[发明专利]一种电磁激励的无线QCM-D气相检测系统及方法

摘要

本发明公开了一种电磁激励的无线QCM‑D气相检测系统及方法，系统包括驱动信号发生器、阻抗调节网络、激励线圈、气相检测腔、石英晶振片、接收线圈和信号处理单元。信号激励与检测过程采用瞬态响应法，驱动信号由信号发生器产生，通过阻抗调节网络发送至平面螺旋结构的激励线圈，激励产生交变电磁场。线圈在无接触的条件下，使气相环境下的检测腔中已涂膜处理的石英晶片起振，接收线圈获取相应的振动信号，并转换为线圈中的电信号，进而传送给信号处理单元得到特征参数，包括频率响应和耗散因子，从而实现气相环境下QCM的无线激励与检测。本方案适用于气相检测领域。

主权项

1.一种电磁激励的无线QCM‑D气相检测系统，其特征在于，包括：驱动信号发生器：产生驱动信号并将驱动信号通过阻抗调节网络发送给激励线圈；阻抗调节网络：调节激励线圈的阻抗；激励线圈：为平面螺旋结构线圈，驱动信号通过激励线圈形成交替变化的磁场，触发产生交变电场，进而驱动石英晶振片产生机械振动；石英晶振片：采用无电极的AT切型石英裸片，并使用滴涂法来涂覆敏感膜，石英晶振片在交变电磁场驱动下振动变形；接收线圈：为平面螺旋结构线圈，接收石英晶振片产生的交变电磁场产生电信号，并将电信号发送到信号处理单元；信号处理单元：依据电信号得到被测对象的特征参数；检测反应容器：石英晶振片位于检测反应容器内底部中央，激励线圈和接收线圈都放置在检测反应容器外部并位于石英晶振片下方；激励线圈和石英晶振片不直接接触，接收线圈和石英晶振片不直接接触；所述检测反应容器为气相检测烧瓶，气相检测烧瓶的底部设有用于放置石英晶振片的圆形凹槽；气相检测烧瓶的底部连接进气管，进气管上串接有第一单向气体导通阀；气相检测烧瓶的颈部连接有出气管，出气管上串接有第二单向气体导通阀，出气管的出口连接干燥器，干燥器的出口连接尾气处理装置；气相检测烧瓶的瓶口通过瓶塞密封，瓶塞上穿设有两根导管，第一导管的外部接口连接微量进样器，第二导管的外部接口连接稳压气袋。