声表面波传感技术用于微液滴尺寸检测的研究.pdf

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1、上海理工大学学报第32卷第3期J．UniversityofShanghaiforScienceandTechnologyV01．32No．32010文章编号：1007—6735(2010)03—0273—04声表面波传感技术用于微液滴尺寸检测的研究张学典，徐张恒，鲁敦科，常敏(上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海200093)摘要：为了实现微液滴大小的检测，设计了一种基于声表面波技术的液相传感检测系统，并对5～10L的微水滴大小进行了检测．实验结果表明：声表面波的幅度衰减与微液滴的大小之间存在相关性，相关系数在0．9以上，证明了声

2、表面波技术用于微液滴大小检测的可行性．同时还发现，在相同的条件下，对大小相同而黏性不同的微水滴和微油滴进行检测，声表面波的变化趋势和衰减程度不同，说明液相的黏性会在一定程度上影响声表面波的传输．关键词：声表面波；微液滴；黏性中图分类号：TH832．1文献标志码：AStudyonmicroliquiddetectionusingsurfaceacousticwaveZHANGXue-dian，XUZhang-heng，LUDun-ke，CHANGMin(CollegeofOptical-ElectricalandComputerEmgin

3、eering，UniversityofShanghai，0rScienceandTechnology，Shanghai200093，China)Abstract：Aliquiddetectionsystembasedonasurfaceacousticwave(SAW)techniquewasdevel—opedinordertodetectthesizeofthemicroliquiddroplets．Microwaterdropletswiththesizeof5t0l0uLweremeasured．Theexperimenmlre

4、sultsshowedthatgoodcorrelationiSfoundbetweentheamplitudeofSAWandthesizeoftheliquiddroplets，correlationcoefficientisgreaterthan0．9，whichprovesthefeasibilityofthemicro-dropletsizemeasurementusingthesAWtechnique．IthasbeenfoundthatthechangetrendsofSAWamplitudetransformationa

5、redifferentwhenmicrowaterdropletandmicrooildropletwiththesamesizebutwithdifferentviscosityaremeasuredunderthesamecondition．TheresultsalsoindicatesthattheviscosityofliquiddroplethavesomeeffectontheamplitudetransformationoftheS．Keywords：surfaceacousticwave；microliquiddropl

6、et；viscosity液相是普遍存在的一种状态，对于液相的检测集成等优点，是适应微传感器(microsensors)和微机在生命科学、环境监测、化学处理控制、及材料科学电系统(MEMS)发展趋势的一种新型传感器，在液等许多领域中都占有重要的地位，因而使得液体传相检测深入到各行各业的应用背景下，受到了广泛感器的重要性日益凸现．随着微机电技术的发展，许关注和重视．国内外许多学者研究了声表面波(sur．多领域对测试器件的微型化也有了相对较高的要faceacousticwave，SAW)在液相中的传输，并制作求．声表面波传感技术具有成熟、工艺

7、简单、且易于了相应的液相传感器．White等[1]将声表面波技收稿日期：2010—04～09作者简介：张学典(1974一)，男，讲师．E-mail：zhangxuedian@hotmail．com274上海理工大学学报2010年第32卷术应用于与生物学有关的液相系统．施文康等[。]弦信号，信号幅度峰一峰值20V，并且每产生5个周对声表面波技术用于液相检测传感器进行了研究．期的正弦信号，就暂定输出100ms，然后再重复输叶学松等[5]设计了可用于检测溶液中溶质含量的分出下一组5个周期的正弦波．在接收IDT一端，采析系统，并对溶液的总盐度、

8、白酒的酒精度，以及食用数字示波器接收IDT输出的电压信号．由于输入用油、汽油等有机溶液中水的质量分数进行了检测．为1MHz的电信号，因此接收端需要高采样频率，笔者采用声表面波技术研究微液滴大小的检测，设这对