[发明专利]测量外罩内气体压强和/或摩尔质量的方法及测量组件

摘要

本发明涉及一种测量外罩中的气体的压强和/或摩尔质量的方法，所述方法通过声学传感器执行，所述声学传感器包括至少一个换能器(5)、连接到换能器(5)的电系统(8)以及用于将换能器(5)接合到外罩(1)的接合层(6)，所述方法包括以下步骤：利用换能器(5)产生激励声学信号，该激励声学信号在宽的频带中振动外罩(1)和气体(2)；用换能器(5)检测外罩和气体的振动的响应声学信号特性；利用系统(8)分析来自换能器(5)的响应电信号；以及基本上基于气体(2)的共振频率，来获得气体中的声学信号的速度，气体的摩尔质量和压强。本发明还涉及一种实现该方法的组件。

主权项

1、一种测量装有气体(2)的外罩(1)的至少一个物理参数的方法，所述方法通过声学传感器执行，所述声学传感器包括至少一个换能器(5)、连接到换能器(5)的电系统(8)以及用于将换能器(5)接合到外罩(1)的接合层(6)，所述方法包括步骤：-利用换能器(5)产生激励声学信号，该激励声学信号在宽的频带中振动外罩(1)和气体(2)，-用换能器(5)检测外罩和气体的振动的响应声学信号特性；-利用系统(8)分析来自换能器(5)的响应电信号；所述方法的特征在于，其包括如下步骤，利用系统(8)：-测量从换能器(5)得到的电响应信号的振幅，以确定气体(2)的所有共振频率；-从传感器的共振频率组中提取气体的共振频率；-测量气体的至少两个共振频率之间的间隙；-基于对所述气体的测量，得到气体中的声波的波速c；-通过如下公式计算气体的摩尔质量M：$M=\frac{\mathrm{\γRT}}{c^2}$其中R为理想气体的常数，T是温度，γ为理想气体的比热率；和/或-计算外罩中的气体的实际声学响应信号X(f)的积分J，其中X(f)是气体的共振单独出现并且经过校正的实际曲线，换能器(5)、层(6)和外罩(1)的共振被去除；以及-根据对表示具有已知压强和自然特性的气体的曲线J(P，c)的现有校准，还利用在前述步骤中得到的波速，来从积分J的计算得到气体的压强P。