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多层土壤剖面复合传感器设计与性能分析 被引量：12
1
作者 高志涛 刘卫平 +1 位作者 赵燕东 张超一 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期108-117,共10页
针对土壤剖面温度与水分检测存在传感器安装困难、对本地土壤扰动比较大等问题,设计了一种基于驻波比土壤水分测量原理与基于铂电阻测温原理的多层土壤剖面复合传感器。借助矢量网络分析仪与HFSS电磁场仿真软件对传感器电极的阻抗特性... 针对土壤剖面温度与水分检测存在传感器安装困难、对本地土壤扰动比较大等问题,设计了一种基于驻波比土壤水分测量原理与基于铂电阻测温原理的多层土壤剖面复合传感器。借助矢量网络分析仪与HFSS电磁场仿真软件对传感器电极的阻抗特性与电场分布状况进行了分析,确定了铜质检测探头结构为:直径5 cm、宽度2.5 cm、厚度0.09 cm,测试电路激励频率为100 MHz。以3种不同质地土壤作为测试样本,对土壤水分与温度检测单元的输出与对应的测量值分别进行了多项式拟合与线性拟合,相关性均达到0.99以上,系统稳态及动态性能均满足土壤剖面温度与水分的检测要求。通过试验分析了土壤温度与体积含水率对传感器输出的影响,利用统计回归方法建立了传感器在不同温度时的修正模型。在北京市小汤山野外环境下,将传感器工作于埋入土壤的PVC管体中,同时获取3层土壤温度与水分剖面信息,数据可靠,性能稳定,为实时获取多层土壤墒情及土壤温度提供了一种高效方法。 展开更多
关键词 土壤水分 土壤温度 复合传感器 剖面测量 性能分析
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面向车载式测量的土壤含水量与电导率复合传感器设计 被引量：7
2
作者 曾庆猛 马道坤 +2 位作者 林剑辉 Schulze Lammers P 孙宇瑞 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期163-167,共5页
基于介电方法设计了符合车载测量要求的四环电极结构土壤含水量与电导率复合传感器。分别在NaCl电导率溶液、含水土样和混合土样中进行标定试验分析,结果证实了复合传感器的可行性。通过分析混合土样中含水量和电导率与传感器输出信号... 基于介电方法设计了符合车载测量要求的四环电极结构土壤含水量与电导率复合传感器。分别在NaCl电导率溶液、含水土样和混合土样中进行标定试验分析,结果证实了复合传感器的可行性。通过分析混合土样中含水量和电导率与传感器输出信号之间的相关性,分别建立土壤含水量与电导率的统计预测模型。 展开更多
关键词 复合传感器 土壤含水量 土壤电导率 标定
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基于光电复合传感器的重金属检测算法的研究 被引量：4
3
作者 郭红荪 蔡巍 +3 位作者 赵会欣 哈达 张文 王平 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期18-23,共6页
基于光寻址电位传感器(Light Addressable Potentiometric Sensor,LAPS)和微电极阵列传感器(Microelectrode Array Sensor,MEA)的复合传感器件,作为无线传感器网络的敏感元件,已应用于水环境痕量重金属的检测中。本文基于该光电复合传感... 基于光寻址电位传感器(Light Addressable Potentiometric Sensor,LAPS)和微电极阵列传感器(Microelectrode Array Sensor,MEA)的复合传感器件,作为无线传感器网络的敏感元件,已应用于水环境痕量重金属的检测中。本文基于该光电复合传感器,分别对LAPS及MEA的测量曲线进行特征提取。首先,针对有限脉冲响应(Finite Impulse Response,FIR)滤波器进行数字滤波后的LAPS I-V扫描曲线,采用线性区识别和求解导数极大值点的算法,得到其线性区的特征值。其次,针对MEA的测量数据,设计了求解金属溶出峰峰高及峰位置的局部极大值法,并与切线识别法进行比较。最后,采用多元线性回归模型对复合传感器的特性进行仿真,将LAPS测得的pH值与MEA的溶出峰峰高进行校准,得到令人满意的效果。 展开更多
关键词 光电复合传感器 重金属检测算法 特征提取 多元线性回归
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充油式高温高压温度压力复合传感器 被引量：5
4
作者 田雷 刘智辉 +1 位作者 李海博 尹延召 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2013年第12期776-780,共5页
将铂膜温度芯片和SOI压力芯片近距离装配在充油芯体内，进行真空充油后，温度和压力传感器芯片同时被硅油保护起来，再通过波纹膜膜片感受压力。由于温度芯片和压力芯片距离非常近，可以同时感受较小局部区域的温度信号和压力信号，解... 将铂膜温度芯片和SOI压力芯片近距离装配在充油芯体内，进行真空充油后，温度和压力传感器芯片同时被硅油保护起来，再通过波纹膜膜片感受压力。由于温度芯片和压力芯片距离非常近，可以同时感受较小局部区域的温度信号和压力信号，解决了同时测量同一区域压力和温度信号的技术难题，同时对压力传感的温度补偿具有很好的效果。对所研制的充油式温度压力复合传感器进行了性能测试，结果表明，测试结果与设计相符，其中温度传感器的允差为A级，压力传感器的非线性优于0．2％FS，压力测量范围为0～75MPa，工作温度范围为-50～175℃。 展开更多
关键词 复合传感器 温度 压力 充油 温度补偿
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光学三角—电涡流复合传感器 被引量：2
5
作者 张玲香 李岩 +2 位作者 张书练 韩艳梅 陈守平 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2000年第4期1-2,8,共3页
利用电涡流效应和光学三角测量原理 ,研制出光学三角—电涡流复合传感器 ,主要应用于对涂覆在金属体上的非金属层厚度的测量。并且能够满足工业自动检测中高精度和非接触测量要求 ,同时测量范围和精度可随不同的应用要求而进行大范围的... 利用电涡流效应和光学三角测量原理 ,研制出光学三角—电涡流复合传感器 ,主要应用于对涂覆在金属体上的非金属层厚度的测量。并且能够满足工业自动检测中高精度和非接触测量要求 ,同时测量范围和精度可随不同的应用要求而进行大范围的调整。讨论了该传感器在工业领域中的一种实际应用 :测量金属圆柱体表面非金属涂层的偏心。 展开更多
关键词 电涡流 光学三角 复合传感器 偏心 厚度测量
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Terfenol-D/PZT/Terfenol-D层状磁电复合传感器研究 被引量：2
6
作者 李淑英 张纳 +3 位作者 翁玲 赵文明 衣余法 王博文 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2008年第4期3-4,共2页
采用树脂黏结法制备了Terfenol-D/PZT/Terfenol-D层状磁电复合传感器,测量了传感器中Terfenol-D层的静态磁致伸缩性能和传感器的磁电电压性能,研究了直流偏置电流和交流驱动电流对复合传感器磁电性能的影响。结果表明:直流偏置电流对磁... 采用树脂黏结法制备了Terfenol-D/PZT/Terfenol-D层状磁电复合传感器,测量了传感器中Terfenol-D层的静态磁致伸缩性能和传感器的磁电电压性能,研究了直流偏置电流和交流驱动电流对复合传感器磁电性能的影响。结果表明:直流偏置电流对磁电复合传感器磁电电压峰-峰值V(p-p)的影响较大,磁电电压峰-峰值V(p-p)随直流偏置电流的变化规律与Terfenol-D层的磁致伸缩λ对偏置电流的变化率随偏置电流的变化规律相似;交流驱动电流对磁电复合传感器磁电电压峰-峰值V(p-p)的影响也较为明显。 展开更多
关键词 层状磁电复合传感器 磁电效应 磁致伸缩 磁电电压
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基于光电复合传感器的重金属监测系统嵌入式软件设计 被引量：2
7
作者 李海波 孙启永 +2 位作者 万浩 孙斐 王平 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期153-159,共7页
针对水环境重金属监测仪器,设计了一种智能化嵌入式软件。该仪器采用光电复合传感器芯片,包括微阵列电化学传感器和光电位寻址传感器。仪器设计了可靠稳定的通信机制与上位机进行人机交互,仪器具有智能化自检功能,能够及时反馈传感器的... 针对水环境重金属监测仪器,设计了一种智能化嵌入式软件。该仪器采用光电复合传感器芯片,包括微阵列电化学传感器和光电位寻址传感器。仪器设计了可靠稳定的通信机制与上位机进行人机交互,仪器具有智能化自检功能,能够及时反馈传感器的故障信息。在检测过程中具有自动量程功能,能够最大发挥硬件优势,同时具有误差补偿和电路异常的检测机制。仪器具有高稳定性、自动化检测的特点,并完成了在野外无人值守条件下的检测任务。 展开更多
关键词 重金属检测仪器 嵌入式软件 光电复合传感器 自动化
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青贮饲料紧实度与含水率复合传感器设计与试验 被引量：3
8
作者 孟繁佳 魏鸿怡 +1 位作者 孟德伦 李莉 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期173-179,共7页
为了同步获取青贮饲料的紧实度和含水率,综合评价青贮饲料品质,本文基于电阻应变效应和频域法设计了一种复合传感器。复合传感器采用一体化结构设计,将电阻应变片和含水率测量电极嵌入圆锥探头内,实现了青贮饲料紧实度和含水率的实时同... 为了同步获取青贮饲料的紧实度和含水率,综合评价青贮饲料品质,本文基于电阻应变效应和频域法设计了一种复合传感器。复合传感器采用一体化结构设计,将电阻应变片和含水率测量电极嵌入圆锥探头内,实现了青贮饲料紧实度和含水率的实时同步测量。对复合传感器进行了标定和验证试验:标定结果表明,青贮饲料紧实度和含水率与复合传感器输出电压均呈线性关系,决定系数分别为0. 99和0. 909。验证试验表明,本文设计的复合传感器不仅可以实时、同步测量青贮饲料紧实度和含水率,还能消除圆锥杆与被测饲料间摩擦力对紧实度测量造成的测量误差。 展开更多
关键词 复合传感器 青贮饲料 紧实度 含水率
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热式复合传感器分析 被引量：2
9
作者 李昌禧 张世荣 《传感技术学报》 CAS CSCD 2003年第2期144-146,共3页
由热式复合传感器构成的测量系统可以实现气固两相流的固相质量流量测量 ,在应用中该传感器存在一定的热惯性和滞后特性。建立了热式复合传感器的数学模型 ,对模型进行了仿真 ,求出了该传感器的时间常数和滞后系数 ,并得出了环境温度变... 由热式复合传感器构成的测量系统可以实现气固两相流的固相质量流量测量 ,在应用中该传感器存在一定的热惯性和滞后特性。建立了热式复合传感器的数学模型 ,对模型进行了仿真 ,求出了该传感器的时间常数和滞后系数 ,并得出了环境温度变化不影响传感器输出的结论。 展开更多
关键词 热式复合传感器 闭环结构 稳定性 响应速度 时间常数 滞后系数
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井下光纤式压力温度复合传感器设计 被引量：8
10
作者 杨三青 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2000年第3期6-7,共2页
文中介绍光纤技术应用于井下压力温度复合传感器的设计方法 ,对传感器的结构设计和基本原理进行了探讨 ,推导出光纤技术测量温度和压力的数学模型 ,该传感器特别适用于高温高压并需要长线传输的应用场合。
关键词 光纤 传感器 井下测试 压力 温度 复合传感器
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基于LoRa技术的矿用无线复合传感器设计与实现 被引量：16
11
作者 薛光辉 赵贺 孙宗正 《煤炭工程》 北大核心 2020年第4期166-170,共5页
随着无线传感器网络技术的发展,设备状态无线监测系统越来越得到重视。针对现有的矿用无线传感器终端存在功耗高、通信距离短、射频信号抗干扰能力差等问题,提出了基于LoRa技术的矿用无线复合传感器的设计方案,详细论述了传感单元、主... 随着无线传感器网络技术的发展,设备状态无线监测系统越来越得到重视。针对现有的矿用无线传感器终端存在功耗高、通信距离短、射频信号抗干扰能力差等问题,提出了基于LoRa技术的矿用无线复合传感器的设计方案,详细论述了传感单元、主控单元、射频单元等硬件模块的选型与设计,以及振动数据采集、温度数据采集、数据发送等软件模块,给出了各软件模块的程序流程图。搭建了测试系统,开展了设计的无线复合传感器的功耗、无传输距离和数据有效性等性能测试。测试结果表明,设计的无线复合传感器功耗低,丢包率小于10%时无线传输距离优于600米,采集的数据真实有效。研究成果为矿用设备状态无线监测系统提供了技术支持。 展开更多
关键词 矿用机械设备 设备状态监测 无线通信 LoRa 复合传感器
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惯性-视觉复合传感器同步内触发设计 被引量：1
12
作者 于明 李凯 韩焱 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期584-587,共4页
通过同步内触发惯性-视觉复合传感器,实现对远距离、高速动态目标的测量。将高精度惯性传感单元ADIS16355与普通单目摄像机同步触发采集,通过任意位置变化、光轴角度旋转,达到双目视觉效果,有效解决了三维空间运动目标定位问题。由激光... 通过同步内触发惯性-视觉复合传感器,实现对远距离、高速动态目标的测量。将高精度惯性传感单元ADIS16355与普通单目摄像机同步触发采集,通过任意位置变化、光轴角度旋转,达到双目视觉效果,有效解决了三维空间运动目标定位问题。由激光按键控制图像起始帧的标注,同时产生高电平信号,与摄像机视频信号分离出的奇/偶场同步脉冲信号一起通过与门电路输出,作为单片机标记惯性数据的中断信号,实现同步测量,可有效消除错帧、丢帧等现象,精度可达微秒级,为惯性传感器与普通单目摄像机同步采集提供了一种有效的解决方案。 展开更多
关键词 同步内触发 惯性-视觉复合传感器 三维空间运动目标定位 奇 偶场同步脉冲信号
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基于PIC16F877单片机的矿用复合传感器的设计 被引量：2
13
作者 杨洁 《工矿自动化》 北大核心 2008年第5期75-78,共4页
以PIC16F877单片机为核心,利用其集成外围设备模块多的特点,文章设计了一种将多种传感器集成起来的矿用复合传感器,介绍了该传感器的硬件结构和软件编程。该复合传感器采用二级数据融合算法,提高了可靠性;编程简单,使用方便,可配置不同... 以PIC16F877单片机为核心,利用其集成外围设备模块多的特点,文章设计了一种将多种传感器集成起来的矿用复合传感器,介绍了该传感器的硬件结构和软件编程。该复合传感器采用二级数据融合算法,提高了可靠性;编程简单,使用方便,可配置不同的通信接口,满足了企业测控网络的要求。 展开更多
关键词 煤矿 复合传感器 单片机 PIC16F877
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一种大过载超小型张力倾角复合传感器的设计
14
作者 董玉荣 徐冬 张宁 《电子技术应用》 北大核心 2012年第11期94-96,100,共4页
为了实现多参数综合测量,设计出一种张力倾角复合传感器。利用电阻应变计组成的全桥电路实现张力的测量,利用加速度原理测量倾角,采用模块化设计理念,张力测量模块与倾角测量模块独立工作互不影响,实现小型化高精度测量。经过试验测量:... 为了实现多参数综合测量,设计出一种张力倾角复合传感器。利用电阻应变计组成的全桥电路实现张力的测量,利用加速度原理测量倾角,采用模块化设计理念,张力测量模块与倾角测量模块独立工作互不影响,实现小型化高精度测量。经过试验测量:该传感器张力准确度优于0.1%FS,倾角准确度优于0.05%FS,零点漂移小于0.05%FS/h,热零点漂移小于0.002%FS/℃,达到单个传感器的技术水平。 展开更多
关键词 复合传感器 张力 倾角 过载 小型
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塔式起重机监控中无线复合传感器的设计
15
作者 吕西波 殷玉枫 +1 位作者 张孟辉 高崇仁 《起重运输机械》 2012年第5期44-47,共4页
利用ZigBee无线技术和数据级融合算法设计了一种复合传感器,以监控塔式起重机的吊钩/吊臂运动的方向和速度。通过分析和试验表明,该复合传感器可靠性高,易实现编程,安装使用更方便,功耗低,满足了塔式起重机监控系统的要求。同时,解决了... 利用ZigBee无线技术和数据级融合算法设计了一种复合传感器,以监控塔式起重机的吊钩/吊臂运动的方向和速度。通过分析和试验表明,该复合传感器可靠性高,易实现编程,安装使用更方便,功耗低,满足了塔式起重机监控系统的要求。同时,解决了吊钩/吊臂的运行状态实时采集和布线难的问题,对塔式起重机的安全运行和准确吊装有重要的工程实际意义。 展开更多
关键词 塔式起重机 复合传感器 无线ZigBee 监控 设计
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测量土壤水分特征曲线的复合传感器设计 被引量：9
16
作者 任淑娟 孙宇瑞 任图生 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期56-58,91,共4页
为了直接获取土壤水特征曲线,在一种商品化微型张力计的基础上,设计了一种同步测量土壤水吸力与容积含水率的复合传感器。将张力计中的一段金属保护套管作为天线,利用其辐射阻抗随着土壤含水率变化的规律来测量土壤容积含水率。在实验... 为了直接获取土壤水特征曲线,在一种商品化微型张力计的基础上,设计了一种同步测量土壤水吸力与容积含水率的复合传感器。将张力计中的一段金属保护套管作为天线,利用其辐射阻抗随着土壤含水率变化的规律来测量土壤容积含水率。在实验室环境下,利用3种不同质地土样(砂土、砂壤土、粘壤土)对复合传感器进行了试验,并与经典土壤水特征曲线测量方法(压力锅法结合砂箱法)获得的数据进行了比较。结果表明,复合传感器在3种土壤样品上获得的水分特征曲线的均方根误差均小于0.05,与标准方法所获得的结果具有较好的一致性。 展开更多
关键词 土壤 含水率 水吸力 水特征曲线 复合传感器
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基于光电复合传感器的GIS局放检测方法研究 被引量：36
17
作者 韩旭涛 刘泽辉 +1 位作者 李军浩 杨景刚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第22期6760-6768,共9页
气体绝缘组合开关(gas insulated switchgear,GIS)设备内部发生局部放电时,会产生并向外辐射光和电磁波信号,通过测量产生的光和电磁波信号可以实现对局部放电的检测。局部放电特高频法目前已被广泛应用于GIS中局部放电的检测。光测法... 气体绝缘组合开关(gas insulated switchgear,GIS)设备内部发生局部放电时,会产生并向外辐射光和电磁波信号,通过测量产生的光和电磁波信号可以实现对局部放电的检测。局部放电特高频法目前已被广泛应用于GIS中局部放电的检测。光测法具有灵敏度高、对电磁干扰完全免疫等优点,拥有广阔的应用前景,但由于未解决传感器安全植入GIS内部的问题,目前尚无现场应用。将荧光光纤和GIS内置特高频传感器相结合,研制出用于GIS内部局部放电检测的新型光电复合传感器。仿真结果表明,复合传感器在不影响GIS内部电场分布以及内置特高频传感器性能的基础上,实现了荧光光纤的植入;实体GIS局部放电检测试验显示复合传感器可同时检测局部放电中光和特高频信号,对于金属尖刺缺陷,荧光光纤法具有更高的检测灵敏度。光测法的检测幅值和放电量近似为线性关系。随着缺陷和传感器距离的增加,光信号幅值呈现每厘米约2.2%的衰减。研究结果为GIS中局部放电检测提供了一种更加灵敏、可靠的检测方法。 展开更多
关键词 气体绝缘组合开关 局部放电 荧光光纤 特高频 内置传感器 复合传感器
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弹簧管应变式复合传感器研究
18
作者 施立亭 《北方工业大学学报》 1989年第1期36-42,共7页
弹簧管应变式压力传感器是作者研制的一种新型压力传感器.本文阐述了这种传感器的特点、型式及结构,传感器的参数及其特性方程,传感器的应用实例等问题.
关键词 弹簧管 应变片 复合传感器
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耐高温压力—振动复合传感器设计与仿真 被引量：2
19
作者 孙博山 熊继军 李晨 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2022年第9期16-19,24,共5页
针对高温环境受限空间内压力及振动参数测量的实际需求,设计了一种基于陶瓷共烧工艺的压力—振动复合传感器,将压力、加速度参数转换为电容值实现测量。通过MATLAB软件对复合敏感结构参数进行仿真分析并确定结构尺寸,利用Ansys Workbenc... 针对高温环境受限空间内压力及振动参数测量的实际需求,设计了一种基于陶瓷共烧工艺的压力—振动复合传感器,将压力、加速度参数转换为电容值实现测量。通过MATLAB软件对复合敏感结构参数进行仿真分析并确定结构尺寸,利用Ansys Workbench对复合敏感结构的静态力学、模态、谐响应及热力学参数进行仿真分析。结果表明:设计的传感器在0~0.5 MPa压力和0~25 g加速度载荷下能够正常工作;结构的模态分析一阶频率为701.44 Hz,且与谐响应分析结果基本一致;1200℃下压力灵敏度为2.3 pF/MPa,振动灵敏度为1.188 pF/g。 展开更多
关键词 共烧陶瓷 耐高温 压力—振动复合传感器 Ansys Workbench分析
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基于电-声复合传感器测量含水合物液膜厚度仿真研究 被引量：1
20
作者 贺世超 张新铭 +3 位作者 邢兰昌 魏伟 韩维峰 王斌 《计算机测量与控制》 2021年第3期48-53,共6页
针对天然气输送管道内含水合物液膜的厚度测量问题,基于电-声联合探测方法原理设计了集成同轴圆盘-双环电极和超声晶片的内嵌凹面式电-声复合传感器,建立了数值仿真模型对传感器的结构和工作参数进行了优化,并分别对含有离散分布水合物... 针对天然气输送管道内含水合物液膜的厚度测量问题,基于电-声联合探测方法原理设计了集成同轴圆盘-双环电极和超声晶片的内嵌凹面式电-声复合传感器,建立了数值仿真模型对传感器的结构和工作参数进行了优化,并分别对含有离散分布水合物颗粒和水合物沉积层液膜的厚度进行了仿真测量,讨论了电阻法和超声渡越时间法的适用性;研究结果表明:同轴圆盘-双环电极中的圆盘电极的半径、圆盘电极/内环电极的间距是影响电学测试空间灵敏度的主要结构参数,超声波频率对声学测试空间灵敏度产生显著影响,因此需要对凹面式电-声复合传感器的参数进行优化设计;电阻法和超声渡越时间法分别适用于测量水合物以离散颗粒形态分布和以沉积层形态分布的液膜,两类方法优势互补显著,拓宽了电-声复合传感器的适用范围。 展开更多
关键词 天然气水合物 液膜厚度 电-声复合传感器 内嵌凹面式 离散颗粒 沉积层
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