【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光学器件，具体地，涉及一种用于pta残渣有机酸回收装置的温度及压强传感器。
技术介绍
1、随着当今社会信息化的迅速发展，传感器在众多领域、特别是高科技行业中扮演着越来越重要的角色，承担着对多种信息进行采集和处理的重任，传感器一般包含各种敏感元件，通过一定制作工艺进行装配而成，实现对不同信息的传感。然而传统的传感器面临诸多挑战和困难，如传感功能单一、小型化或集成化难度大、测量范围小、测量速度慢等。
2、光学传感器是利用光的波长、强度、相位等光学特征与待测量进行信号间转换的传感器件，具有响应速度快、测量范围大、抗干扰能力强等诸多优点，在传感器的设计与研究中有广泛的应用。金属-介质-金属mim是一种典型的光波导结构，入射光子和自由电子在达到相同的谐振频率时会产生集体振荡，激发出传播于金属与介质之间界面的表面等离激元，其本质是一种不受光学衍射极限约束的电磁模式，当不同模式的表面等离激元发生相互干涉，会引起光学共振现象。光学共振线形可以十分锐利，当待测量变化时，共振波长也随之发生改变，如果能得到多个光学共振，有可能实现对多个待测量的测量，因此，基于mim波导结构的光学传感器，能够利用待测量对谐振腔的影响，实现多个待测量的同时传感，并且具有灵敏度高、传输损耗低、易集成化等优势，在工业生产、交通运输、航空航天、生物医疗、及多种生活领域等具有广阔的应用前景。
3、精对苯二甲酸(purified terephthalic acid,pta)是重要的大宗有机原料之一。随着社会的发展，pta需求及生产量逐渐增加，
4、在pta残渣进行有机酸提取过程中需要多次进行催化反应以及固液分离，催化反应通常是温度敏感的。在提取过程中，存在需要在特定温度范围内进行的催化反应。温度的变化会影响反应速率、选择性和产物质量。因此，通过监测工作车间的温度，操作人员可以确保反应在最适宜的条件下进行，以达到期望的产物质量和产率。在有机相和水相之间进行固液分离时，温度和压强影响相分离的效果。通过控制这两个参数，可以更好地控制有机相和水相之间的相对溶解度，有助于有效地分离两相，从而提高提取的效率。高温高压下的化学反应通常涉及到设备的安全性考虑。监测温度和压强有助于确保反应在安全的操作范围内进行，避免可能的事故和设备故障。因此在其提取过程中对其温度和压强的实时准确监控是必须的。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种用于pta残渣有机酸回收装置的温度及压强传感器，克服了pta残渣进行有机酸提取过程中难以实时监控工作车间温度及压强变化的问题。
2、本专利技术通过以下技术方案实现：
3、一种用于pta残渣有机酸回收装置的温度及压强传感器：
4、所述温度及压强传感器由基底层1、金属层2、矩形波导3、金属隔断4、第一弧形谐振腔5、弧形金属6、第二弧形谐振腔7组成；
5、以平行于所述的矩形波导3的光入射端/出射端方向为x轴，在同一水平面内且垂直于x轴的方向为y轴，同时垂直与x轴和y轴，即传感器厚度方向为z轴；
6、通过x轴、y轴、z轴构成直角坐标系；
7、在xy平面内，虚线a平行于y轴，矩形波导3、金属隔断4、第一弧形谐振腔5、弧形金属6、第二弧形谐振腔7均关于虚线a对称；
8、所述基底层1是传感器的底层，可支撑整个结构；
9、所述金属层2中的电子与光相互作用，产生等离子体；
10、所述矩形波导3由两段直线形波导和一个半矩形波导构成，可引导光的传播
11、第一弧形谐振腔5由一个开口向上的半椭圆环形腔构成，弧形金属6由一个开口向上的四分之一椭圆环形金属构成，所述弧形金属6在第一弧形谐振腔5内部，并在第一弧形谐振腔5内部、弧形金属6两侧形成两段空气腔；
12、弧形金属6的外边椭圆沿x轴方向的长轴等于第一弧形谐振腔5的外边椭圆沿x轴方向的长轴，弧形金属6的外边椭圆沿y轴方向的半短轴略小于第一弧形谐振腔5的外边椭圆沿y轴方向的半短轴，弧形金属6的内边椭圆沿x轴方向的长轴等于第一弧形谐振腔5的内边椭圆沿x轴方向的长轴，弧形金属6的内边椭圆沿y轴方向的半短轴略大于第一弧形谐振腔5的内边椭圆沿y轴方向的半短轴；
13、所述的弧形金属6为锌，待测温度变化时，弧形金属6可在第一弧形谐振腔5内自由伸缩；
14、第二弧形谐振腔7由一个开口向下的半椭圆环形腔构成。
15、进一步的，在xy平面内，所述矩形波导3由两段直线形波导和一个半矩形波导构成，两段直线形波导的中轴线与虚线a的交点为o1，两段直线形波导沿y轴方向的宽度为40nm，半矩形波导的外边缘沿x轴方向的长度为380nm、沿y轴方向的宽度为140nm，半矩形波导的内边缘沿x轴方向的长度为300nm、沿y轴方向的宽度为100nm，矩形波导3被金属隔断4分隔为两部分，金属隔断4的几何中心为o2，o2与o1的距离为140nm，金属隔断4沿x轴方向的宽度为20nm、沿y轴方向的长度为40nm。
16、进一步的，在xy平面内：第一弧形谐振腔5由一个开口向上的半椭圆环形腔构成，第一弧形谐振腔5的几何中心为o3，o3与o1的距离为40nm，第一弧形谐振腔5的外边椭圆沿x轴方向的长轴为460nm、沿y轴方向的半短轴为170nm，第一弧形谐振腔5的内边椭圆沿x轴方向的长轴为380nm、沿y轴方向的半短轴为130nm。
17、进一步的，在xy平面内：弧形金属6由一个开口向上的四分之一椭圆环形金属构成，弧形金属6的几何中心为o3，在xy平面内：第二弧形谐振腔7由一个开口向下的半椭圆环形腔构成，第二弧形谐振腔7的几何中心为o4，o4与o1的距离为180nm，第二弧形谐振腔7的外边椭圆沿x轴方向的长轴为380nm、沿y轴方向的半短轴为170nm，第二弧形谐振腔7的内边椭圆沿x轴方向的长轴为300nm、沿y轴方向的半短轴为130nm。
18、进一步的，所述的基底层1为二氧化锗；所述的金属层2和金属隔断4均为铂；所述的矩形波导3和第二弧形谐振腔7中填充空气。
19、一种用于pta残渣有机酸回收装置的温度及压强传感器的控制方法：
20、所述方法具体包括以下步骤：
21、步骤1，光由矩形波导3的任一端入射，在传播过程中激发表面等离激元，并产生了一个宽带的连续态；
22、步骤2，表面等离激元沿矩形波导3传播时，直线形波导与第一弧形谐振腔5发生耦合，一些特定波长的表面等离激元由直线形波导耦合进入第一弧形谐振腔5，在第一弧形谐振腔5中传播、反射、并耦合回矩形波导3，产生了1个窄带的离散态；
23、步骤3，半矩形波导与第二弧形谐振腔7发生耦合，一些特定波长的表面等离激元由半矩形波导耦合进入第二弧形谐振腔7，在第二弧形谐振腔7中传播、反射本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于PTA残渣有机酸回收装置的温度及压强传感器，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的温度及压强传感器，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的温度及压强传感器，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的温度及压强传感器，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的温度及压强传感器，其特征在于：
6.一种根据权利要求1至5中任意一项所述的用于PTA残渣有机酸回收装置的温度及压强传感器的控制方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种用于pta残渣有机酸回收装置的温度及压强传感器，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的温度及压强传感器，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的温度及压强传感器，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的温度及压强传感器，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的温度及压强传感...
【专利技术属性】
技术研发人员：林伟，梁国斌，杨凤丽，吴娟，印霞棐，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：
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