ДАТЧИК ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ НА ОДЕЖДЕ

Полезная модель относится к датчикам, размещаемым на одежде и реагирующим на изменение условий окружающей среды, в частности, сигнализирующим об изменении параметров окружающей среды, а также о наступлении их опасного уровня.
Известны материалы, содержащие специальные красители (например, http://ladytech.ru/modnoe-plate-kak-indikator-kislotnogo-dozhdya/, http://www.rainbow-winters.com/projects.html). которые изменяют свой цвет при воздействии факторов окружающей среды (температуры, давления, кислотности, электрического поля и т.д.). Указанные материалы могут быть использованы для получения тканевых или пластинчатых датчиков, размещаемых на одежде. Их преимуществами являются независимость от источников питания, легкость, компактность, быстрая сменяемость, тонкость, гибкость, использование на одной подкладке датчиков нескольких видов, их удобство с точки зрения обеспечения возможности работы без использования проводов и другой электронной аппаратуры, которая может быть сложной и громоздкой.
Однако датчики с такими материалами предоставляют информацию только о наличии или отсутствии того или иного воздействующего фактора, которой может быть недостаточно для оценки опасности ситуации. Получение более точной информации о состоянии среды имеет большое значение для людей, но особенно важно для персонала предприятий, выполняющего работу при воздействии параметров окружающей среды, которые при достижении определенного значения могут быть опасными для здоровья.
Известен датчик (патент РФ №2519567, 10.06.2014 г.), принятый за наиболее близкое решение к заявляемому, содержащий основание с материалом, который изменяет цвет в присутствии жидкости, а именно цвет материала при контакте с жидкостью ослабевает.
Недостатками указанного датчика, как и рассмотренных выше, является предоставление только общей информации о наличии воздействующего параметра окружающей среды без уточнения показателей воздействия.
Задачей полезной модели является обеспечение оперативного информирования всех потребителей в бытовом использовании и персонала предприятий об изменении важных для них условий внешней среды, в том числе, о наступлении опасных уровней воздействующих факторов.
Техническим результатом полезной модели является повышение точности предоставления информации об уровне воздействующих факторов окружающей среды за счет использования беспроводного датчика, изменяющего цвет по диапазонам воздействия фактора окружающей среды.
Техническим результатом полезной модели является повышение точности предоставления информации об уровне воздействующих факторов окружающей среды, а именно количественной информации об уровне воздействующих факторов окружающей среды за счет использования независимого от источников питания, легкого, компактного, быстросменяемого, тонкого, гибкого беспроводного датчика, изменяющего цвет по заранее заданным диапазонам воздействующих факторов окружающей среды.
Технический результат достигается при использовании датчика, размещаемого на одежде, содержащего основание, пропитанное составом, который изменяет цвет в соответствии с изменениями параметров окружающей среды при достижении ими пороговых значений.
Другими словами, можно сказать, что датчик имеет пороговую градуировку, показывающую при изменении цвета заданное количество уровней внешней среды, в том числе, опасных для потребителя.
Заявляемый датчик не является прибором высокой точности и не может заменить сложные технические устройства, измеряющие точные изменения внешней среды. Но он позволяет легко и доступно без использования технических приспособлений показать потребителю грубые пороговые значения внешней среды, которые позволят проинформировать о них потребителя и сделать вывод об их опасности.
Основание датчика может представлять собой пластинку или полоску, которая может быть тканевой или твердотельной, выполненной, например, из пластика, пленки, металла.
Показателями окружающей среды, которые определяются при помощи указанных датчиков, могут быть температура, влажность, радиация, давление, ультрафиолетовое излучение, магнитное поле, электрическое поле т.д.
Датчики могут быть вшиты в одежду, также могут закрепляться на одежде пир помощи съемных креплений, например, липучек, застежек.
Выполнение датчика в виде тканевой полоски пропитанной составом или пластинки с нанесенным составом способным изменять цвет согласно пороговой градуировке при воздействии фактора окружающей среды позволяет без использования проводов и прочих электронных средств оперативно проинформировать человека об изменениях внешней среды или сообщить о наступлении опасного для здоровья уровня окружающей среды и, таким образом, повысить точность информирования и безопасность жизненных условий потребителя.
На фиг. 1 показаны примеры изображений датчиков, изменяющих цвет при воздействии разных факторов окружающей среды: на фиг. 1а представлены примеры изображений датчиков для определения уровней температуры. На фиг. 1б - для определения уровней магнитного поля, на фиг. 1в - для определения уровней радиации.
Датчик для размещения на одежде содержит тканевую или твердотельную пластинку, выполненную из пластика, пленки или металла. Пластинка покрывается специальным составом, способным изменять цвет в зависимости от уровня параметра окружающей среды.
Реагирующее красящее вещество выбирается в зависимости от того, на изменение какого параметра окружающей среды должен реагировать датчик. Например, для визуализации пороговых значений температурных параметров внешней среды могут быть использованы термохромные красители, влажности - гидрохромные красители, ультрафиолета - фотохромные красители, при воздействии магнитного поля - магнитохромные красители, при воздействии давления - пьезохромные красители, при воздействии радиации - радиационно хромовые красители (например, http://www.prom.net.ru/info/1541, http://kartadohoda.ru/originalnaya-biznes-ideya-odezhda-menyayushhaya-cvet/, http://color-city.com.ua/Fotohromnye-pigmenty-Photochromic.html, http://www.findpatent.ru/patent/254/2541433.html).
Пластинка имеет пороговую градуировку, которая изначально показывает, какой цвет будет иметь датчик при изменении уровня параметра окружающей среды при безопасном значении для здоровья пользователя или персонала предприятия и при наступлении опасных условий. Например, на фиг. 1а изображен датчик для определения порогов изменения температуры, который будет полностью окрашен в цвет (зеленый), соответствующий 10 градусам тепла и который изображен в нижней части датчика. При повышении температуры цвет датчика (желтый, далее оранжевый и красный) будет сигнализировать об этом. Окраска датчика в цвет (фиолетовый), будет соответствовать верхнему пороговому значению 40 градусов тепла и выше т.е. будет информировать потребителя о наступлении предельного значения данного воздействующего фактора.
Согласно фиг. 1б при работе персонала при допустимом значении магнитного поля датчик будет полностью окрашен в цвет (желтый), соответствующий нижнему пороговому значению данного фактора, равный 0,4 единицам. При наступлении нежелательного уровня, равному 0,6 единиц, магнитного поля датчик полностью окраситься в соответствующий в цвет (красный), что позволит персоналу оперативно среагировать на изменения окружающей среды.
Согласно фиг. 1в при воздействии допустимого уровня радиации датчик окрашивается в соответствующий цвет (желтый), при этом может быть показано пороговое значение параметра, который соответствует данному цвету. При воздействии опасного уровня радиации датчик окрашивается в соответствующий цвет (красный) с визуализацией численного порогового значения.
Датчик может вшиваться в одежду, также может быть закреплен на ней посредством липучек или застежек, что является легким и удобным способом их размещения. Наличие липучек позволяет быстро заменить датчики с одного типа на другой, разместить на одежде одновременно несколько типов датчиков, информирующих потребителя о разных пороговых уровнях различных условий внешней среды. Также наличие липучек позволяет быстро снять датчики при необходимости стирки или химчистки одежды.
Заявляемые датчики являются беспроводными, не имеющими электронных схем и прочих устройств, поэтому введение пороговой градуировки позволяет повысить точность информирования потребителя об изменениях окружающей среды и при наступлении ее опасных уровней. Для правильного реагирования на изменения условий окружающей среды потребителю достаточно увидеть на датчике показания и определить, насколько опасный уровень окружающей среды воздействует на него.
Пороговая градуировка может побираться для каждого воздействующего фактора окружающей среды на основании требований государственных и санитарных норм. Например, для разных факторов окружающей среды можно выделить следующие пороговые значения, которые будут вызывать изменение цвета датчика:
1) Температура окружающей среды - для отрицательных температур: от 0°C до -10°C, до -20°C, до -30°C и ниже; для положительных температур: от выше от 0°C до +10°C, до +20°C, до +30°C и выше)
2) Влажность - порог от 20%-30%, порог от 40% до 60%, порог от 70% до 80% и выше;
3) Радиация - от допустимого уровня в 10 бэр, до опасного в - 35 бэр;
4) Атмосферное давление - от нормального атмосферного давления 740 мм.рт.ст. до среднего 760 мм.рт.ст. и до опасного 775 мм.рт.ст.;
5) Ультрафиолет - порог, отражающий ближний ультрафиолет, УФ-А лучи (UVA, 315-400 нм.); УФ-В лучи (UVB, 280-315 нм.), порог, отражающий дальний ультрафиолет, УФ-С лучи (UVC, 100-280 нм). Также возможен другой уровень показа пороговых уровней солнечного воздействия УФ-индекса - порог низкого уровня - 2 и менее единиц, порог среднего уровня - 3-5 единиц, порог высокого уровня - 6-7 единиц, порог очень высокого уровня - 8-10 единиц и экстремальный порог - 11 единиц и более;
6) Магнитное поле - порог безопасного уровня 0,2 мкТл, порог вредного для человека уровня 0,4-2 мкТл;
7) Электрическое поле - порог от безопасного уровня 5 кВм, порог опасного уровня свыше 10 кВм.
Датчики на основе веществ, реагирующих с изменением цвета на воздействия внешней среды, вшитые или прикрепленные застежками, или липучками к одежде, обладают важным свойством - постоянным мониторингом показателей среды, необходимым для их владельца. Они не имеют металлических элементов, стекла и жидкостей. Наличие таких датчиков позволит сделать их доступными для широких слоев потребителей, тем самым повысить информативность потребителей, что поможет уберечь их от возможных опасностей и сохранить здоровье. При этом отпадает необходимость носить с собой сложные приборы для мониторинга за окружающей средой. Повышение информирования за счет изменения цвета датчика в соответствии с пороговыми значениями, предупреждающими об опасности, позволит потребителю вовремя заметить опасность и уже потом применить в случае необходимости технические средства контроля, которые позволят измерить точные показатели фактора окружающей среды.