基于聲傳播譜的氣體傳感原理簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘

內容簡(jiǎn)介:人類(lèi)的日常生活和各種工業(yè)生產(chǎn)都不可避免地與各種各樣的氣體密切相關(guān)。氣體傳感器是傳感器中的一個(gè)重要類(lèi)別，也是傳感器中品種及數量龐大的、實(shí)用化程度高的一類(lèi)?；旌蠚怏w中的聲傳播譜，即依賴(lài)于聲頻率的聲吸收和聲速頻散譜線(xiàn)，具有隨氣體成分改變而變化的特性?；诼晜鞑プV的氣體傳感技術(shù)，因其可直接獲得氣體分子結構信息的突出優(yōu)勢，成為當前具有發(fā)展潛力的氣體傳感技術(shù)之一。該氣體傳感技術(shù)具有在線(xiàn)檢測、無(wú)損檢測、快速響應、微低功耗、組成簡(jiǎn)單、長(cháng)時(shí)間工作穩定，以及測量精度高等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)過(guò)程控制、職業(yè)健康與安全、環(huán)境與排放監測等領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用前景。本書(shū)討論了以下4個(gè)問(wèn)題： ①如何建立多元混合氣體中聲傳播譜的理論預測模型； ②如何定性和定量地分析聲傳播譜與混合氣體成分關(guān)系； ③如何避免聲傳播譜傳統測量方法存在需要不斷變化氣體腔體的問(wèn)題，給出聲傳播譜的實(shí)用化測量方法； ④如何利用聲傳播譜進(jìn)行氣體成分定性和定量檢測。
本書(shū)可作為從事氣體分子聲學(xué)理論研究和氣體傳感機理研究的研究人員及工程技術(shù)人員的參考資料。

目錄:第1章緒論
1.1氣體傳感技術(shù)和超聲波傳感器概述
1.1.1氣體傳感技術(shù)
1.1.2超聲波傳感器
1.2基于聲傳播特性的氣體傳感技術(shù)
1.3本書(shū)的研究意義
1.4本書(shū)研究?jì)热莺徒M織結構
1.4.1本書(shū)的研究?jì)热?
1.4.2本書(shū)的組織結構
第2章氣體介質(zhì)中聲傳播譜的理論基礎
2.1理想氣體中聲傳播的熱力學(xué)理論
2.1.1理想氣體
2.1.2理想流體介質(zhì)中聲傳播的三個(gè)基本方程
2.1.3聲波動(dòng)方程
2.1.4絕熱過(guò)程的理想氣體狀態(tài)方程
2.2聲波在非理想氣體介質(zhì)中的吸收和頻散
2.2.1非理想氣體介質(zhì)中的經(jīng)典聲吸收
2.2.2非理想氣體介質(zhì)中的聲弛豫過(guò)程
2.2.3氣體分子弛豫吸收理論的發(fā)展歷程
2.2.4DL理論模型的存疑
小結
第3章多元混合氣體聲傳播譜的理論預測模型
3.1混合氣體聲經(jīng)典吸收譜的計算
3.1.1混合氣體黏度系數
3.1.2混合氣體熱傳導系數
3.1.3混合氣體聲經(jīng)典吸收譜的計算結果
3.2多元可激發(fā)混合氣體聲弛豫譜的解析模型
3.2.1單一弛豫過(guò)程的唯象理論
3.2.2混合弛豫氣體的有效定體摩爾熱容
3.2.3混合氣體振動(dòng)弛豫方程
3.2.4碰撞能量轉移概率的求解
3.2.5內外自由度溫度變化率之比的數值解
3.2.6混合氣體聲復合弛豫譜的解析表達式
3.3解析模型的仿真和分析結果
3.3.1仿真結果與實(shí)驗結果的對比
3.3.2聲弛豫譜的解析分析
3.3.3振動(dòng)振動(dòng)量子交換數對聲弛豫吸收譜的影響
小結
第4章聲傳播譜與氣體成分的關(guān)系分析
4.1多模式振動(dòng)弛豫的解耦合
4.1.1內外自由度溫度變化率之比的解析結果
4.1.2混合氣體有效熱容的解耦合表達式
4.1.3基于解耦合模型的聲弛豫吸收譜仿真結果
4.1.4解耦合過(guò)程與聲弛豫吸收譜的關(guān)系
4.2聲弛豫吸收譜的分解
4.2.1聲復合弛豫吸收譜的可分解特性
4.2.2單一解耦合弛豫吸收譜的模式貢獻度
4.2.3復合弛豫吸收譜的分解仿真結果
4.2.4解耦合單弛豫吸收譜的振動(dòng)模式貢獻度分析
4.3聲弛豫過(guò)程的三要素
4.3.1弛豫過(guò)程三要素與聲傳播譜的關(guān)系
4.3.2外部環(huán)境對弛豫時(shí)間的影響
4.4振動(dòng)能量轉移速率影響聲弛豫過(guò)程形成的分析
4.4.120%N280%CH4中振動(dòng)能量轉移速率影響
聲弛豫過(guò)程形成的分析
4.4.220%N280%CO2中振動(dòng)能量轉移速率
影響聲弛豫過(guò)程形成的分析
4.4.35%Cl275.05%N219.95%O2中振動(dòng)能量
轉移速率影響聲弛豫過(guò)程形成的分析
小結
第5章聲傳播譜的實(shí)用化重建算法及其在氣體檢測中的應用
5.1不同熱力學(xué)過(guò)程下的振動(dòng)弛豫時(shí)間
5.2單一弛豫過(guò)程有效熱容的重建算法
5.2.1基于兩頻點(diǎn)聲測量值的單一弛豫過(guò)程有效熱容
5.2.2PL重建算法的更正推導
5.3基于特征點(diǎn)的聲弛豫譜重建算法
5.3.1特征點(diǎn)重建算法
5.3.2特征點(diǎn)重建算法的仿真結果
5.3.3特征點(diǎn)重建算法合成誤差和頻率選擇
5.4重建算法在氣體檢測中的應用
5.4.1PL重建算法在氣體檢測中的應用
5.4.2特征點(diǎn)重建算法在氣體檢測中的應用
5.4.3基于有效弛豫區域的氣體檢測原理
小結
第6章總結與展望
6.1本書(shū)研究?jì)热菘偨Y
6.2后續研究展望
參考文獻