[发明专利]一种动态流场下多孔介质的压电转换特性测量装置

摘要

本发明公开了一种动态流场下多孔介质的压电转换特性测量装置，多孔介质技术领域，它包括：夹持器、左流体腔、右流体腔、弹性膜、多孔介质圆片、压力传感器、测量电极及线振动激励源；弹性膜固定在右流体腔侧面的通孔中；线振动激励源的激励头与弹性膜的表面接触；两个夹持器的一端分别固定在左流体腔和右流体腔的侧面，另一端彼此同轴对接，两个夹持器的中空部分相通，形成圆形流道；多孔介质圆片安装在两个夹持器的对接面上；两个测量电极分别安装在两个夹持器的电极安装孔中；两个压力传感器分别安装在两个夹持器的传感器安装孔中；该装置能够提供动态流场的环境，并对多孔介质的压电转换过程进行测量，信号信噪比高。

主权项

1.一种动态流场下多孔介质的压电转换特性测量装置，其特征在于，包括：顶盖(2)、夹持器(3)、左流体腔(4)、右流体腔(8)、弹性膜(5)、多孔介质圆片(13)、压力传感器(9)、测量电极(6)、线振动激励源(24)、控制电路模块(7)及数据分析模块；所述左流体腔(4)和右流体腔(8)均为具有一个开口端的腔体；其中右流体腔(8)的侧面还加工有用于安装弹性膜(5)的通孔；所述线振动激励源(24)用于提供形成幅度、频率稳定的动态流场所需的激振力；所述夹持器(3)为中空结构，其侧面加工有电极安装孔(26)和传感器安装孔(15)；整体连接关系如下：左流体腔(4)和右流体腔(8)的开口端分别安装有顶盖(2)，将其开口端封闭；弹性膜(5)固定在右流体腔(8)侧面的通孔中，并将该通孔封闭；线振动激励源(24)的激励头与弹性膜(5)的表面接触，在静止状态下，弹性膜(5)无变形，在线振动激励源(24)的振动状态下，线振动激励源(24)的线振动方向与弹性膜(5)的表面垂直，线振动激励源(24)激励弹性膜(5)做同步振动，进而弹性膜(5)带动右流体腔(8)内的液体进行往复运动，形成幅度、频率稳定的动态流场；两个夹持器(3)的一端分别固定在左流体腔(4)和右流体腔(8)的侧面，另一端彼此同轴对接，两个夹持器(3)的中空部分相通，形成圆形流道(18)，所述圆形流道(18)将左流体腔(4)与右液体腔(8)连通；多孔介质圆片(13)安装在两个夹持器(3)的对接面上，并位于所述圆形流道(18)内，且与圆形流道(18)同轴分布；两个测量电极(6)分别安装在两个夹持器(3)的电极安装孔(26)中，用于测量多孔介质圆片(13)两端面的流动电势；两个压力传感器(9)分别安装在两个夹持器(3)的传感器安装孔(15)中，用于获得多孔介质圆片(13)两端面的压力；所述控制电路模块(7)安装在两个夹持器(3)的外部，用于接收两个测量电极(6)的流动电势信号和两个压力传感器(9)的压力信号作为采样信号，并进行信号滤波、采集、分析处理后得到两个测量电极(6)的流动电势差的数字信号和两个压力传感器(9)压力差的数字信号，将该信号储存并发送给数据分析模块；所述数据分析模块对接收到的信号进行数据包解码、数字滤波后，自动记录采样信号的数据并实时显示信号波形；并通过数据拟合得到固定频率下流动电势差信号与压力差信号之间的离散对应关系，通过波特图绘制得到设定频段的流动电势差与压力差的比值图像。