一种电容式柔性加速度传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN114839398A

    公开(公告)日:2022-08-02

    申请号:CN202210457588.8

    申请日:2022-04-27

    申请人: 东南大学

    发明人: 聂萌 李可

    IPC分类号: G01P15/125 G01P15/08

    摘要: 本发明公开了一种电容式柔性加速度传感器及其制备方法,传感器为悬臂梁式结构,由下到上依次包括第一柔性导电基板、锚区固定层、第二柔性导电基板和质量块。锚区固定层包括对称设置的四个锚区固定结构,且四个锚区固定结构分别位于正方形的四条边上;第二柔性导电基板包括位于中心位置的正方形区域、以及分别位于正方形四周的蛇形弯折弹簧结构;四个蛇形弯折弹簧结构的一端分别固定连接正方形区域的四条边;四个蛇形弯折弹簧结构的另一端分别固定在四个锚区固定结构的上表面。本发明公开的电容式柔性传感器,可以实现对加速度的检测,量程大,灵敏度高,制备方法简单易行,可行性高。

    一种同时测量高温气体二维瞬态温度场和浓度场的方法

    公开(公告)号:CN105548072B

    公开(公告)日:2019-06-21

    申请号:CN201510886059.X

    申请日:2015-12-04

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: G01N21/39 G01K11/00

    摘要: 本发明公开了一种结合超光谱与波长调制来同时测量高温气体二维瞬态温度场和浓度场的方法,该方法通过在待测高温区域布置激光阵列,对待测区域进行超光谱扫描,获得水蒸气吸收谱线信息,并使用数字锁相技术解调得到其各次谐波信号,然后对其进行扣除背景的一次谐波归一化处理,提取信号的最大幅值,来进行区域温度场和水蒸气浓度场的测量,测量过程中,需要对待测区域进行网格离散化处理,通过在网格各行、各列分别布置激光束,对待测气体的特征谱线进行波长调制方式下的宽光谱扫描,借助智能寻优算法实现对温度场、气体浓度场的反演。本发明的测量方法结合了超光谱与波长调制光谱技术,特别适用于在恶劣的工业现场实现高温气体二维温度场和浓度场的监测。

    一种非接触便携式温度实时测量装置

    公开(公告)号:CN105841824B

    公开(公告)日:2019-01-29

    申请号:CN201610168938.3

    申请日:2016-03-23

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: G01J5/58 G01J5/00

    摘要: 本发明公开了一种非接触便携式温度实时测量装置,还公开了上述测量装置对高温气体温度的测量方法,该装置信号发送端包括依次连接的信号发生电路、半导体激光温度电流控制模块、近红外半导体激光器和二合一光纤合束器,信号接收端包括依次连接的组合透镜、激光探测器、数据采集卡和数据处理模块,信号发送端和信号接收端通过手持式激光发射接收探头模块进行信号的发送和接收。本发明测量装置中的手持式激光发射接收探头模块,将发射与接收光纤耦合封装在透镜套管内,使检测器与相关的电子设备分离,降低了发射和采集单元的尺寸和重量;本发明测量装置特别适用于仅允许单侧光接入窗口的待测对象,实现高温气体温度的实时准确测量。

    一种分布反馈式激光器时频响应曲线的确定方法

    公开(公告)号:CN106053021A

    公开(公告)日:2016-10-26

    申请号:CN201610328995.3

    申请日:2016-05-18

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: G01M11/02 G01N21/31 G01N21/39

    CPC分类号: G01M11/00 G01N21/31 G01N21/39

    摘要: 本发明公开了一种分布反馈式激光器时频响应曲线的确定方法,相比于现有技术在采用吸收光谱法测量气体浓度时需要预先使用光学干涉仪来获取DFB激光器在扫描电压调制下的时频响应曲线,本发明激光器时频响应曲线的确定方法在不使用干涉仪的条件下,对峰值归一化的吸收线型进行最小二乘拟合,也能够快速准确获得激光器扫描过程的时频响应曲线,并利用该时频响应曲线实现气体浓度的准确测量,从而有效降低了测量成本。

    一种非接触便携式温度实时测量装置及其测量方法

    公开(公告)号:CN105841824A

    公开(公告)日:2016-08-10

    申请号:CN201610168938.3

    申请日:2016-03-23

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: G01J5/58 G01J5/00

    CPC分类号: G01J5/58 G01J5/0014

    摘要: 本发明公开了一种非接触便携式温度实时测量装置,还公开了上述测量装置对高温气体温度的测量方法,该装置信号发送端包括依次连接的信号发生电路、半导体激光温度电流控制模块、近红外半导体激光器和二合一光纤合束器,信号接收端包括依次连接的组合透镜、激光探测器、数据采集卡和数据处理模块,信号发送端和信号接收端通过手持式激光发射接收探头模块进行信号的发送和接收。本发明测量装置中的手持式激光发射接收探头模块,将发射与接收光纤耦合封装在透镜套管内,使检测器与相关的电子设备分离,降低了发射和采集单元的尺寸和重量;本发明测量装置特别适用于仅允许单侧光接入窗口的待测对象,实现高温气体温度的实时准确测量。

    一种热电堆式高灵敏度柔性加速度传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN113325199A

    公开(公告)日:2021-08-31

    申请号:CN202110640657.4

    申请日:2021-06-09

    申请人: 东南大学

    发明人: 聂萌 王旭 李可

    IPC分类号: G01P15/08 C23C14/20 C23C14/34

    摘要: 本发明公开了一种热电堆式高灵敏度柔性加速度传感器及其制备方法,传感器结构中,柔性顶盖贴合在柔性衬底顶部,两者之间形成密封腔体,密封腔体内填充有空气或惰性气体;两个加热元件沿密封腔体长轴线方向对称固定在密封腔体内的柔性衬底两侧;热电堆固定在密封腔体内的柔性衬底的长轴线上;吸热薄层分别紧密贴附于密封腔体内部的加热元件上,隔热薄层贴合于柔性衬底上的外部引出电极;其中,柔性密封顶盖的顶部内侧面上的长轴线两侧对称设置有热绝缘岛结构,热绝缘岛结构分别分布于热电堆与加热元件之间的上方。本发明结构适用于柔性设备,其具有灵敏度高、响应时间短、低功耗的特点。同时其制备工艺简单,成本低廉,适于大规模制备。

    一种柔性热对流式加速度传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN113325198A

    公开(公告)日:2021-08-31

    申请号:CN202110640448.X

    申请日:2021-06-09

    申请人: 东南大学

    发明人: 聂萌 王旭 李可

    摘要: 本发明公开了一种柔性热对流式加速度传感器及其制备方法,传感器包括柔性衬底、柔性密封顶盖、S形加热元件、S形感温元件以及吸热薄层;柔性顶盖设置于柔性衬底上,两者之间形成密封腔体;S形加热元件固定在密封腔体内的柔性衬底中央;两个S形感温元件固定在密封腔体内的柔性衬底上,并对称分布在S形加热元件的两侧;吸热薄层紧密贴附于密封腔体内部的S形加热元件上;其中,柔性密封顶盖带有热绝缘岛结构,两个热绝缘岛结构沿长轴线对称分布在柔性密封顶盖的顶部内侧面上,并分布于S形加热元件与S形感温元件之间的上方。本发明的加速度传感器适用于柔性设备,并具有灵敏度高、响应时间快、功耗低的特点。其制备方法简便,成本低廉,可大规模制备。

    一种基于光谱吸收的温度场和浓度场重建的交替迭代算法

    公开(公告)号:CN105678086A

    公开(公告)日:2016-06-15

    申请号:CN201610018553.9

    申请日:2016-01-12

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: G06F19/00

    CPC分类号: G16Z99/00

    摘要: 本发明公开了一种基于光谱吸收的温度场和浓度场重建的交替迭代算法,首先对浓度场的计算提出了线性化方案,将原系统半线性化,从而弱化了原系统的非线性;其次对待测温度场、浓度场提出了交替迭代方案,每一步迭代降低一半的未知变量个数;最后,用优化技术引入惩罚项来克服重建过程的病态性,在每一步迭代时能自动调整正则化参数,保证了迭代解收敛于精确解。本发明提出的交替迭代方案在保持重建精度的前提下,能够显著地缩短计算时间,并且适用于大规模的场反演计算。

    一种同时测量高温气体二维瞬态温度场和浓度场的方法

    公开(公告)号:CN105548072A

    公开(公告)日:2016-05-04

    申请号:CN201510886059.X

    申请日:2015-12-04

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: G01N21/39 G01K11/00

    CPC分类号: G01N21/39 G01K11/00

    摘要: 本发明公开了一种结合超光谱与波长调制来同时测量高温气体二维瞬态温度场和浓度场的方法,该方法通过在待测高温区域布置激光阵列,对待测区域进行超光谱扫描,获得水蒸气吸收谱线信息,并使用数字锁相技术解调得到其各次谐波信号,然后对其进行扣除背景的一次谐波归一化处理,提取信号的最大幅值,来进行区域温度场和水蒸气浓度场的测量,测量过程中,需要对待测区域进行网格离散化处理,通过在网格各行、各列分别布置激光束,对待测气体的特征谱线进行波长调制方式下的宽光谱扫描,借助智能寻优算法实现对温度场、气体浓度场的反演。本发明的测量方法结合了超光谱与波长调制光谱技术,特别适用于在恶劣的工业现场实现高温气体二维温度场和浓度场的监测。

    一种自供电柔性加速度传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN114895071A

    公开(公告)日:2022-08-12

    申请号:CN202210457656.0

    申请日:2022-04-27

    申请人: 东南大学

    发明人: 聂萌 李可

    IPC分类号: G01P15/09 H02N2/18

    摘要: 本发明公开了一种自供电柔性加速度传感器及其制备方法,传感器由下到上依次包括基底层、下电极层、凹槽空腔、金属液滴、感压层以及上电极层。其中基底层为具有一定厚度的柔性可拉伸有机物构成的扁平状立方体,在基底中间部分有半球形的凹槽。基底的上表面以及空腔的外表面由镀铜下电极层全部覆盖。凹槽空腔中含有高表面张力、高质量密度、高弹性和机械稳定性的镓铟锡GaInSn金属液滴。GaInSn金属液滴由感压层和上电极层密封在空腔中。感压层由氟化乙烯丙烯FEP驻极体薄膜层构成,上电极层由镀铜薄膜构成。本发明公开的自供电柔性传感器,可以实现加速度的检测,灵敏度高,制备方法简单易行,可行性高。