[发明专利]无线及被动声波液体传导性感应器

说明书

技术领域

实施例大体涉及感应装置及其构件。实施例还涉及液体传导性(conductivity)感应器。此外，实施例还涉及声波装置。实施例还涉及感应到的数据的无线传输。

发明背景

声波感应器被利用在各种感应应用中，例如温度和/或压力感应装置和系统。声波装置已经用于商业六十多年了。尽管声波装置主要应用于电信工业，但是它们还用于化学汽相探测。如此命名声波感应器是因为它们使用机械波或声波作为感应机构。在声波穿过物质或者在物质的表面传播时，传播路径的任何变化都会影响波的特征。

可通过测量感应器的频率或相位特征来监测声波特征的变化，并且然后将这些变化关联正被测量的相应的物理量或者化学量。实际上，所有的声波装置和感应器利用压电晶体产生声波。三种机构可有助于声波感应器的响应，即质量负荷、黏弹性和声电效应。化学品的质量负荷改变这些感应器的频率、幅度、相位和Q值。大部分的声波化学品探测感应器例如依靠带有化学选择的覆层的感应器的质量灵敏性，该覆层吸收导致声波感应器的质量负荷增加的感兴趣的汽相。

声波感应器的实例包括声波探测装置，其被利用于探测例如化学品的物质的存在或者例如温度和压力的环境状况。由于作为感应器的声学或声波(例如SAW/BAW)装置具有由它们固有的高Q因数所致的对表面负荷的高灵敏度以及低噪音，它们可提供高灵敏的探测机构。通常使用光刻(photolithographic)技术，采用被放置在压电物质上的梳状叉指(interdigital)换能器制作表面声波装置。表面声波装置或者具有延迟线或者具有谐振器(resonator)配置。通常使用例如由CHA、Transat或Saunder制造的那些板件(plater)制作体声波装置。电极物质的选择以及电极厚度由灯丝温度和总加热时间控制。电极的大小和形状由适于使用的掩模(mask)定义。

表面声波谐振器(SAW-R)、表面声波延迟线(SAW-DL)、表面横波(STW)、体声波(BAW)以及声板波(APM)都可被利用在各种感应测量应用中。在声波感应器和常规感应器之间的主要区别的其中之一是声波感应器可机械地存储能量。一旦给这一感应器提供一定量的能量(例如通过RF)，在没有任何主动(active)零件(例如在没有电源或振荡器的情况下)的情况下，感应器可工作一段时间。这一特性能够声波感应器将实现在RF供电的被动无线感应应用中。

声波感应器似乎有光明前景的一个领域是测量液体传导性的领域。在各种应用和工业中，测量液体的传导性的能力是重要的。例如，在汽车工业中，为了提供与油的效率相关联的数据，重要的是探测和监测油的传导性。在生物和医药应用中，监测液体的传导性的装置也非常重要。例如，电解传导性测量可广泛地使用在水质净化、电镀以及人类血液或尿素分析中。

发明概要

提供下面的概要是便于理解公开的实施例独有的新颖特性，并非想全面地描述。将全部的说明书、权利要求、附图以及摘要作为整体理解，可充分理解实施例的各个方面。

因此，本发明的一方面提供改进的感应装置。

本发明的另一方面提供改进的声波感应装置。

本发明的又一方面提供无线被动(passive)声波感应器。

本发明的再一方面提供液体传导性感应器。

如本文描述的，现在可获得上述的几个方面以及其它目标和优点。公开了利用声波感应器测量液体传导性的方法和系统。一般而言，可提供具有第一叉指换能器和第二叉指换能器的声波装置，第一叉指换能器和第二叉指换能器具有在其内形成的间隙，其中，液体接触间隙。例如油的液体流过间隙。测量间隙的电阻以获得表示液体的传导性的数据。声波装置可配置为例如体声波(BAW)装置，其产生至少一个协助测量液体的传导性的体声波。声波装置还可配置为SH-SAM装置，其产生至少一个协助测量液体的传导性的水平剪切表面声波。或者，声波装置可实现为FPW装置，其产生至少一个协助测量液体的传导性的挠曲板波。在又一个备选方案中，声波装置可实现为SH-APM装置，其产生至少一个协助测量液体的传导性的水平剪切表面声波。

附图简述

在附图中，同一标号指示全部的单独视图中的同样或者功能相似的元件并且这些图被结合并组成说明书的一部分，这些附图进一步示出了实施例并且结合详细描述解释了本文公开的实施例。

图1示出了根据一个实施例可适用的挠曲板波(FPW)装置的透视图；

图2示出了根据备选实施例可适用的声板波(APM)装置的透视图；