[发明专利]一种用于洗涤剂残留量检测的乐甫波器件结构及检测方法

权利要求书

1.一种用于洗涤剂残留量检测的乐甫波器件结构，其特征在于：乐甫波器件采用单端双通道延迟线型结构，包括压电基片(1)、叉指换能器(2)、第一反射栅(3)、第二反射栅(4)、第三反射栅(5)、第四反射栅(6)、压电薄膜(7)、液体敏感区(8)；

其中，叉指换能器(2)沉积在压电基片(1)左侧；

第一反射栅(3)、第四反射栅(6)沉积在压电基片(1)的上半部分构成乐甫波的第一传播通道；

第二反射栅(4)、第三反射栅(5)沉积在压电基片(1)的下半部分构成乐甫波的第二传播通道；

第一反射栅(3)、第二反射栅(4)、第三反射栅(5)、第四反射栅(6)的孔径均相等，且略小于叉指换能器(2)孔径的一半，使得乐甫波的两个传播通道彼此独立；

液体敏感区(8)设置于第一反射栅(3)、第二反射栅(4)与第三反射栅(5)、第四反射栅(6)之间，其长度小于第二反射栅(4)与第三反射栅(5)之间的距离，宽度与叉指换能器(2)的孔径相等；

压电薄膜(7)溅射在压电基片(1)表面并覆盖叉指换能器(2)、第一反射栅(3)、第二反射栅(4)、第三反射栅(5)、第四反射栅(6)、液体敏感区(8)。

2.根据权利要求1所述的用于洗涤剂残留量检测的乐甫波器件结构，其特征在于：所述液体敏感区(8)的上半部分和下半部分分别为不同的电学结构，其中，上半部分为自由化电学结构，下半部分为金属化电学结构。

3.根据权利要求1或2所述的用于洗涤剂残留量检测的乐甫波器件结构，其特征在于：所述液体敏感区(8)的下半部分的压电薄膜(7)表面镀有一层接地的金属薄膜。

4.根据权利要求1所述的用于洗涤剂残留量检测的乐甫波器件结构，其特征在于：所述压电基片(1)为36°YX钽酸锂，所述压电薄膜(7)为氧化锌薄膜。

5.根据权利要求1所述的用于洗涤剂残留量检测的乐甫波器件结构，其特征在于：所述叉指换能器(2)为单相单向换能器，其使激发出的乐甫波只沿压电基片右侧传播，避免常规叉指换能器激发乐甫波时因双向传播导致能量损耗一半的问题。

6.根据权利要求1所述的用于洗涤剂残留量检测的乐甫波器件结构，其特征在于：第一反射栅(3)、第二反射栅(4)、第三反射栅(5)、第四反射栅(6)与叉指换能器(2)的距离各不相同，以确保测试时四个反射栅对应的回波信号在时间上互不干涉。

7.根据权利要求1或6所述的用于洗涤剂残留量检测的乐甫波器件结构，其特征在于：设第一反射栅(3)与叉指换能器(2)的距离为L1，第二反射栅(4)与叉指换能器(2)的距离为L2，第三反射栅(5)与叉指换能器(2)的距离为L3，第四反射栅(6)与叉指换能器(2)的距离为L4，则L1与L2的差值、L3与L4的差值应大于乐甫波在外部阅读器发射的射频查询脉冲持续时间内传播距离的一半；在保证乐甫波通过液体敏感区时衰减不致过大的前提下，L2与L3的差值应尽可能大，使乐甫波器件对洗涤剂的残留量检测更灵敏。

8.根据权利要求1所述的用于洗涤剂残留量检测的乐甫波器件结构，其特征在于：检测洗涤剂残留量时，乐甫波器件首先需要通过普通双面胶粘贴在定制的PCB底板上，然后在器件正上方放上定制的下部具有微小凸台的PDMS面板，PDMS面板上的凸台尺寸与乐甫波器件的液体敏感区(8)尺寸一致，用作负载洗涤剂残留液的液槽(9)；

在液槽(9)与乐甫波器件的液体敏感区(8)之间加上尺寸与两者一致的PMMA双面胶，然后在PDMS面板和PCB底板上对应的定位孔(10)处拧上螺钉以实现乐甫波器件与液槽(9)的一体化安装；PMMA双面胶的作用是实现液槽(9)与液体敏感区(8)的封合，避免不采用PMMA双面胶时出现螺钉拧得较松从而漏液，或者螺钉拧得较紧导致声波衰减过大甚至压电基片(1)破碎的情况出现。