实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩的制作方法

实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩，所述的口罩包括与人体面部轮廓相匹配的口罩坯体与耳套；口罩坯体包括由外至内的无纺布层和复合无纺布层；口罩坯体上部有鼻梁压条且左右两侧均有与耳套相匹配的耳带；口罩坯体内侧贴装有智能检测装置，智能检测装置是由图像模块、检测模块、电源模块所组成的柔性集成电路；口罩坯体的外侧贴装有与所述的智能检测装置相匹配的显示装置，智能检测装置与所述的显示装置由导线相连接。本实用新型实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩，结构简洁，灵敏度高，生产便捷，使用方便，功能独特，稳定可靠，既可让人们在生活中快速获得可靠的检测，也具有检测报警和数字直读的功能，应用范围广泛。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及气味检测领域，尤其涉及人体呼出气体的气味检测领域，具体是 指一种实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩。 实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩

【背景技术】
[0002] 随着中国经济的高速发展，伴随生活水平的迅速提高，越来越多的人在生活改善 后都有了自己的私家车，越来越多的人开始重视自身的健康。但由此也产生了一些负面问 题，比如：中国独有的酒文化和拼酒习惯催生了大量的酒驾现象，国人的聚餐方式也导致了 多种疾病传染。幽门螺杆菌（简称HP)就极易通过聚餐而众口传染，造成了国人中有众多 胃病患者，中国胃癌死亡率超过了世界平均水平的2倍以上。虽然现在也有了"C13呼气试 验"，只需吹一口气即可快速检查出幽门螺杆菌感染数量，但其不仅检测费用贵，而且全程 诊断过程需要很多时间，到医院看病难的国情更制约了人们对胃病的诊治，从而导致大量 的胃癌疾病的发生。
[0003] 据资料显示，我国近几年发生的重大交通事故中，有将近三分之一是由酒后驾车 引起的。不仅酒后驾车造成的事故频频发生，而且酒驾已成为交通事故的第一大杀手。虽 然现在社会加大了对酒驾的教育和处罚力度，开车人对酒驾与可能造成的危害也都心知肚 明。但在日常生活中却常因贪杯和情面却而不得不参与应酬，饮酒后神经的迟钝导致无法 辨明醉酒程度，还自认酒量好没多喝，凭熟练的开车技能不会闯祸、难遇交警的侥幸心理而 铤而走险。
[0004] 众多的酒驾事故业已证明，仅靠一纸法律条文与处罚威慑、再靠交警的事后随机 查处，既无法抵御千百年来的酒文化、酒精诱惑与情面脸面等风俗习惯在人们心中根深蒂 固作用，也无法在短时间内避免酒驾发生、酒驾事故的一再出现。而且现在有些药物和食品 吃后也被交警的酒精检测仪误检出饮酒结论，也给驾驶员带来了抵触情绪与处理纠纷。
[0005] 同时，如今事后查处（被动方式）一时无法完全奏效，因此需要先让开车人自我监 管、亲朋好友监督（主动方式）来补充协助控制和有效管控住酒驾，再由改变习俗逐步消灭 酒驾。
[0006] 现有技术中的酒精测试仪，还存在以下一些问题和不足：
[0007] (1)使用不便：检测时必须要交警一直用手拿着、让疑似酒驾人员连续吹气；
[0008] (2)频繁消毒：测试仪要接触不同人员的嘴唇，故每次使用都必须要给予消毒；
[0009] (3)卫生隐患：如消毒不当，会将用嘴含着测试仪吹气者口中病毒和细菌传染给 他人；
[0010] (4)影响寿命：消毒液产生的挥发性气体会对传感器等电子元件产生损伤与误 差；
[0011] (5)效率不高：只有单台的灯光与数字显示，缺乏批量检测和远程监控的能力。 实用新型内容
[0012] 本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种结构简洁、灵敏度 高、生产便捷、使用方便、功能独特、稳定可靠、人们在生活中可快速获得可靠的检测结果、 具有检测报警和数字直读功能的实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩。
[0013] 为了实现上述目的，本实用新型实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩具有如下构 成：
[0014] 所述的口罩包括与人体面部轮廓相匹配的口罩坯体与耳套，所述的口罩坯体上部 设置有鼻梁压条且左右两侧均设置有与所述的耳套相匹配的耳带，所述的耳带与所述的耳 套相连接；所述的口罩坯体内侧贴装有智能检测装置，所述的口罩坯体的外侧贴装有与所 述的智能检测装置相匹配的显示装置，所述的智能检测装置与显示装置由导线相连接。
[0015] 进一步地，所述的智能检测装置是由检测模块、图像模块、电源模块所组成的柔性 集成电路。
[0016] 更进一步地，所述的检测模块为电化学传感器、气味探测器、气压传感器、体温传 感器、红外线传感器、心电传感器、皮肤肌电活动传感器、生物传感器、超声波传感器、粒子 传感器、纳米纤维传感器以及全球导航定位传感器其中的一种或者多种的组合。
[0017] 更进一步地，所述的图像模块包括摄像单元和微型光谱分析与智能图像识别单 J Li 〇
[0018] 更进一步地，所述的电源模块为纽扣电池、柱状电池、方形电池、异形电池、纺织电 池、太阳能电池、锂氟化碳电池、聚合物弧形电池、锂陶瓷电池、超薄可弯曲锌电池或者可充 电固态电池。
[0019] 进一步地，所述的显示装置为薄膜开关面板或0LED显示屏。
[0020] 进一步地，所述的耳带为弹性耳带，所述的耳套为带有远红外、生态素与磁性的针 织布套。
[0021] 进一步地，所述的口罩坯体包括由外至内的无纺布层和复合无纺布层。
[0022] 更进一步地，所述的无纺布层为纺粘无纺布、熔喷无纺布、负离子远红外无纺布、 纳米银离子无纺布、纳米复合抗菌无纺布或者康纶抗菌面料。
[0023] 更进一步地，所述的复合无纺布层为纺粘无纺布与纳米滤材复合的无纺布、熔喷 无纺布与纳米滤材复合的无纺布、竹涤纤维无纺布或凉感面料、负离子远红外面料。
[0024] 采用了本实用新型实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩，与现有技术相比，具有 以下有益效果：
[0025] 本实用新型采用了集成化的设计思路，就是既采用专用的电化学传感器来独立检 测酒精含量，又同时采用气压传感器来监督配套使用的方法，在不影响传感器的独立工作 的同时也不增加空间的前提下完成多功能设计需求与实现产品所需的检测功能。本实用新 型实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩结构简洁，灵敏度高，生产便捷，使用方便，功能独 特，稳定可靠，提升和扩展了口罩的使用功能，既可让人们在生活中快速获得可靠的检测， 同时具有检测报警和数字直读的功能，满足了人们对生活品质日益增长需求；本实用新型 在呼吸防护的同时，也可通过多样化的智能检测提早了解口罩使用者的自身健康隐患，以 便让人们的生命与财产在日常生活中获得可靠的防护，适用范围广泛。

【专利附图】

【附图说明】
[0026] 图1为本实用新型的实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩的结构示意图。

【具体实施方式】
[0027] 为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一 步的描述。
[0028] 本实用新型实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩，包括口罩坯体，口罩坯体的形 状与人体面部轮廓相配合，口罩坯体的左右两侧均设置有耳套1，口罩坯体设置有智能检测 的装置。口罩坯体的上部还设置有鼻梁压条4。口罩坯体包括由外至内的纺粘无纺布层、复 合无纺布层、竹漆无纺布层。
[0029] 复合无纺布层为丙纶无纺布层、纳米银离子无纺布层、远红外负离子无纺布层、纳 米复合抗菌面料或者为康纶抗菌面料。
[0030] 所述的凉感面料是采用全球顶尖的功能性面料技术和独特的工艺，使面料具有轻 薄、透气、穿着舒适的特点，迅速扩散体热，加速汗水排散与降低体温之作用，可以降低温度 让人体皮肤温度维持在最适宜的状态，将有效产生-1°C?2°C的瞬间凉感，并持久保持织 物凉爽与舒适之功能。
[0031] 所述的复合无纺布层为熔喷无纺布、熔喷无纺布与聚合物纳米纤维的复合无纺 布、纺粘无纺布与聚合物纳米纤维的复合无纺布，具体就是通过溶液或熔融静电纺丝将均 一的聚合物纳米纤维纺溶液或熔体纺在该无纺布上。
[0032] 所述的聚合物纳米纤维可以为聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚氨酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚 苯乙烯、聚乙烯醇、聚乳酸、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯或聚丙烯。
[0033] 请参阅图1所示，实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩的第一种具体实施例，如 下所示：
[0034] 第一部分：集成电路板。将数字压力传感器、气味探测器分别组装在柔性集成电路 板上，安装方形可充电电池并连接成所述的集成电路。
[0035] 第二部分：杯型防护口罩。将纺粘无纺布、负离子远红外无纺布、熔喷无纺布、竹涤 纤维无纺布依次叠加，放置到标准的杯型口罩机上，逐个压制出杯型口罩的胚体，再将2根 弹性佩带分别压合在口罩的胚体上。
[0036] 第三部分：保健耳套。将磁性保健针织面料按耳部轮廓缝制2个耳套，再与耳带缝 合。
[0037] 第四部分：显示装置。定制触摸屏面板（按功能设置数行窗口、触控开关与快接插 座）。
[0038] 将该柔性集成电路板的反面粘贴涂有热熔胶的魔术贴，在触摸屏面板的反面也粘 贴涂有热熔胶的魔术贴，在柔性集成电路板元器件上面粘贴封装弹性透气的泡沫层。
[0039] 然后，在口罩内侧下方口腔部位粘贴上魔术贴后，加工出5毫米圆孔，然后将该柔 性集成电路板上的导线穿过圆孔后，将该电路底板上粘有的魔术贴贴合到口罩上魔术贴 上。
[0040] 最后，将触摸屏面板上的导线插入集成电路板后，再将该面板反面魔术贴粘贴到 口罩的外表面的口腔部位上，即可得到如图1所示的实现智能检测功能的抗菌防微尘口 罩。
[0041] 本具体实施案例采用数字压力传感器（超小型：3. 6x3. 8x1. 2_，高精度的数字压 力传感器。其压力和温度传感器的输出经高分辨率24位模数转换器数字化输出，然后通过 补尝等的算法计算出压力，温度，根据压力和温度的数据，再计算高度值）。在使用者打开触 摸屏上开关，先测定口罩内达到的气压数值，以确定口罩是否佩带正确与严密后，即可检测 出口罩内的气压数据与温度数值。再启动气味探测器（被称为人工鼻子），去探闻使用者在 口罩内的呼吸来诊断是否受幽门螺杆菌感染，数分钟后就会在触摸屏面板上显示出相应的 检测数据（用此方法可快捷鉴别出幽门螺杆菌的存在，藉以取代现有的内窥镜活检）。 [0042] 请参阅图1所示，实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩的第二种具体实施例，如 下所示：
[0043] 第一部分：集成电路板。将检测模块数字压力传感器、气敏酒精传感器和蓝牙通信 模块分别组装在柔性集成电路板上，安装纽扣电池连接所述的集成电路。
[0044] 第二部分：杯型防护口罩。将纺粘无纺布、熔喷无纺布、竹纤维无纺布依次叠加，放 置到标准的杯型口罩机上，逐个压制出杯型口罩的坯体，再将2根弹性耳带分别压合。
[0045] 第三部分：显示装置。定制0LED显示屏（按功能设置数行窗口、触控开关与快接 插座）。
[0046] 将该柔性集成电路板的反面粘贴涂有热熔胶的魔术贴，在0LED显示屏的反面也 粘贴涂有热熔胶的魔术贴，在柔性集成电路板元器件上面粘贴封装弹性透气的泡沫层。
[0047] 然后，在口罩内侧下方口腔部位粘贴上魔术贴后，加工出5毫米圆孔，然后将该柔 性集成电路板上的导线穿过圆孔后，将该电路底板上粘有的魔术贴贴合到口罩上的魔术贴 上。
[0048] 最后，将电路板上导线插入触摸屏面板后，再将该面板反面魔术贴粘贴到口罩上。
[0049] 本具体实施案例中采用数字压力传感器（超小型：3. 6x3. 8x1. 2_，高精度的数字 压力传感器，其压力和温度传感器的输出经高分辨率24位模数转换器数字化输出。然后通 过补尝等的算法计算出压力，温度，根据压力和温度的数据，再计算高度值）。在使用者打开 触摸屏上开关，先测定口罩内达到的气压数值，以确定口罩是否佩带正确与严密后，即可检 测出口罩内的气压数据与温度数值。再启动MQ-3型气敏酒精传感器，去探闻使用者在口罩 内呼出气体中酒精含量来判断使用者体内的酒精含量是否超标？该MQ-3型气敏元件对酒 精的灵敏度极高，可以抵抗汽油、烟雾、水蒸气的干扰，很灵敏的检测到空气中的乙醇气体。 MQ-3型气敏元件所采用的材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡（Sn02)。
[0050] 当传感器所处环境中存在酒精蒸发气体时，传感器的电导率随空气中酒精气体浓 度的增加而增大。根据使用者呼出气体酒精含量，如所检测口罩中的酒精浓度超过了所设 定的阈值，那么该MQ-3型气敏元件就会将酒精浓度转化为电信号，然后将电信号去控制蜂 鸣器在0LED显示屏上发出几种不同声音和不同颜色的报警信号灯光，并在该显示器上报 出不同的读数用来提示警告（并具有保持显示最高示值以及自动延时复零的功能）。同时 电路中的蓝牙模块会将该检测数据转发到配对的智能手机之上（用此方法可快捷鉴别出 使用者饮酒的度数情况，藉以给人相应的提示与警告）。
[0051] 本具体实施案例中采用独特的密闭检测及监控标定气压数值，才可启动检测酒精 含量的检测方法，即利用该口罩密闭的空腔被逼不得不用力呼吸，从而既能严控被检测人 的酒气外泄、也能准确检测其饮酒程度，更可以使其无法采用遭"酒精检测仪"检测时不吹 气，或者用舌头抵住"酒精检测仪"进气口等方式来投机取巧、蒙混过关。
[0052] 本实用新型采用远红外辐射无纺布作为口罩的保健材料，是源于其远红外发射率 达85%，穿着过程中摩擦或震动还能产生大量负离子的特点（经中国化纤工业协会化纤产 品检测中心等单位有关权威机构检验表明，负尚子浓度商达3500个/立方厘米），其具有镇 静情绪、调整人体体液平衡、活化细胞、增加免疫、改善微循环，还具有良好的手感、牢度和 舒适透气性，它可吸收外界的能量并储存起来再向人体反馈，使人体温度升高2-5°C的保健 作用。
[0053] 本实用新型采用磁性保健针织面料作为口罩附件之耳套的保健材料，是依据耳朵 犹如一个倒置的胎儿，包括有从头到脚的穴位，不同疾病在其相应的部位一般有反应点。耳 穴在临床中对治疗失眠、多梦、晕车、耳聋、耳鸣、近视、远视、红眼症、肥胖症、戒断综合征和 各种疼痛性疾病等有一定疗效，而该磁性面料的磁力线穿透3cm的绝缘体，磁通量也仅仅 衰减不到二分之一，其磁场作用平缓均匀，对所包缚的耳朵肌肤可进行全方位的微按摩刺 激，起到全天候保健理疗的作用，该面料的磁疗效果明显且无副作用，还具有耐洗涤、耐摩 擦，属永久型磁疗产品，特别对于中老年人群的保健作用更为显著。
[0054] 本实用新型还可在其集成电路中配置超微型摄像模块、微型光谱分析与智能图像 识别模块，就能针对脸部皮肤进行照相与分析，比如：每个人的鼻梁皮肤从眉毛到鼻翼都会 显示不同颜色，并且随身体状况而变化（中医面诊学确定其分别显示为：眉毛中心（脑，血 脂区）、眼窝（心区）、鼻梁中心（肝区）、鼻梁两翼（胆区）、鼻头（脾区）、鼻翼（胃区）、 鼻根2侧（胸乳区）、人中（膀胱区）、嘴唇（生殖区）），就会有不同的光属性。通过传感 器由此可探测到不同的光谱，通过绿色、红色和红外线检测后，再结合内存各种图片识别跟 踪，可直接对图像进行对比分析，得出健康评估结论与合理化建议，并通过集成电路板中的 蓝牙模块发送到本案所增配的显示接收屏幕上。
[0055] 本实用新型的显示装内置一颗压电压力传感器，使用者在显示装置上同时监看自 身"饮酒程度"的检测情况，也可观察自己此时的血压、心率数据、身体机能状态各项数据， 用以得到科学的休息与解酒方面的知识，避免错误有损健康的活动，评估酒后开车具有的 风险，以便提醒自己与方便他人的监管，并指导必须要休息多少时间后才能开车的提示。
[0056] 本实用新型还可以在其集成电路中内置微型全球定位系统和超声波传感器，以便 通过超声波的收发来判断周围的物体，从而达到导航和防止老人和儿童走失的目的；该智 能口罩可通过耳带安置在耳垂上一个心电传感器来监管使用者的心率，一个皮肤电活动传 感器来监测皮肤电传导，以及用加速器和陀螺仪来监测运动，然后将数据被传到手机App 上，同时还可存储在研究者的电脑上，或者由蓝牙腕带、智能手表、或智能手机接收到检测 数据信号后，就会发送电信号引发口罩产生抖动，从而给佩戴者感受到某些提示。
[0057] 采用了本实用新型实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩，与现有技术相比，具有 以下有益效果：
[0058] 本实用新型采用了集成化的设计思路，就是既采用专用的电化学传感器来独立检 测酒精含量，又同时采用气压传感器来监督配套使用的方法，在不影响传感器的独立工作 的同时也不增加空间的前提下完成多功能设计需求与实现产品所需的检测功能。本实用新 型实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩结构简洁，灵敏度高，生产便捷，使用方便，功能独 特，稳定可靠，提升和扩展了口罩的使用功能，既可让人们在生活中快速获得可靠的检测， 同时具有检测报警和数字直读的功能，满足了人们对生活品质日益增长需求；本实用新型 在呼吸防护的同时，也可通过多样化的智能检测提早了解口罩使用者的自身健康隐患，以 便让人们的生命与财产在日常生活中获得可靠的防护，适用范围广泛。
[0059] 本实用新型的实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩的技术方案中，其中所包括的 各个功能模块和模块单元均能够对应于集成电路结构中的具体硬件电路，因此仅涉及具体 硬件电路的改进，硬件部分并非仅仅属于执行控制软件或者计算机程序的载体，因此解决 相应的技术问题并获得相应的技术效果也并未涉及任何控制软件或者计算机程序的应用， 也就是说，本实用新型仅仅利用这些模块和单元所涉及的硬件电路结构方面的改进即可以 解决所要解决的技术问题，并获得相应的技术效果，而并不需要辅助以特定的控制软件或 者计算机程序即可以实现相应功能。
[0060] 上述实施例为本专利较佳的实施例，并非用来限制本实用新型的实施范围，本领 域的技术人员在未脱离本实用新型原理的前提下，所作的改进、变化、组合、替代等，均属于 本实用新型权利要求所要求保护的范围之内。
[0061] 在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以 作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是 说明性的而非限制性的。
【权利要求】
1. 一种实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩，其特征在于，所述的口罩包括与人体面 部轮廓相匹配的口罩坯体与耳套，所述的口罩坯体上部设置有鼻梁压条且左右两侧均设置 有与所述的耳套相匹配的耳带，所述的耳带与所述的耳套相连接；所述的口罩坯体内侧贴 装有智能检测装置，所述的口罩坯体的外侧贴装有与所述的智能检测装置相匹配的显示装 置，所述的智能检测装置与显示装置由导线相连接。
2. 根据权利要求1所述的实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩，其特征在于，所述的 智能检测装置是由检测模块、图像模块、电源模块所组成的柔性集成电路。
3. 根据权利要求2所述的实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩，其特征在于，所述的 检测模块为电化学传感器、气味探测器、气压传感器、体温传感器、红外线传感器、心电传感 器、皮肤肌电活动传感器、生物传感器、超声波传感器、粒子传感器、纳米纤维传感器以及全 球导航定位传感器其中的一种或者多种的组合。
4. 根据权利要求2所述的实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩，其特征在于，所述的 图像模块包括摄像单元和微型光谱分析与智能图像识别单元。
5. 根据权利要求2所述的实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩，其特征在于，所述的 电源模块为纽扣电池、柱状电池、方形电池、异形电池、纺织电池、太阳能电池、锂氟化碳电 池、聚合物弧形电池、锂陶瓷电池、超薄可弯曲锌电池或者可充电固态电池。
6. 根据权利要求1所述的实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩，其特征在于，所述的 显示装置为薄膜开关面板或OLED显示屏。
7. 根据权利要求1所述的实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩，其特征在于，所述的 耳带为弹性耳带，所述的耳套为带有远红外、生态素与磁性的针织布套。
8. 根据权利要求1所述的实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩，其特征在于，所述的 口罩坯体包括由外至内的无纺布层和复合无纺布层。
9. 根据权利要求8所述的实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩，其特征在于，所述的 无纺布层为纺粘无纺布、熔喷无纺布、负离子远红外无纺布、纳米银离子无纺布、纳米复合 抗菌无纺布或者康纶抗菌面料。
10. 根据权利要求8所述的实现智能检测功能的抗菌防微尘口罩，其特征在于，所述的 复合无纺布层为纺粘无纺布与纳米滤材复合的无纺布、熔喷无纺布与纳米滤材复合的无纺 布、竹涤纤维无纺布或凉感面料、负离子远红外面料。
【文档编号】A41D13/11GK203897352SQ201420337680
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2014年6月23日
【发明者】张佩刚 申请人:上海舒爽材料科技有限公司