[发明专利]光纤光栅温度传感器植入服装的方法

说明书

技术领域

本发明属于智能服装技术领域，具体涉及到用于智能服装中对人体温度进行检测的光纤光栅温度传感器植入服装的方法。 

背景技术

智能服装是电子信息学科、材料学科、纺织学科及其它相关学科结合与交叉的产物。它能够监测人体外部环境或内部状态的变化，具有携带方便、实时监测等特点。智能服装不仅能够感知人体外部环境或内部状态的变化，而且通过反馈机制，能实时地对这种变化做出反应。感知、反馈和反应是智能服装的三大要素。 

目前人体温度的检测主要有接触式和非接触式测量两种方法。接触式测温主要包括利用玻璃水银体温计及电子体温计。水银体温计利用水银遇热膨胀的物理特性进行机体的温度检测；电子体温计则采用热敏电阻原理测量温度。由于水银体温计价廉且性能稳定，因此在我国是目前医院及家庭使用最为广泛的测温器材。但由于它存在测温时间长、易破碎、有汞中毒危险等不安全因素的缺点，已被欧盟决定从2005年起以后的4年内，将使其从欧洲市场上消失。 

非接触式测温主要采用红外温度计。红外温度计通常用来测量额头的温度，一般是便携式，俗称手枪式红外温度计，它具有一个激光瞄准系统，激光束所指的地方就是温度的测量部分。 

光纤光栅传感器是可以埋覆在被测物体和材料内部对压强、温度、应力、应变、流速、流量等诸多物理量进行接收转换成电信号输出的一种器件。本发明利用光纤光栅温度传感器对人体温度进行检测，在实现此目的之前如何将光纤光栅温度传感器植入智能服装中是一个需要解决的问题。 

2000年美国麻省理工学院E.R.Post在论文“E-broidery：Design and fabrication oftextile-based computing”介绍了集成电路植入服装中的一种方法(如图1所示)，它是用缝纫线将植入物的管脚缝合在服装的衬底上，上面覆盖一层绝缘层，最外层是服装表面，形成类似三明治的结构，但该结构中集成电路植入处理不是太好，显得很累赘，另外密封性也差。 

光纤光栅温度传感器与传统的传感器相比有其特殊点，如直径小(125μm)、耐腐蚀、光路可弯曲到一定程度等，但是裸光纤光栅机械强度还是非常低的。因此，需用探索一种适合光纤光栅进行编织的方法以提高其植入过程中的成功率，避免光纤光栅的折断。 

发明内容

本发明的目的是提供一种用于智能服装中对人体温度进行检测的光纤光栅温度传感器植入服装的方法，解决了适合光纤光栅进行编织的方法以提高其植入过程中的成功率，避免光纤光栅的折断。 

本发明所采用的技术方案是：为了把光纤光栅温度传感器植入织物，同时不损伤光纤和传感器，不受弯折，且保证与织物经纬纱运动协调一致，采用大管与小管相结合的织造方式植入光纤光栅温度传感器。把织物分为三部分，如图2所示。植入的具体做法是，第一部分为普通织物部分采用平纹组织，第二部分为实现大管的一部分，采用管状组织与平纹组织相结合，第三部分实现大管和小管，采用大管套小管组织结构，在第三部分织造结束同时保持管的开口，形成圆筒形空心袋状，此时植入光纤光栅温度传感器，改变纹板图，继续织造第二和第一部分，从而完成织物包裹光纤光栅温度传感器。 

本发明的效果和益处是：研究了适合光纤光栅进行编织的方法以提高其植入过程中的成功率，避免光纤光栅的折断，为在智能服装中植入更多种类型传感器提供了指导意义。 

附图说明

图1是集成电路植入服装中的一种方法示意图； 

图2是织物结构分布示意图； 

图3是小管部分经向截面示意图； 

图4是大管部分经向截面示意图； 

图5是第三部分上机示意图； 

图6是第二部分上机示意图； 

图7是第一部分上机示意图。 

其中： 

1：外层      2：绝缘层 

3：电路层    4：集成元件 

5：缝合处    6：第一部分 

7：第二部分  8：第三部分 

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的最佳实施例。