeleidende lagen. Als de sensor nat is, wordt het diëlektricum (enigszins) geleidend door het geabsorbeerde water (of urine) zodat de voltmeter het 10 verschil in de elektrochemische potentiaal van de beide materialen kan aanwijzen. Er is geconstateerd dat het potentiaalverschil (open klem spanning) in geval van een laag polypyrool en aluminium ongeveer 700-800 mV bedraagt en het potentiaalverschil in geval van een laag polypyrool 15 en polyaniline ca. 100 mV bedraagt. Het potentiaalverschil bij lage elektrische belasting (zgn. open klem spanning) is onafhankelijk van de hoeveelheid toegevoerde vocht, mits de geleiding voldoende is. De kortsluitstroom kan wel afhankelijk zijn van de hoeveelheid toegevoerde vocht.
20 Voorts is het bij de uitvoeringsvorm volgens fig. 5a - 5c nog mogelijk dat de detectie niet berust op veranderingen in de intrinsieke elektrische eigenschappen van het IGP, maar op de veranderingen van de elektrische respons ten gevolge van de aanwezigheid van het geabsorbeerde water in 25 het weefsel of water op het weefsel. De diëlektrische constante van water is erg hoog en de geleidbaarheid is hoog zodat er zeker een verandering in de diëlektrische respons kan optreden. In dit geval wordt gebruik gemaakt van het stroomgeleidend weefsel dat IGP omvat als 30 elektrode. Dergelijke varianten worden elk geacht binnen het kader van de uitvinding te vallen.
f 013012

Claims (18)

1- Vochtsensor voor het detecteren van de aanwezigheid van vocht, voorzien van een elektrisch circuit en IGP's (Intrinsiek Geleidende Polymeren) waarbij elektrische eigenschappen van de IGP's afhankelijk zijn van de 5 hoeveelheid vocht waarmee deze in aanraking komen en waarbij het elektrisch circuit is ingericht om een verandering van de elektrische eigenschappen van de IGP's te detecteren voor het detecteren van het vocht, met het kenmerk, dat de IGP's deel uitmaken van een capaciteit 10 waarbij het elektrisch circuit is ingericht om een verandering van de capaciteit te detecteren voor het detecteren van het vocht.
2. Vochtsensor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat aan een eerste zijde van een substraat een laagje is 15 aangebracht dat de IGP's omvat en dat aan een tegenover de eerste zijde gelegen tweede zijde van het substraat elektroden zijn aangebracht die tezamen met het laagje deel uitmaken van de capaciteit.
3. Vochtsensor volgens conclusie 2, met het kenmerk, 20 dat de elektroden zijn uitgevoerd als een kam-condensator.
4. Vochtsensor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat aan een eerste zijde van een substraat een laagje is aangebracht dat de IGP's omvat waarbij tenminste een eerste elektrode aan een tegenover de eerste zijde gelegen tweede 25 zijde van het substraat is aangebracht en waarbij tenminste een tweede elektrode op het laagje is aangebracht, dusdanig dat het laagje althans voor een deel tussen de eerste en tweede elektrode in ligt waarbij de eerste en tweede elektrode tezamen met de IGP's deel uitmaken van de 30 capaciteit.
5. Vochtsensor volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat aan de eerste zijde van het substraat tevens geleidende 1013012 paden zijn aangebracht die tezamen met de capaciteit een LC-kring vormen van het elektrisch circuit.
6. Vochtsensor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat aan een eerste zijde van een substraat een laagje is 5 aangebracht dat de IGP's omvat waarbij tenminste een elektrisch geleidend en windingen omvattend pad is aangebracht aan een tegenover de eerste zijde gelegen tweede zijde van het substraat waarbij het elektrisch geleidend pad een spoel vormt van het elektrisch circuit 10 alsmede tezamen met het laagje de capaciteit.
7. Vochtsensor volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het elektrisch circuit is voorzien van een transponder voor het draadloos verkrijgen van informatie over de gedetecteerde aanwezigheid van het 15 vocht.
8. Vochtsensor volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de transponder is voorzien van een resonant circuit dat de capaciteit omvat.
9. Vochtsensor voor het detecteren van de aanwezigheid 20 van vocht, voorzien van een elektrisch circuit en IGP's (Intrinsiek Geleidende Polymeren) waarbij elektrische eigenschappen van de IGP's afhankelijk zijn van de hoeveelheid vocht waarmee deze in aanraking komen en waarbij het elektrisch circuit is ingericht om een 25 verandering van de elektrische eigenschappen van de IGP's te detecteren voor het detecteren van het vocht, met het kenmerk, dat het elektrisch circuit is voorzien van een transponder die is opgenomen in een omhulling die althans voor een deel is vervaardigd van de IGP's.
10. Vochtsensor volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de eigenschappen van de IGP's dusdanig zijn dat de weerstand van de IGP's toeneemt wanneer deze met het vocht in aanraking komen.
11. Vochtsensor volgens conclusie 1, met het kenmerk, 35 dat de vochtsensor een, IGP's omvattend stroomgeleidend weefsel omvat, tenminste een paar elektroden die met een 1013012 eerste zijde van het weefsel zijn verbonden en aan een tegenover de eerste zijde gelegen tweede zijde van het weefsel gelegen elektroden die middels een capacitieve koppeling met het eerste en tweede paar elektroden zijn 5 verbonden en die deel uitmaken van het elektrisch circuit.
12. Vochtsensor voor het detecteren van de aanwezigheid van vocht, voorzien van een elektrisch circuit en IGP's (Intrinsiek Geleidende Polymeren) waarbij elektrische eigenschappen van de IGP's afhankelijk zijn van de 10 hoeveelheid vocht waarmee deze in aanraking komen en waarbij het elektrisch circuit is ingericht om een verandering van de elektrische eigenschappen van de IGP's te detecteren voor het detecteren van vocht, met het kenmerk, dat de vochtsensor een, de IGP's omvattend, 15 stroomgeleidend weefsel omvat.
13. Vochtsensor volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de vochtsensor is voorzien van tenminste één paar elektroden die deel uitmaken van het elektrisch circuit en die op verschillende plaatsen met het weefsel zijn 2. verbonden.
14. Vochtsensor volgens conclusie 13, dat het tenminste ene paar elektroden met een eerste zijde van het weefsel is verbonden en dat het elektrisch circuit verder is voorzien van elektroden, die aan een tegenover de eerste zijde 25 gelegen tweede zijde van het weefsel liggen en die middels een capacitieve koppeling met het tenminste ene paar elektroden zijn verbonden.
15. Vochtsensor volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de vochtsensor is voorzien van tenminste twee paar 30 elektroden.
16. Vochtsensor voor het detecteren van de aanwezigheid van vocht, voorzien van een elektrisch circuit en IGP's (Intrinsiek Geleidende Polymeren) waarbij elektrische eigenschappen van de IGP's afhankelijk zijn van de 35 hoeveelheid vocht waarmee deze in aanraking komen en waarbij het elektrisch circuit is ingericht om een 101301? verandering van de elektrische eigenschappen van de IGP1 s te detecteren voor het detecteren van het vocht, met het kenmerk, dat de vochtsensor is voorzien van tenminste twee lagen, die elk zijn voorzien van IGP's en een diëlektricum 5 dat tussen de lagen is opgenomen, waarbij het diëlektricum van een soort is dat vocht kan absorberen en waarbij , de sensor is ingericht om, in gebruik, aan de hand van een spanningsverschil tussen de lagen het vocht te detecteren.
17. Luier voorzien van een vochtsensor volgens een der 10 voorgaande conclusies.
18. Luier voorzien van een vochtsensor volgens een der voorgaande conclusies 2-8, met het kenmerk, dat de eerste zijde van het substraat naar een binnenzijde van de luier is gericht. 10130f2
NL1013012A 1999-09-09 1999-09-09 Sensor voor het detecteren van de aanwezigheid van vocht. NL1013012C2 (nl)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1013012A NL1013012C2 (nl) 1999-09-09 1999-09-09 Sensor voor het detecteren van de aanwezigheid van vocht.
PCT/NL2000/000639 WO2001018535A2 (nl) 1999-09-09 2000-09-11 Sensor for detecting the presence of moisture
EP00964769A EP1238267A2 (en) 1999-09-09 2000-09-11 Sensor for detecting the presence of moisture
AU75604/00A AU7560400A (en) 1999-09-09 2000-09-11 Sensor for detecting the presence of moisture
US10/701,840 US20040089058A1 (en) 1999-09-09 2003-11-04 Sensor for detecting the presence of moisture

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1013012 1999-09-09
NL1013012A NL1013012C2 (nl) 1999-09-09 1999-09-09 Sensor voor het detecteren van de aanwezigheid van vocht.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1013012C2 true NL1013012C2 (nl) 2001-03-12

Family

ID=19769851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1013012A NL1013012C2 (nl) 1999-09-09 1999-09-09 Sensor voor het detecteren van de aanwezigheid van vocht.

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1238267A2 (nl)
AU (1) AU7560400A (nl)
NL (1) NL1013012C2 (nl)
WO (1) WO2001018535A2 (nl)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6894512B2 (en) * 2003-03-24 2005-05-17 Israel Aircraft Industries Ltd. Method for detecting hidden corrosion and a sensor for use in the same
GB2408204B (en) * 2003-11-21 2005-11-23 Ucl Biomedica Plc Mattress protection
US7456744B2 (en) 2006-05-16 2008-11-25 3M Innovative Properties Company Systems and methods for remote sensing using inductively coupled transducers
US7948380B2 (en) 2006-09-06 2011-05-24 3M Innovative Properties Company Spatially distributed remote sensor
US8866624B2 (en) * 2008-12-31 2014-10-21 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Conductor-less detection system for an absorbent article
DE202009003677U1 (de) * 2009-03-17 2010-04-29 Porextherm-Dämmstoffe Gmbh Indikator zum Nachweis des Eindringens von Luft- und/oder Feuchte in eine Vakuum-, Druck- oder Schutzgasverpackung
WO2014137671A1 (en) * 2013-03-05 2014-09-12 Jptechnologies, Inc. Wireless sensor system and methods
CN116773619A (zh) * 2023-06-27 2023-09-19 哈尔滨工程大学 一种基于高阶非厄米电路的高精度湿度传感器

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2845269A1 (de) * 1978-10-18 1980-04-30 Messerschmitt Boelkow Blohm Bauteil aus faserverstaerktem kunststoff
DE3437950A1 (de) * 1984-10-17 1985-04-18 Arno H. Dipl.-Ing. 7141 Beilstein Taruttis Einrichtung zum bestimmen des feuchtigkeitsgehalts in babyhoeschenwindeln waehrend des tragens
DE3500284A1 (de) * 1985-01-07 1986-07-10 Karl Ing.(grad.) 8000 München Speidel Verfahren zur feuchtebestimmung auf elektrochemischem wege
GB2203553A (en) * 1987-04-06 1988-10-19 Cogent Ltd Gas sensor
DE19509518A1 (de) * 1995-03-20 1996-09-26 Inst Chemo Biosensorik Sensitive Materialien und Vorrichtungen zur Detektion organischer Komponenten und Lösungsmitteldämpfen in der Luft
WO1997019349A1 (en) * 1995-11-17 1997-05-29 Aromascan Plc Gas analysis
WO1999031494A1 (en) * 1997-12-12 1999-06-24 Osmetech Plc Conducting organic polymers

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2845269A1 (de) * 1978-10-18 1980-04-30 Messerschmitt Boelkow Blohm Bauteil aus faserverstaerktem kunststoff
DE3437950A1 (de) * 1984-10-17 1985-04-18 Arno H. Dipl.-Ing. 7141 Beilstein Taruttis Einrichtung zum bestimmen des feuchtigkeitsgehalts in babyhoeschenwindeln waehrend des tragens
DE3500284A1 (de) * 1985-01-07 1986-07-10 Karl Ing.(grad.) 8000 München Speidel Verfahren zur feuchtebestimmung auf elektrochemischem wege
GB2203553A (en) * 1987-04-06 1988-10-19 Cogent Ltd Gas sensor
DE19509518A1 (de) * 1995-03-20 1996-09-26 Inst Chemo Biosensorik Sensitive Materialien und Vorrichtungen zur Detektion organischer Komponenten und Lösungsmitteldämpfen in der Luft
WO1997019349A1 (en) * 1995-11-17 1997-05-29 Aromascan Plc Gas analysis
WO1999031494A1 (en) * 1997-12-12 1999-06-24 Osmetech Plc Conducting organic polymers

Also Published As

Publication number Publication date
WO2001018535A2 (nl) 2001-03-15
EP1238267A2 (en) 2002-09-11
WO2001018535A3 (nl) 2001-05-10
AU7560400A (en) 2001-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20040089058A1 (en) Sensor for detecting the presence of moisture
NL1010067C2 (nl) Systeem voor het detecteren van de aanwezigheid van vocht.
EP1188157B1 (en) Radiofrequency resonant circuit sensing device, method of its production, and uses
US7141715B2 (en) System and method for assessing fluid distribution in a urine detection network
EP1354224B1 (en) Sensing device, method of its production, and use
US7109726B2 (en) Object sensing
NL1015940C2 (nl) Vochtsensor, luier voorzien van een dergelijke sensor en werkwijze voor het detecteren van de aanwezigheid en/of het intact zijn van de vochtsensor.
US6025725A (en) Electrically active resonant structures for wireless monitoring and control
US5517195A (en) Dual frequency EAS tag with deactivation coil
NL1013012C2 (nl) Sensor voor het detecteren van de aanwezigheid van vocht.
RU2594875C2 (ru) Впитывающее изделие, содержащее датчик обнаружения жидких выделений
US12112221B2 (en) Shielding and/or enhancement of temperature-sensing RFID devices
KR102311180B1 (ko) 기저귀용 분뇨 검출 장치 및 분뇨 검출 리더기
US20040178807A1 (en) Moisture sensor
US20040078014A1 (en) System and method for assessing fluid distribution
KR20030024843A (ko) 집적화된 하이브리드 전자식 물건 감시 마커
KR20110105565A (ko) 공진을 이용한 인체 접촉 감지 장치
US20050017727A1 (en) Radio frequency identification sensor for fluid level
KR100313842B1 (ko) 검출시스템용송수신기
NL2010569C2 (en) A moisture sensing module and a napkin.
EP4583829A1 (en) Sensor arrangement for sensing a filling state of an absorbent article
RU2008128410A (ru) Впитывающая прокладка, содержащая средство обнаружения влажности
RU98122060A (ru) Устройства обнаружения влажности, такие, как для подгузников, и подгузники с такими устройствами

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
SD Assignments of patents

Owner name: TELESENSING HOLDING BV

VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20060401