Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 2020

Powiadomienia systemowe

Sesja wygasła!

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Surface acoustic waves application for gas leakage detection

Pasternak Mateusz, Jasek Krzysztof, Grabka Michał

Diagnostyka

2020

Vol. 21, No. 1

35--39

Surface Acoustic Waves (SAW) are by their nature very sensitive to changes in physical propagation conditions. This statement relates primarily to the properties of the substrate, i.e. the surface on which these waves propagate, but under certain conditions it also refers to the parameters of the gaseous environment directly in contact with the substrate. The influence of this environment on SAW parameters can be used to detect specific gases that are present in this environment and change its density. The basic research problem was to determine the dependence of the resonant frequency and attenuation of waves in a resonator with SAW on the parameters and concentrations of specific gases in the gaseous environment in which the resonator works. The secondary objective was to determine whether this dependence is strong enough to be used for the construction of sensors and whether it is possible to identify gases present in the environment based on such measurements. Two-port resonators from SAW and measuring stand of our own design were used for the research. The analyses conducted and laboratory measurements confirmed the existence of the abovedescribed dependence. It was found that it increases with the increase of the difference between the molar mass of the gas being tested and the average molecular mass of the gaseous environment. This fact makes the proposed method suitable for detection of gases of relatively low or high molar masses. In air it is possible to detect hydrogen, helium, krypton, xenon and vapour of volatile compounds with sufficiently high molar masses.

Akustyczne fale powierzchniowe (AFP) są ze swej natury bardzo czułe na zmiany fizycznych warunków propagacji. Stwierdzenie to dotyczy przede wszystkim własności ich podłoża tj. powierzchni, po której te fale się propagują, jednak w pewnych warunkach odnosi się ono także do parametrów otoczenia gazowego bezpośrednio stykającego się z tym podłożem. Wpływ tego otoczenia na parametry AFP można wykorzystać do detekcji specyficznych gazów znajdujących się w tymże otoczeniu i zmieniających jego gęstość. Podstawowym problemem badawczym było określenie zależności częstotliwości rezonansowej i tłumienia fal w rezonatorze z AFP od parametrów i stężeń określonych gazów znajdujących się w otoczeniu gazowym, w którym tenże rezonator pracuje. Ustalono też czy zależność ta jest dostatecznie silna aby dało ją się wykorzystać do budowy czujników oraz czy możliwa jest na podstawie takich pomiarów identyfikacja gazów obecnych w otoczeniu. Do badań wykorzystano dwuportowe rezonatory z AFP oraz własnej konstrukcji stanowisko pomiarowe. Stwierdzono, że wymieniona zależność rośnie w miarę wzrostu różnicy masy molowej oznaczanego gazu od przeciętnej masy cząsteczkowej otoczenia gazowego. Fakt ten powoduje, że proponowana metoda nadaje się w do detekcji gazów o stosunkowo niskich lub wysokich masach molowych. W powietrzu można w ten sposób wykrywać wodór, hel, krypton, ksenon oraz pary lotnych związków o odpowiednio wysokiej masie molowej.

Surface Acoustic Wave Interaction with a Mixture of Oxygen and Nitrogen

Pasternak Mateusz, Jasek Krzysztof, Grabka Michał, Borowski Tomasz

Archives of Acoustics

2020

Vol. 45, No. 3

483--486

Parameters of surface acoustic waves (SAW) are very sensible to change of physical conditions of a propagation medium. In the classical theory formulation, the waves are guided along the boundary of semi-infinity solid state and free space. A real situation is more complex and a medium commonly consists of two physical components: a solid substrate and a gaseous or liquid environment. In the case of stress-free substrate, the strongest impact on SAW properties have surface electrical and mechanical conditions determined by solids or liquids adhering to the boundary. This impact is utilised for constructing sensors for different gases and vapours e.g. (Jakubik et al., 2007; Hejczyk et al., 2011; Jasek et al., 2012). The influence of gaseous environment on the SAW properties is usually very weak and ignored. However, in certain condition it can be significant enough to be applied to sensor construction. In general, it concerns Rayleigh wave devices where energy leakage phenomenon is perceptible, especially when the gas being detected considerably changes the density of environment. The paper presents the results of experiments with oxygen-nitrogen mixture. Their primary aim was focused on finding the dependence of resonant frequency and attenuation in SAW resonator on parameters and concentrations of the gas in the environment.