[发明专利]声板波虚拟阵列传感器系统及基于该系统的液体检测方法

权利要求书

1.一种声板波虚拟阵列传感器系统的液体多特征参数的检测方法，所述检测方法 所涉及的声板波虚拟阵列传感器系统包括微控制器模块、信号激励模块、声板波虚拟阵 列器件模块和信号采集模块；其中：微控制器模块的输出端连接信号激励模块的输入端， 信号激励模块的输出端分别连接声板波虚拟阵列器件的输入端、信号采集模块的输入 端，声板波虚拟阵列器件模块与信号采集模块相连接，信号采集模块的输出端连接微控 制器模块的输入端；其特征在于：传感器系统工作时，微控制器模块控制信号激励模块 产生高频正弦电压信号，该正弦电压信号施加到声板波虚拟阵列器件模块输入端，利用 逆压电效应产生声板波，传输到声板波虚拟阵列器件模块输出端的声板波再通过正压电 效应转换成电压信号，声板波的传播特性受负载在声板波虚拟阵列器件模块上的液体特 征参数影响，通过信号采集模块测量声板波虚拟阵列器件模块输入、输出电压信号的相 位差和振幅比来检测液体的特征参数；包括如下步骤：

1)选择压电薄板与液体的接触界面为金属化形式的声板波器件A，且该器件A激 发出的声板波只在水平剪切方向存在振动位移，此时器件A的输出只与液体的密度和粘 度有关；对于器件A，选择相应模态的激发频率得到对应的虚拟器件a，通过测量虚拟 器件a输入、输出信号之间的相位差来检测液体密度，通过测量虚拟器件a输入、输出 信号之间的振幅比来检测液体粘度；

2)在按上述步骤测得液体密度和粘度的前提下，选择压电薄板与液体的接触界面 为金属化形式的声板波器件B，且该器件B激发出的声板波在传播方向存在着振动位移； 对于器件B，选择相应模态的激发频率得到对应的虚拟器件b通过测量虚拟器件b输入、 输出信号之间的相位差来检测液体体积弹性模量；

3)按上述两个步骤测得液体密度、液体粘度、液体体积弹性模量，选择压电薄板与 液体的接触界面为自由化形式的声板波器件C；对于器件C，选择相应模态的激发频率 得到对应的虚拟器件c通过测量虚拟器件c输入、输出信号之间的相位差来检测液体介 电常数，通过测量虚拟器件c输入、输出信号之间的振幅比来检测液体电导率。