[實用新型]縱向CFEC波導/單晶基底構型樂甫波傳感器

有效

• 申請號: 201720042390.8
• 申請日: 2017-01-15
• 公開（公告）號: CN206378460U
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 黃乃興;張雨;張秀龍;牟海維;李賢麗;劉祥樓
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: G01N29/036
• 分類號: G01N29/036
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所23118
• 代理人: 曹愛華

技術領域：

本實用新型涉及的是傳感器，具體涉及的是縱向CFEC波導/單晶基底構型樂甫波傳感器。

背景技術：

樂甫波重力傳感器是一種利用聲表面波技術測量微小質量的超聲波傳感器，適用于檢測微量液體質量等。樂甫波是一種表面橫波，一般情況下液體或氣體中橫波波速為零，將此條件帶入微擾理論可以得出樂甫波重力傳感器的靈敏度。利用樂甫波重力傳感器測量有、無質量負載時樂甫波的頻率變化量，可以精密測量微小質量或監測質量的微小變化。

發明內容：

本實用新型的目的是提供縱向CFEC波導/單晶基底構型樂甫波傳感器，這種縱向CFEC波導/單晶基底構型樂甫波傳感器用于解決現有的樂甫波重力傳感器靈敏度不高的問題。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：這種縱向CFEC波導/單晶基底構型樂甫波傳感器包括信號源、第一叉指換能器、第二叉指換能器、示波器負載、波導層、基底，基底采用PMN-0.29PT單晶，波導層采用碳纖維樹脂復合材料，且碳纖維樹脂復合材料中碳纖維為縱向的，碳纖維走向沿樂甫波的傳播方向；波導層位于基底之上，第一叉指換能器和第二叉指換能器均設置在波導層與基底之間，信號源設置在波導層一側，示波器負載設置在波導層的另一側，信號源連接第一叉指換能器，示波器負載連接第二叉指換能器。

上述方案中第一叉指換能器和第二叉指換能器均選擇24微米的叉指換能器。

本實用新型具有以下有益效果：

1、本實用新型在檢測質量時，可以提高器件的靈敏度，精確檢測出非常微小的質量；采用沿[011]極化的PMN-0.29PT單晶，可以提高電能與機械能的轉換效率。

2、本實用新型采用CFEC作為波導層，可以減少聲波器件的聲衰減和插入損耗。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的應用示意圖。

1.信號源， 2.第一叉指換能器， 3.第二叉指換能器， 4.示波器負載， 5.波導層， 6.基底， 7.質量負載。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明：

如圖1所示，這種縱向CFEC波導/單晶基底構型樂甫波傳感器包括信號源1、第一叉指換能器2、第二叉指換能器3、示波器負載4、波導層5、基底6，基底6采用PMN-0.29PT單晶，PMN-0.29PT單晶沿[011]方向極化。波導層5采用碳纖維樹脂復合材料，且碳纖維樹脂復合材料中碳纖維為縱向的，碳纖維走向沿樂甫波的傳播方向；波導層5位于基底6之上，第一叉指換能器2和第二叉指換能器3均設置在波導層5與基底6之間，信號源1設置在波導層5一側，示波器負載7設置在波導層5的另一側，信號源1連接第一叉指換能器2，示波器負載4連接第二叉指換能器3。第一叉指換能器2和第二叉指換能器3均選擇24微米的叉指換能器。

如圖2所示，在波導層5表面有質量負載7時，測得一個接收頻率。此頻率比無質量負載情況時低，利用兩種情況下頻率的差值可以計算出質量負載7的質量。具體實施可以利用計算編程，輸入頻率差值，然后計算負載質量7。

使用本實用新型時，首先做好如下工作：

1、選擇24微米的叉指換能器；示波器負載4選擇寬帶、高采樣率示波器；

2、連接信號源1。

本實用新型可以由科研工作者使用，也可以由公司使用制作生物、液相、氣相傳感器。