有效热容三要素在智能声学气体传感中的应用分析

来源：机械与电子杂志2021年第11期北京时间：

作者：张克声;李岩;张向群

单位：1. 贵州理工学院人工智能与电气工程学院,贵州 贵阳 550003 ; 2. 武汉映瑞电力科技有限公司,湖北 武汉 430074 ; 3. 许昌学院信息工程学院,河南 许昌 461000

摘要：针对基于单频点声速值的传统声学气体传感技术只能获得气体浓度信息的问题,对声扰动下形成的气体有效热容的三要素———转动热容、振动耦合热容和振动弛豫时间,与气体分子各特征信息的关系进行分析,指出了其各自在智能声学气体传感应用中的前景,并进行优劣对比。分析和计算结果表明,通过声吸收和声速测量值合成的气体有效热容三要素除能获取气体浓度信息外,转动热容可检测气体分子的几何结构,振动耦合热容可检测气体分子的微观振动频率,而弛豫时间可检测气体腔体压强。

关键词：气体传感器;声弛豫过程;有效热容;气体分子特性

基金资助：贵州省科学技术基金(黔科合基础-ZK [ 2021 ]一般 318 );河南省科技厅项目( 212102310906 )