一种高灵敏度声表面波振动传感器的设计研究

作     者：张娟 张磊 程文华 马宏帅 谭秋林 Zhang Juan;Zhang Lei;Cheng Wenhua;Ma Hongshuai;Tan Qiulin

作者机构：中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051 太原工业学院机械工程系太原030008 

基　　金：国家自然科学基金(U1837209,52105594) 山西省基础研究计划(20210302124274) 山西省高等学校科技创新计划(2023L361)项目资助 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2023年第44卷第10期

页      码：100-111页

摘      要：高温振动监测在故障诊断、设备维护等方面发挥重要作用,为此本文提出一种基于四端固支梁对称结构的硅酸镓镧(LGS)声表面波(SAW)高温振动传感器,采用算法优化设计,可实现高灵敏度、宽频段等特性,耐温最高可达800℃;构建四端固支梁SAW振动传感器数学模型,分析其灵敏度与固有频率;建立传感器结构模型,并在20℃~800℃内进行力学与电学仿真,揭示传感器高温力学与电学性能变化规律。结果表明,本传感器相比单一SAW谐振器结构,灵敏度提高约7.047倍;在20℃~800℃内,灵敏度随温度升高而增大,800℃时达到9.879 1×10^(-6)/g;固有频率随温度升高而减小,800℃为3 018.4 Hz。最后通过实验初步验证了本设计方案的可行性,为SAW振动传感器优化设计与高温应用提供新的思路。

主 题 词：振动传感器 声表面波 硅酸镓镧 高温振动监测 

学科分类：08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 081102[081102] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.19650/j.cnki.cjsi.J2311724

馆 藏 号：203125408...