一种监测方法及装置的制造方法_4

文档序号:9783695阅读:来源:国知局
W反射器的间距来进行预设。当信号源预设了上述类别分隔时间间隔后,信号源 可对接收到的各电信号进行区分,即当各电信号之间的时间间隔中的某一时间间隔与预设 的类别分隔时间间隔相匹配或相接近时,则可以这一时间间隔为分界线,将在该时间间隔 之前和之后接收到的各电信号分别作为编码电信号和传感电信号。
[0076]例如,假设传感器中的各编码SAW反射器到叉指换能器的间距均小于各传感SAW反 射器到叉指换能器的间距,其中,距离叉指换能器最远的一个编码SAW反射器与距离叉指换 能器最近的一个传感SAW反射器之间的间距为L',当叉指换能器在接收各编码SAW以及各传 感SAW时,接收到的距离叉指换能器最远的编码SAW反射器反射回的编码SAW与距离叉指换 能器最近的传感SAW反射器反射回的传感SAW之间的时间间隔为r,进而,当传感器向信号源 发送的与该编码SAW对应的编码电信号和与该传感SAW对应的传感电信号时,两个电信号之 间的时间间隔为与时间间隔r相对应的r',而信号源根据最后的一个编码SAW反射器与第一 个传感SAW反射器的间距L',预设出的类别分隔时间间隔为r",而r'与r"的差值为Θ,其中, 若差值Θ处于一个预设的范围内时,则确定r'与r"相匹配或相接近,若差值Θ不处于该预设 的范围内时,则确定r'与r"不匹配或不接近,因此,当信号源确定出r'与r"的差值Θ处在一 个该预设的范围内,则信号源可确定出r'与r"相匹配或相接近,并以该时间间距r'为分界 线,将之前接收到的各电信号确定为各编码电信号,将之后接收到的各电信号确定为各传 感电信号。
[0077] 当信号源通过上述方法将各编码电信号和各传感电信号进行区分后,可根据各编 码电信号,识别出发送各电信号的传感器,同时,可根据各传感电信号之间的时间间隔,判 断出传感器中是否存在指定气体,需要说明的是,信号源还可根据预设的时间间隔与指定 气体的气体浓度的对应关系,确定出指定气体的气体浓度。例如,如表1所示。
[0078] 表1为本申请实施例提供的传感电信号之间的时间间隔与指定气体浓度的对应关 系表。
[0079]
[0080] 表 1
[0081] 在表1中显示了超出预设的识别时间间隔的各传感电信号之间的时间间隔与指定 气体浓度的对应关系,信号源可根据该对应关系,在确定出超出预设识别时间间隔的时间 间隔后,确定出传感器中存在的指定气体的气体浓度。
[0082]需要说明的是,上述说明的确定出指定气体浓度的方式并不唯一,信号源还可根 据预设的算法,通过将超出预设识别时间间隔的时间间隔代入到该预设的算法中,得出指 定气体的气体浓度,除此之外,还可通过气体方式来确定,在此就不进行详细赘述。
[0083]需要说明的是,为了提高叉指换能器在进行电信号与SAW相互转化时的转化效率, 在本申请实施例中提供的叉指换能器可以是分布式声反射单向叉指换能器,这种结构的叉 指换能器能够有效的降低其结构内容的多次声反射,使得声波能量只往一个方向进行传 播,进而有效的提高了叉指换能器在进行电信号与SAW相互转化时的转化效率。
[0084] 在本申请实施例提供的传感器中,压电基板通常都是由压电材料制成的,而为了 能够进一步的提高其在传播原始SAW时传播效率,该压电基板也可采用传导性能良好的ST-X石英晶体制成,使得原始SAW能够在该压电基板上进行稳定的传播,进而提高了原始SAW的 传播效率。而该压电基板所采用的材料也可以是其它与ST-X石英晶体性能接近,传导性能 好的材料。
[0085] 传感器中的多个编码SAW反射器与多个传感SAW反射器通常都是由金属材料制成 的,而为了能够进一步的提高其在反射原始SAW时的反射率,使反射得到的各编码SAW以及 各传感SAW能够在压电基板进行更加稳定的传播,编码SAW反射器以及传感SAW反射器所采 用的金属材料可以是导电性能良好,质量较轻,反射率较高的一类金属材料,如铝、金等,同 时,在采用这一类金属材料制成的SAW反射器,可有效的降低传感器的整体重量,进而可使 传感器在进行指点气体监测时,有效的防止传感器发生脱落的现象。
[0086] 气体吸附器上设置的吸附膜,可根据不同的指定气体来进行变换,如,当传感器需 要对燃气管道中易产生或易泄漏甲烷气体的地方进行监测时,则可采用对甲烷气体十分敏 感,且吸附性强的含笼型分子A的聚合吸附膜。而等传感器需要对其它的某一指定气体进行 监测时,则只需将传感器中气体吸附器上的吸附膜变换为对该指定气体敏感,且吸附性强 的吸附膜即可。
[0087]需要说明的是,为了能够使本申请实施例提供的传感器能够更好接收信号源发送 的原始电信号,以及更好的向信号源发送各电信号,传感器上可装有一个天线,从而增加了 传感器在接收或发送电信号时的接收或发送效率,而为了进一步的提高其接收或发送的效 率,并降低天线的制作成本,该传感器上设置的天线可以是433MHz的棒状天线。
[0088] 由于使用传感器在进行指定气体监测时,其所处的环境通常都是特殊且复杂的, 如湿度较大、具有腐蚀性的环境等,而为了使传感器能够更好的在这些特殊的环境中进行 指定气体的监测,本申请实施例中提供的传感器的外壳可采用一些特殊的材料制成,如,当 使用该传感器在燃气管道中一些易产生或易泄漏燃气的地方进行燃气监测时,该传感器的 外壳可采用防护等级为IP68的聚乙烯工程塑料制成,进而可有效的防止潮湿环境下对该传 感器所造成的侵蚀,以及一些带有腐蚀性的气体或液体对该传感器所造成的腐蚀。
[0089] 需要说明的是,图3中所显示出的传感器的内部结构并不唯一,如,传感器中的各 编码SAW反射器和各传感SAW反射器也可分别设置在叉指换能器的两侧,而叉指换能器也可 采用能够向两侧传播原始SAW的叉指换能器,使得传感器在接收到信号源发送的原始电信 号后,可将该原始电信号发送给叉指换能器,进而使得叉指换能器在接收到该原始电信号 后,将其进行转化,并将得到的原始SAW分别向两侧的各编码SAW反射器和各传感SAW反射器 进行传播。除此之外,在传感器中,也可采用两个相同的叉指换能器分别向两侧的各编码 SAW反射器以及各传感SAW反射器传播原始SAW。
[0090] 传感器中的各编码SAW反射器和各传感SAW反射器的数量也没有特定的限制,其 中,在设置各编码SAW反射器时,只需满足信号源能够准确且唯一的识别出发送各电信号的 传感器即可。而当需要对多个位置的指定气体进行监测时,则可在传感器中增加编码SAW反 射器的数量,从而提高了传感器的标识代码数量,进而即时需要大量的传感器来对多个位 置的指定气体进行监测时,也可有效的保证传感器标识代码的唯一性,使得信号源依旧能 够准确且唯一的识别出各传感器。
[0091] 而为了能够进一步的提高信号源根据接收到的各传感电信号之间的各时间间隔 而确定出的指定气体浓度的准确性,可在气体吸附器之后设置更多的传感SAW反射器,进而 可通过气体吸附器之后的设置的传感SAW反射器,得到更多的传感SAW,进而可确定出多个 相互接近,并超出预设的识别时间间隔的时间间隔,即相当于确定出多个原始SAW在气体吸 附器505的吸附膜上进行传播的传播时间,从而可通过诸如计算平均数、调和平均数等算 法,来得出更加合理、准确的传播时间,进而确定出更加准确的指定气体的气体浓度。
[0092] 上述方法详细说明了传感器以及信号源对指定气体的监测过程,其中,传感器在 对指定气体进行监测时,可将接收到的信号源发送的原始电信号通过传感器中的叉指换能 器转化为机械的原始SAW,并根据各SAW反射器反射回的各待转化SAW,向信号源发送通过叉 指换能器转化后的各电信号,使得信号源可根据接收到的各电信号之间的时间间隔,判断 出传感器中是否存在指定气体,由于传感器在进行接收和发送电信号,以及在进行电信号 与SAW的相互转化过程中,均无需额外的能量源向其提供能量,进而可有效的提高该传感器 在对指定气体进行监测时的安全性和便利性。
[0093] 以上为本申请实施例提供的传感器,基于同样的思路,本申请实施例还提供一种 监测的装置,如图6所示。
[0094] 图6为本申请实施例提供的监测装置的结构示意图。
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