申请/专利权人：中国运载火箭技术研究院

申请日：2021-11-29

公开（公告）日：2024-03-15

公开（公告）号：CN114113315B

主分类号：G01N29/032

分类号：G01N29/032;G01N29/22

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.15#授权;2022.03.18#实质审查的生效;2022.03.01#公开

摘要：本发明公开了一种基于声学共振能量耗散测量气体粘度的方法，运用气体介质中声波共振能量损耗方式实现测量。本发明首先在声学共振腔体中利用激励声源产生声波信号，并同步采集声波信号复数电压响应值，再利用激励声源频率和声波信号复数电压响应值拟合得到共振峰的声学共振半宽，最后根据声学共振半宽得到待测气体粘度；本发明可以有效避免传统方法的不足，满足气体粘度高精度测量的要求，测量范围广、测量精度高、自动化程度高，对气体热物理性质测量领域相关研究具有深远意义。

主权项：1.一种基于声学共振能量耗散测量气体粘度的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1向声学共振腔体内充入待测气体，并使声学共振腔体内的温度和压力稳定于测试所需温度和压力；S2确定激励声源的初始频率f0；S3利用初始频率为f0的激励声源，在声学共振腔体内产生声波信号，并同步采集声波信号复数电压响应值；S4以初始频率f0为基础，逐步改变激励声源的频率，在声学共振腔体内产生声波信号，并同步采集每个激励声源频率下的声波信号复数电压响应值；S5对步骤S4和步骤S5的激励声源频率和相应的声波信号复数电压响应值进行拟合，得到共振峰的拟合半宽gN；S6根据共振峰的拟合半宽gN得到待测气体的粘度值；所述步骤S5中，拟合公式为： 其中，u+iv为声波信号复数电压响应值，u和v分别为复数电压响应值的实部和虚部，i为虚数单位，f为激励声源频率，为固定参数，A、B、C、D和F为复数拟合参数；所述步骤S6中，待测气体的粘度值 其中，ρ为待测气体的密度，fN为拟合共振峰中心频率，rd为声学共振腔体中气体通道的半径，待测气体粘性引起的半宽Δgv＝gN；所述固定参数所述步骤S5中，F＝fN+igN，fN和gN为拟合共振峰中心频率和拟合共振峰半宽，根据复数拟合参数F得到拟合共振峰半宽gN；所述声学共振腔体包括第一圆柱共振腔3、第二圆柱共振腔4，激励传感器1，测量传感器2和毛细导管5；毛细导管5连通第一圆柱共振腔3和第二圆柱共振腔4，为声学共振腔体中的气体通道，毛细导管5、第一圆柱共振腔3和第二圆柱共振腔4组成密闭腔体，激励传感器1作为激励声源设于第一圆柱共振腔3中，测量传感器2用于采集声波信号复数电压响应值，设于第二圆柱共振腔4中。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国运载火箭技术研究院 一种基于声学共振能量耗散测量气体粘度的方法

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