一种动态流场下多孔介质的压电转换特性测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术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。

A measuring device for piezoelectric conversion characteristics of porous media under dynamic flow field

The invention discloses a porous medium under the dynamic flow field of piezoelectric conversion characteristic measuring device technical field, which comprises a porous medium holder, left and right flow cavity flow cavity, elastic membrane, porous medium wafer, a pressure sensor and a measuring electrode and line vibration source; hole elastic membrane is fixed on the right flow chamber of the lateral surface; contact head and elastic membrane excitation line vibration excitation source; the side ends of the two clamping device are respectively fixed on the left and right flow cavity flow chamber, the other end of each hollow part two coaxial butt clamp interlinked, forming a circular channel; porous medium wafer installation in two a gripper docking surface; two measuring electrodes are respectively arranged on the two clamp electrode mounting hole; two pressure sensors are respectively arranged on the two clamping device of the sensor mounting hole; The device can provide the environment of dynamic flow field, and measure the piezoelectric conversion process of the porous medium, and the signal to noise ratio is high.

【技术实现步骤摘要】
一种动态流场下多孔介质的压电转换特性测量装置
本专利技术属于多孔介质
，具体涉及一种动态流场下多孔介质的压电转换特性测量装置。
技术介绍
近年来，基于流体惯性质量的惯性测量方法逐渐成为研究热点，它能对线加速度、角速度、角加速度等表征运动特性的物理量进行准确的直接测量。分子液环式角加速度计是基于该测量方法，以液相流体作为惯性质量物质，将其填充至固定了规则形状的多孔介质的一段闭合管道中，当外界产生运动时，闭合管道内的工作液体与管路产生相对运动，使得多孔介质的两端产生了压差。在该压差作用下使得多孔介质内发生了渗流运动，由于动电效应使得多孔介质两端面间形成了电势差。根据以上描述，可以看出分子液环式角加速度计的压电转换过程，本质上是由于其内部的多孔介质两端压差驱动液体流动产生电动势的过程，这一转换过程是基于流体惯性质量的测量方法中重要的一环，为此需要对该过程的转换特性进行细致研究。然而，目前关于压电过程转换特性的测量与研究均集中于稳态条件下，稳态下的压电过程理论和模型已较为完善。然而，在动态流场环境下转换特性的研究仍有很大的研究空间，其中对可表征动态特性的频率响应等进行测定还没有合适、可本文档来自技高网...

【技术保护点】
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)...

【技术特征摘要】
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)两端面的压力差；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。2.如权利要求1所述的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，每个顶盖(2)上均安装有和与之对应流体腔内腔相通的注液管(1)；左流体腔(4)和右流体腔(8)的底部分别安装有出液管(16)；其中，注液管(1)用于给左流体腔(4)和右流体腔(8)注入液体和加压，出液管(16)用于排出左流体腔(4)和右流体腔(8)的气体与液体。3.如权利要求1所述的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，所述控制电路模块(7)由信号滤波电路、信号采集电路及信号存储电路组成；所述信号滤波电路采用滤波器，其输入端与测量电极(6)和压力传感器(9...

【专利技术属性】
技术研发人员：王美玲，宁可，傅荟瑾，付梦印，程思源，明丽，郭若愚，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11