口罩的制作方法

1.本实用新型涉及医疗用品技术领域，尤其涉及一种口罩。


背景技术：

2.目前的口罩无体温检测的功能，使用水银温度计、电子温度计、额温枪可能会导致某些疾病交叉感染，额温枪可以实现非接触式测温，但是携带不便，无法实时监测体温。
3.另外，一般医护人员需要对不同人不同时间的体温数据进行记录，这种工作模式的主要缺点是工作量巨大，而且有可能由于工作疏忽导致数据记录错误。特别是疫情高发的情况下，各个小区，楼房社区都需要对来往人员佩戴口罩并对体温进行检测，所以测温口罩对疫情的防控有重要意义。


技术实现要素：

4.本实用新型公开了一种口罩，该口罩上设置有射频识别芯片、热电偶传感器、热敏电阻以及天线，便于进行实时体温监测，能够解决了一般温度计交叉感染或者携带不便的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型实施例公开了一种口罩，包括：
6.主体；以及
7.体温监测模块，所述体温监测模块包括柔性基材层、热电偶传感器、热敏电阻、天线以及射频识别芯片；
8.其中，所述柔性基材层设置于所述主体上，所述热电偶传感器设置于所述柔性基材层上以用于感应用户呼出的气体的温度并将该温度信号转换为电信号，所述热敏电阻设置于所述柔性基材层上以用于检测所述热电偶传感器的温度，所述天线设置于所述柔性基材层上以用于收发电磁波，所述射频识别芯片与所述热电偶传感器、所述热敏电阻以及所述天线均电连接以用于进行电磁波转换、信号处理以及数据存储。
9.实际使用时，将口罩的主体佩戴于用户的面部，用户呼吸时，热电偶传感器能够对用户呼出的气体的温度进行感应并能够将该温度信号转换为电信号，然后传输至射频识别芯片。热电偶传感器转换成的电信号传输给射频识别芯片后，经射频识别芯片处理后，通过天线转化为电磁波，发送给外部的射频识别装置，外部的射频识别装置接收到天线的电磁波，与热敏电阻测得的温度信号一起处理后得到用户的体温值。可见，本实用新型将口罩、射频识别芯片、热电偶传感器、热敏电阻以及天线结合进行实时体温监测，解决了一般温度计交叉感染或者携带不便的问题，且利用射频识别技术可以对疫情追踪防控起到一定的作用。
10.作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，所述主体呈长方形设置，所述柔性基材层包括第一直条段和第二直条段，所述第一直条段沿所述主体的长度方向延伸，所述第二直条段垂直于所述第一直条段设置并与所述第一直条段形成“t”字形结构，所述热电偶传感器设置于所述第二直条段，所述射频识别芯片和所述热敏电阻均设置于所述
第一直条段的中间位置处，所述天线设置于所述第一直条段并沿所述第一直条段的长度方向延伸。整个体温监测模块的集成化程度更高，更加适于设置在口罩的主体上。
11.作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，所述热电偶传感器包括多段第一金属段和多段第二金属段，所述第一金属段和所述第二金属段均沿所述主体的宽度方向延伸，且所述第一金属段和所述第二金属段交替设置并依次连接，所述第一金属段和所述第二金属段在连接处分别构成了热结和冷结两个结点，所述热结位于所述主体的用于口鼻呼吸的区域，所述冷结位于远离所述主体的用于口鼻呼吸的区域，所述热敏电阻靠近所述冷结设置。当用户呼吸时，呼出的气体将热量传递给热结，该热结温度升高，冷结和热结之间产生温度差，热电偶传感器通过热电效应，将温度信号转换成电信号，电信号传输给射频识别芯片，经射频识别芯片处理后，通过天线转化为电磁波，发送给外部的射频识别装置，外部的射频识别装置接收到电磁波，与热敏电阻测得的冷结附近的温度信号一起处理后得到用户的体温值，结构简单，便于生产和加工。
12.作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，沿垂直于所述柔性基材层的方向上，所述柔性基材层的厚度为50um至200um。将柔性基材层的厚度设置为50um至200um，一方面能够保证口罩的轻薄化设置，另一方面还便于对热电偶传感器、热敏电阻、天线以及射频识别芯片进行安装。
13.作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，所述口罩还包括防护层，所述防护层覆盖设置于所述热电偶传感器以及所述天线远离所述柔性基材层的一侧表面，便于对热电偶传感器和天线进行保护。具体地，该防护层为一层钝化层，该钝化层具有防止热电偶传感器和天线被氧化和被腐蚀的作用。
14.作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，沿垂直于所述防护层的方向上，所述防护层的厚度为2um至4um。将防护层的厚度设置为2um至4um，避免将防护层设置得过厚而造成口罩的厚度较大，还便于对热电偶传感器和天线进行保护。
15.作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，所述柔性基材层上设置有透气孔。将柔性基材层设置为带有透气孔的结构，可以增加柔性基材层的增加透气性，提高口罩的舒适度。
16.作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，所述主体上设置有鼻夹条，所述鼻夹条独立于所述体温监测模块设置。鼻夹条与体温监测模块两者相互独立，便于加工和安装。
17.作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，所述天线采用金属丝制作而成并在所述主体上形成鼻夹条，天线可以作为鼻夹条使用，能够提高口罩的集成度，降低口罩的生产成本。
18.作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，所述热电偶传感器为薄膜式热电偶传感；和/或，
19.所述热敏电阻为ntc热敏电阻。
20.本实用新型中使用薄膜式热电偶传感器，可以随着口罩一起形变，有助于贴附在脸上。ntc热敏电阻又称为负温度系数热敏电阻，它的电阻值随温度增大而减小，便于对热电偶传感器处的温度进行检测。
21.与现有技术相比，本实用新型的口罩至少具有以下有益效果：
22.本实用新型中的热电偶传感器能够对用户呼出的气体的温度进行感应并能够将该温度信号转换为电信号并传输至射频识别芯片。热电偶传感器转换成的电信号传输给射频识别芯片后，经射频识别芯片处理后，通过天线转化为电磁波，发送给外部的射频识别装置，外部的射频识别装置接收到电磁波，与热敏电阻测得的温度信号一起处理后得到用户的体温值。可见，本实用新型将口罩、射频识别芯片、热电偶传感器、热敏电阻以及天线结合进行实时体温监测，解决了一般温度计交叉感染或者携带不便的问题，且利用射频识别技术可以对疫情追踪防控起到一定的作用。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
24.图1是本实用新型实施例公开的第一种口罩的主视图；
25.图2是图1中的口罩的体温监测模块的主视图；
26.图3是图1中的热电偶传感器的主视图；
27.图4是本实用新型实施例公开的第二种口罩的主视图；
28.图5是图4中的口罩的体温监测模块的主视图；
29.图6是本实用新型实施例公开的第三种口罩的主视图。
30.图标：10、主体；11、鼻夹条；12、耳挂线；20、体温监测模块；21、柔性基材层；211、第一直条段；212、第二直条段；22、热电偶传感器；221、第一金属段；222、第二金属段；223、冷结；224、热结；23、热敏电阻；24、天线；25、射频识别芯片；26、防护层；27、透气孔。
具体实施方式
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
33.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。
34.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
36.以下将结合附图进行详细描述。
37.参见图1至图3所示，根据本实用新型的实施例，提供了一种口罩，该口罩包括主体10以及体温监测模块20，该体温监测模块20包括柔性基材层21、热电偶传感器22、热敏电阻23、天线24以及射频识别芯片25。
38.其中，柔性基材层21设置于主体10上，热电偶传感器22设置于柔性基材层21上以用于感应用户呼出的气体的温度并将该温度信号转换为电信号，热敏电阻23设置于柔性基材层21上以用于检测热电偶传感器22的温度，天线24设置于柔性基材层21上以用于收发电磁波，射频识别芯片25与热电偶传感器22、热敏电阻23以及天线24均电连接，起到电磁波转化、信号处理、数据存储的功能。
39.实际使用时，将口罩的主体10佩戴于用户的面部，用户呼吸时，热电偶传感器22能够对用户呼出的气体的温度进行感应并能够将该温度信号转换为电信号，然后传输至射频识别芯片25。热电偶传感器22转换成的电信号传输给射频识别芯片25后，经射频识别芯片25处理后，通过天线24转化为电磁波，发送给外部的射频识别装置，外部的射频识别装置接收到天线24的电磁波，与热敏电阻23测得的温度信号一起处理后得到用户的体温值。可见，本实用新型将口罩、射频识别芯片25、热电偶传感器22、热敏电阻23以及天线24结合进行实时体温监测，解决了一般温度计交叉感染或者携带不便的问题，且利用射频识别技术可以对疫情追踪防控起到一定的作用。
40.参见图1所示，本实施例中的主体10呈长方形设置，具体地，该主体10由多层材料构成，如无纺布、熔喷布等。主体10的相对的两侧均设置有耳挂线12，通过该耳挂线12的作用，便于将主体10佩戴于用户的面部。可选地，耳挂线12可以采用弹性胶带、棉线带等设置而成。主体10上还设置有鼻夹条11，该鼻夹条11可以是铜、铝等金属段，使用时，沿用户的鼻部按压该鼻夹条11，便于将主体10限定于用户的鼻部，且能够提高口罩的防尘防污防毒效果。
41.可选地，在本实用新型的其他实施例中，主体10还可以呈圆形、多边形、椭圆形或者其他异形结构设置，只要是在本实用新型的构思下的其他变形方式，均在本实用新型的保护范围之内。
42.参见图1至图3所示，本实施例中的鼻夹条11是独立于体温监测模块20设置的，两者相互独立，便于加工和安装。可以理解的是，本实施例中的鼻夹条11是独立于体温监测模块20设置是指将鼻夹条11和体温监测模块20分别设置为两个独立的结构，两者之间无任何结构上的连接关系的设置方式。
43.进一步地，热电偶传感器22为薄膜式热电偶传感器，该薄膜式热电偶传感器由两种金属材料制作而成。本实用新型中使用薄膜式热电偶传感器，可以随着口罩一起形变，有助于贴附在脸上。测量端既小又薄，热容量小，反应速度快，可以快速测量出体温值。具体地，薄膜式热电偶传感器包括多段第一金属段221和多段第二金属段222，其中，第一金属段221和第二金属段222均沿长方形主体10的宽度方向延伸，且第一金属段221和第二金属段222交替设置并依次连接。可以理解的是，第一金属段221和第二金属段222交替设置的意思
是指两段第一金属段221之间设置一段第二金属段222或者两段第二金属段222之间设置一段第一金属段221的设置方式。
44.具体来说，适于制作热电偶传感器22的材料约300余种，到目前为止，国际电工委员会已将其中七种推荐为标准化热电偶。本实用新型采用其中的三种，最优先使用t型热电偶传感器，既第一金属段221和第二金属段222使用铜与康铜，t型热电偶传感器的价格便宜，测温精度可达
±
0.1℃，复现性好，适合消费电子类市场。本实施例中的热电偶传感器22的厚度在50nm至300nm左右，使用溅射或者电镀的方式镀在柔性基材层21上。表1示出了本实用新型中可以采用的三种热电偶传感器22的结构。
45.表1
[0046][0047][0048]
如表1所示，本实用新型中的第一金属段221可以是镍铬或者铜，第二金属段222可以是康铜、镍硅或者铝。
[0049]
该第一金属段221和该第二金属段222在连接处分别构成了热结224和冷结223两个结点，热结224位于主体10的用于口鼻呼吸的部位，即佩戴上口罩后正对人体口鼻处的部位，冷结223位于远离主体10的用于口鼻呼吸的部位，即佩戴上口罩后，口罩的远离人体口鼻处的部位。当用户呼吸时，呼出的气体将热量传递给热结224，该热结224温度升高，冷结223和热结224之间产生温度差，热电偶传感器22通过热电效应，将温度信号转换成电信号，电信号传输给射频识别芯片25，经射频识别芯片25处理后，通过天线24转化为电磁波，发送给外部的射频识别装置，外部的射频识别装置接收到电磁波，与热敏电阻23测得的冷结223附近的温度信号一起处理后得到用户的体温值，结构简单，便于生产和加工。
[0050]
进一步地，本实施例中的柔性基材层21包括第一直条段211和第二直条段212，其中，第一直条段211沿主体10的长度方向延伸，第二直条段212垂直于第一直条段211设置并与第一直条段211形成“t”字形结构，便于对热电偶传感器进行安装和定位。实际安装时，热电偶传感器22设置于第二直条段212，射频识别芯片25和热敏电阻23均设置于第一直条段211的中间位置处，天线24设置于第一直条段211并沿第一直条段211的长度方向延伸。将射频识别芯片25设置于第一直条段211的中部，便于与热电偶传感器22、天线24以及热敏电阻23实现电连接，热敏电阻23设置于第一直条段211的中部，便于对热电偶传感器22的冷结223处的温度进行检测。整个体温监测模块20的集成化程度更高，更加适于设置在口罩的主体10上。
[0051]
可以理解的是，长度方向是指平行于所述主体较长边的方向，宽度方向是指平行于所述主体较短边的方向。
[0052]
进一步地，本实施例中，在沿垂直于所述柔性基材层21的方向上，柔性基材层21的厚度为50um至200um。例如50um、80um、110um、140um、170um、200um等。将柔性基材层21的厚度设置为50um至200um，一方面能够保证口罩的轻薄化设置，另一方面还便于对热电偶传感器22、热敏电阻23、天线24以及射频识别芯片25进行安装。
[0053]
可选地，柔性基材层21包括聚对苯二甲酸类薄膜层(pet)或聚酰亚胺层(pi)。聚对苯二甲酸类薄膜层(pet)和聚酰亚胺层(pi)均具有柔性可变形性能，在实际使用的过程中，该柔性基材层21可以随同主体10一起发生形变，有助于贴附在人脸上。
[0054]
进一步地，本实施例中的口罩还包括防护层26，该防护层26覆盖设置于热电偶传感器22以及天线24远离所述柔性基材层21的一侧表面上，便于对热电偶传感器22和天线24进行保护。具体地，该防护层26为一层钝化层，该钝化层具有防止热电偶传感器22和天线24被氧化和被腐蚀的作用。
[0055]
示例性地，防护层26为聚甲基丙烯酸树脂层。该聚甲基丙烯酸树脂的英文简称为pmma，俗称有机玻璃或亚克力。聚甲基丙烯酸树脂层的性能稳定，且聚甲基丙烯酸树脂透明性极好，强度也相当高，透紫外线，耐光老化。当然，在本实用新型的其他实施例中，防护层26还可以是聚酰亚胺树脂层或者环氧树脂层，该聚酰亚胺树脂层或者环氧树脂层同样具有较高的强度、具有较高的耐氧化和耐腐蚀性能，便于对热电偶传感器22和天线24进行保护，便于提高本实用新型中的口罩的使用寿命。
[0056]
可选地，沿垂直于所述防护层26的方向上，防护层26的厚度为2um至4um，例如2um、3um或4um等。将防护层26的厚度设置为2um至4um，避免将防护层26设置得过厚而造成口罩的厚度较大，还便于对热电偶传感器22和天线24进行保护。
[0057]
进一步地，本实施例中的热敏电阻23为ntc热敏电阻，该ntc热敏电阻又称为负温度系数热敏电阻，它的电阻值随温度增大而减小。它是利用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷。
[0058]
热敏电阻23安装在射频识别芯片25附近，靠近热电偶传感器22的冷结223设置，用来测试冷结223附近的温度，作为热电偶传感器22的冷结223补偿。热敏电阻23远离口鼻呼吸处，保持与热结224之间的温度差。热敏电阻23将冷结223附近的温度信号转换为电信号，传输给射频识别芯片25，经射频识别芯片25处理后，通过天线24转化为电磁波，发送给外部的射频识别装置，外部的射频识别装置接收到电磁波，与热电偶传感器22测得的电信号共同进行处理，得到用户的体温值。
[0059]
进一步地，天线24可以使用热电偶传感器22中的其中一种金属制作而成，优选铜，在制作热电偶传感器22时同时制作天线，这样可以减少工艺流程，降低成本。该天线24的厚度在50nm至300nm左右。天线24接收外部的射频识别装置发射的电磁波，传输给射频识别芯片25，由射频识别芯片25将电磁波转化为直流电，为整个体温监测模块20供电。热电偶传感器22和热敏电阻23配合测得体温值，由射频识别芯片25进行信号处理后，经天线24转化为电磁波，发送给外部的射频识别装置，射频识别装置除了一般的射频读取器以外，也可以是带有nfc(near field communication，近距离无线通信)的手机或者手表、手环等设备，这样用户可以使用此类设备随时随地测试体温，起到实时体温监测的功能。
[0060]
进一步地，本实施例中的射频识别芯片25内部具有电源管理、射频前端、数字信号处理、存储等单元。它可以将天线24采集到的电磁波转化为直流电，为整个系统供电。内部
的存储单元可以存储一些产品编码、用户信息等数据，起到电磁波转化、信号处理、数据存储的功能。
[0061]
参见图4和图5所示，在本实用新型的另一种实施方式中，口罩的结构与图1和图2中的结构基本一致，所不同的是，本实施方式中的柔性基材层21上设置有透气孔27。将柔性基材层21设置为带有透气孔27的结构，可以增加柔性基材层21的增加透气性，提高口罩的舒适度。
[0062]
本实施例中的透气孔27为多个，该多个透气孔27可以设置于柔性基材层21的第一直条段211上，还可以设置于第二直条段212上，还可以同时设置于第一直条段211和第二直条段212上，便于提高柔性基材层21的透气性能。
[0063]
参见图6所示，在本实用新型的第三种实施方式中，口罩的结构与图1和图2中的结构基本一致，所不同的是，本实施方式中的口罩并没有设置独立于体温监测模块20设置的鼻夹条11，而是将天线24与鼻夹条11设置为一体。具体地，本实施例中的天线24采用金属丝制作而成，该金属丝例如可以是铜丝、铝丝后者其他金属丝等，该金属丝与射频识别芯片25焊接固定连接在一起，设置在主体10的边缘处，实际使用时，该天线24可以作为鼻夹条11使用，能够提高口罩的集成度，降低口罩的生产成本。
[0064]
综上所述，本实用新型中的热电偶传感器22能够对用户呼出的气体的温度进行感应并能够将该温度信号转换为电信号并传输至射频识别芯片25。热电偶传感器22转换成的电信号传输给射频识别芯片25后，经射频识别芯片25处理后，通过天线24转化为电磁波，发送给外部的射频识别装置，外部的射频识别装置接收到电磁波，与热敏电阻23测得的温度信号一起处理后得到用户的体温值。可见，本实用新型将口罩、射频识别芯片25、热电偶传感器22、热敏电阻23以及天线24结合进行实时体温监测，解决了一般温度计交叉感染或者携带不便的问题，且利用射频识别技术可以对疫情追踪防控起到一定的作用。
[0065]
以上对本实用新型实施例公开的一种口罩的设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的一种口罩及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。