基于压电传感器测流方法研究
流体力学实验装置的流体参数测量技术
流体力学实验装置的流体参数测量技术流体力学是研究流动物质力学性质和规律的学科，涉及领域广泛，包括气体、液体等多种介质的研究。
在流体力学实验中，准确测量流体参数是非常重要的，如流速、压力、密度、流量等。
本文将重点介绍流体力学实验装置中常用的流体参数测量技术。
流速测量技术实验室常用的流速测量技术有热膜法、热线法、红外法和激光多普勒测速法等。
其中，热膜法是一种简单有效的方法。
通过在管道内安装薄膜传感器，利用电热效应产生的温度变化来测量流体速度。
热线法则是利用导电材料丝在流体中受热后的电阻变化来测量流速。
红外法是通过感应被测流体中红外辐射的强度来判断流速。
而激光多普勒测速法则是通过激光束对流体中颗粒反射回来的光频率变化来计算流速。
这些方法在实验装置中广泛应用，可以满足不同流速范围的测量需求。
压力测量技术在流体力学实验中，压力是一个非常重要的参数。
常用的压力测量技术包括毛细管压力计、压电传感器、晶体管传感器和压力传感器等。
毛细管压力计是一种简单且精确的压力测量方法，通过测量管道中液体的压力差来计算流速。
压电传感器则是利用压电效应将压力转化为电信号进行测量。
晶体管传感器也是一种常用的压力测量设备，通过晶体管的变化来判断压力值。
而压力传感器则是一种高精度的压力测量装置，可以满足各种实验装置对于精准压力测量的需求。
密度测量技术密度是流体的重要参数之一，对流体的性质和流动规律有着重要影响。
在流体力学实验中，准确测量密度是非常关键的。
常用的密度测量技术有悬浮小球法、浮标法、声速法和测量涡旋频率等。
悬浮小球法是通过将小球悬浮在流体中并测量其浮力来计算密度。
浮标法则是通过在流体中浮放不同密度的浮标，通过其浸没深度来计算密度。
声速法则是通过测量声波在流体中的传播速度来计算密度。
而测量涡旋频率则是利用涡旋在流体中传播的规律来间接计算密度。
这些方法在实验装置中广泛应用，为密度测量提供了多种选择。
流量测量技术流量是指单位时间内流体通过管道或通道的体积或质量。
基于柔性压电薄膜的可穿戴脉搏传感器设计
基于柔性压电薄膜的可穿戴脉搏传感器设计目录1. 内容综述 (2)1.1 研究背景及意义 (3)1.2 现有脉搏监测技术现状及不足 (4)1.3 本文研究目标及创新点 (5)2. 基于柔性压电薄膜的脉搏传感器工作原理 (6)2.1 压电材料的特性及应用 (7)2.2 传感器结构设计 (9)2.2.1 传感器组成部分 (10)2.2.2 柔性压电薄膜的特性与选择 (12)2.2.3 信号采集和处理电路设计 (13)2.3 脉搏信号获取及分析 (15)3. 材料及器件 (16)3.1 主流柔性压电薄膜材料研究 (17)3.2 器件加工工艺 (18)4. 实验设计与结果分析 (19)4.1 实验平台搭建 (21)4.2 传感器性能测试及分析 (22)4.3 压力感知特性研究 (24)4.3.1 传感器响应曲线 (25)4.3.2 传感器线性度分析 (27)4.4 脉搏信号采集与分析 (29)4.4.1 实验数据采集 (31)4.4.2 脉搏信号处理与提取 (31)4.4.3 信号分析与结果展示 (33)5. 讨论与结论 (34)5.1 研究成果总结和分析 (36)5.2 存在问题及未来展望 (37)1. 内容综述随着物联网与智能穿戴技术的不断进步，健康监测与远程医疗系统的发展需求日益显现。
在这个背景下，基于柔性压电薄膜的可穿戴脉搏传感器设计成为了研究热点。
该设计旨在实现实时、连续、非侵入式的生理信号监测，特别是针对心血管健康的监测。
该设计以人体脉搏信号的精准检测为目标，结合了柔性压电薄膜技术与现代传感技术，为用户提供一种舒适且可靠的新型穿戴监测方式。
柔性压电薄膜作为一种新兴材料，具有灵敏度高、响应速度快、可弯曲等特点，适用于可穿戴设备的制造。
基于柔性压电薄膜的可穿戴脉搏传感器不仅可用于医疗领域的心率失常预警、心血管疾病诊断，还可在运动健身领域用于运动效果评估和运动损伤预防等方面。
其设计理念的革新性在于将传统的医疗检测手段与现代可穿戴技术相结合，为用户提供个性化的健康监测服务。
基于MSP430和压电传感器的人体心率检测系统设计
文章 编 号 ：１ ０ ０ ９ － ０ １ ３ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ （ 上） － ０ ０ ８ ８ — ０ ２ Ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ Ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９ －０ １ ３ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ８ （ 上） ． ２ ７
组 成 测 试 系 统 ，系 统 硬 件 结 构 如 图 １ 所 示 。通 过
ＡＤＣ１ ０ 片 上 温 度传 感 器 采 集温 度 ，就 可 以在数 码 管上 显示 。同时 Ｓ Ｃ ０ ０ ７ ３ 压 电陶瓷 传 感 器采 集 的信 号 经 滤 波 和放 大 后 与 设 定压 力 阈值 进 行 比 较 ，对
素 ，不便 于长 时 间携 带 ，无法长 时 间检测 。
为 便 于 长 时 间 携 带 ，本 系统 腕 式 结 构 设 计 。
为 满 足 这 一 要 求 ，本 文 采 用压 电 陶瓷 片 采 集 脉 搏 信 号 ，由于心 脏 的搏 动 ，人 体腕 部的脉 压 波动相 对
明显 ，当脉搏 跳动 时 ，压 电陶瓷 片检 测到 相应 的信
脏 有 问题 的人 ，心 率 是 一个 非 常 重 要 的参 数 。 因 此 ，心 率 的精 确 检 测具 有重 要 意 义 ，本 文采 用 基
于 压 电 陶瓷传 感 器 和超 低功 耗 的ＭＳ Ｐ ４ ３ ０ 单 片机 的 小型便 携式 心率 采集 系统 。
率 测 试 部位 的要 求 不 一 。常 见 的基 于 红 外 原 理 的 传 感 器 ， 主要 依 靠 红 外 检 测血 流压 力 波 动 信 号 ，
图 １ 系统 结 构 图
号 。若 传感 器放 置腕部 ，传感 器检 测压 力波信号 和 进 行预 处理 ，再 进行 整形转 换为 脉冲 信号 ，然 后计
流体力学的研究方法和实验技术
流体力学的研究方法和实验技术流体力学是研究流体力学行为的科学领域，主要包括理论研究和实验技术。
在流体力学的研究过程中，科学家们积极探索各种研究方法和实验技术，以便更好地理解和解释流体行为。
本文将介绍流体力学的研究方法和实验技术。
一、研究方法1. 理论分析法理论分析法是流体力学研究中最基本的方法之一，它基于方程和模型的推导，通过数学和物理原理来描述流体力学行为。
在理论分析法中，科学家通过设立基本假设和方程，运用数学和物理方法，推导出描述流体力学行为的基本方程。
这些方程可以用来解释和预测流体的流动、压力、速度等特性。
2. 数值模拟法随着计算机技术的快速发展，数值模拟法在流体力学研究中得到广泛应用。
数值模拟法通过将流体力学问题抽象为数值计算问题，利用计算机大规模计算流体力学问题的解。
科学家们通过将流体力学模型离散化为有限元、有限差分等形式，利用数值计算方法求解离散化后的方程，从而得到流体流动的数值解。
数值模拟法不仅可以辅助理论预测，还可以对复杂流体力学问题进行模拟和仿真。
3. 实验观测法实验观测法是流体力学研究的另一种重要方法，它通过设计和搭建实验装置，对流体力学现象进行实际观测和测试。
实验观测法可以直接获得流体的物理参数和特性，例如流速、流量、压力等。
科学家们可以通过实验观测法验证理论模型，同时也可以发现和研究新的流体力学现象。
在实验观测法中，合理的实验设计和精确的测量技术对于研究结果的准确性和可靠性至关重要。
二、实验技术1. 流速测量技术流体力学研究中，流速是一个非常关键的参数。
科学家们发展了各种流速测量技术，例如静压法、热线法和激光多普勒测速法等。
静压法通过测量静压差来计算流速，热线法通过测量流体对热线的冷却效应来计算流速，激光多普勒测速法则通过测量被激光散射的光频来计算流速。
这些技术为流体流速的精确测量提供了可行的方法。
2. 压力测量技术在流体力学研究中，压力是另一个重要的参数。
科学家们发展了多种测量压力的技术，例如压电传感器、压阻传感器和毛细管压力测量法等。
压电式传感器的原理及应用
压电式传感器的原理及应用压电式传感器是一种应用了压电效应的传感器，通过将压电材料置于受力区域，当被测物体发生变形或受力时，压电材料发生形变，从而产生电荷信号，利用该信号来测量被测量的变化情况。
一、压电效应的原理压电效应是一种物理现象，指在压力或拉伸下，某些晶体（通常是晶体的极性方向）会产生电位差。
这种效应被广泛应用于各种传感器中，特别是在加速度计、其它惯性传感器、压力传感器和液位传感器等方面。
二、压电式传感器的原理压电式传感器通常由压电晶体和测量电路组成。
当被测物体发生形变或受力时，压电材料中的极性方向的晶体产生压电效应，导致产生电荷的位移，并与电荷电容匹配的放大器或其他电路连接。
由于被测量的变化（压力，成形，位移等）与电荷位移之间存在特定关系，所以可以根据电荷电荷读数来确定被测物体发生变化的精确程度。
三、压电式传感器的应用由于压电效应具有高灵敏度、高频响应、耐腐蚀、抗干扰等优点，压电式传感器在各种领域得到广泛应用。
1.压力测量：压电式传感器常用于压力传感器的制造，用于测量汽车轮胎、气缸、油压和空气压力等。
2.振动测量：压电式传感器还可以用于测量机器和车辆的振动水平，以便定位有问题的部件。
3.流量测量：压电式传感器在流量测量中应用广泛，例如在医疗方面测量血流，工业方面可以应用于计算液体的流量。
4.力学测试：压电式传感器的高灵敏度和高频响应特性，在体育、自然科学和工程学中用于测量冲击、震动和变形等量。
5.地震观测：压电式传感器还可以用于地震观测，以便在监测过程中测量地震的振动率。
压电式传感器在上述应用领域中具有重要作用，并与其他类型的传感器如压阻式传感器、光电式传感器、磁性传感器等合作，实现了各种领域的数据测量工作，体现了良好的应用前景。
压电式传感器及应用
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8.1.2 压电材料
1．压电材料的主要特性参数 （1）压电常数 （2）弹性常数 （3）介电常数 （4）机械耦合系数 （5）绝缘电阻 （6）居里点
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2.常用压电材料
石英晶体、钛酸钡、锆钛酸铅等材料是 性能优良的压电材料。
应用于压电式传感器中的压电元件材料 一般有3类：压电晶体、经过极化处理的 压电陶瓷、高分子压电材料。
沿光轴看去，可以等效地认为正六边形 排列结构。
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石英晶体的压电效应机理
1—正电荷等效中心 2—负电荷等效中心
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分析说明
（1）在无外力作用时
（2）当晶体沿电轴（x轴）方向受到压
力时，晶格产生变形
（3）同样，当晶体的机械轴（y轴）方
向受到压力时，也会产生晶格变形
将压电晶片产生电荷的两个晶面封装上 金属电极后，就构成了压电元件。当压 电元件受力时，就会在两个电极上产生 电荷，因此，压电元件相当于一个电荷 源；两个电极之间是绝缘的压电介质， 因此它又相当于一个以压电材料为介质 的电容器，其电容值为
Ca = εRε0A/δ
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压电元件的等效电路
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输出信号
根据压电式传感器的工作原理及等效电 路，它的输出可以是电荷信号，也可以 是电压信号，因此与之配套的前置放大 器也有电荷放大器和电压放大器两种形 式。
由于电压前置放大器的输出电压与电缆 电容有关，故目前多采用电荷放大器。
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1.电荷放大器
并联输出型压电元件可以等效为电荷源。 电荷放大器实际上是一个具有反馈电容 Cf的高增益运算放大器电路
压电式传感器的测量电路
传感器原理与应用——第五章 第五章 传感器原理与应用
1. 电压放大器（阻抗变换器） 电压放大器（阻抗变换器）
Ca A Ca
ua
Re
Ce
Ri
Ci
uo
ua
R
C
ui
(a)
(b)
图 5-16 压电传感器接放大器的等效电路 （a） 放大器电路; （b） 等效电路 放大器电路;
传感器原理与应用——第五章 第五章 传感器原理与应用
传感器原理与应用——第五章 第五章 传感器原理与应用
5.3.3 压电式传感器的测量电路 由于压电式传感器的输出电信号很微弱， 由于压电式传感器的输出电信号很微弱，通常先把传 感器信号先输入到高输入阻抗的前置放大器中， 感器信号先输入到高输入阻抗的前置放大器中，经过 阻抗交换以后， 阻抗交换以后，方可用一般的放大检波电路再将信号 输入到指示仪表或记录器中。(其中，测量电路的关键 其中， 输入到指示仪表或记录器中。 其中 在于高阻抗输入的前置放大器。） 在于高阻抗输入的前置放大器。）
传感器原理与应用——第五章 第五章 传感器原理与应用
压电式传感器在测量低压力时线性度不好， 压电式传感器在测量低压力时线性度不好，主要 是传感器受力系统中力传递系数非线性所致。 为此， 是传感器受力系统中力传递系数非线性所致 。 为此 ， 在力传递系统中加入预加力，称预载。 在力传递系统中加入预加力，称预载。这除了消除低 压力使用中的非线性外， 压力使用中的非线性外，还可以消除传感器内外接触 表面的间隙， 提高刚度。 特别是，它只有在加预载 表面的间隙 ， 提高刚度 。 特别是， 后才能用压电传感器测量拉力和拉、 后才能用压电传感器测量拉力和拉、压交变力及剪力 和扭矩。 和扭矩。
（5-20） 20）
流体的压力测量与控制
流体的压力测量与控制流体的压力测量与控制是工程领域中至关重要的一项技术。
无论是在工业生产中的流体控制过程，还是在实验室研究中的流体参数测试，准确地测量和控制流体的压力都是确保工艺安全和实验准确性的关键因素之一。
本文将介绍流体的压力测量原理和常见的测量方法，并探讨流体的压力控制技术及其应用。
一、流体的压力测量原理在了解流体的压力测量方法之前，我们首先需要了解流体的压力是如何产生的。
根据物理学原理，流体的压力是由于分子之间的碰撞和相互作用而产生的。
压力的大小取决于流体分子的速度和密度，以及外部力对流体所施加的压力。
在测量流体的压力时，可以利用其对器件的压力作用产生的力和形变进行测量。
常见的流体压力测量原理有多种，其中最常用的方法是基于压阻效应和压力传感器原理。
1. 压阻效应：压阻传感器是一种常见的测量流体压力的装置。
它利用了流体通过管道或管道系统时会产生的压阻效应。
当流体通过管道时，流体分子与管道壁的碰撞会使得管道上产生压力。
压阻传感器内置了一个敏感的传感器元件，当流体通过管道时，传感器元件受到的压力变化会引起电阻值的变化，从而测量流体的压力。
2. 压力传感器：压力传感器是另一种常见的流体压力测量装置。
它利用了流体压力对传感器的机械结构产生的变形进行测量。
常见的压力传感器有压阻式传感器、压电式传感器和电容式传感器等。
这些传感器通过精确测量传感器内的机械变形，并将其转化为电信号，从而获得流体压力的准确数值。
二、流体的压力测量方法除了了解测量原理，选择合适的测量方法也是确保测量准确性的重要因素。
以下是一些常见的流体压力测量方法：1. 数字式压力计：数字式压力计是现代工程中常用的一种测量装置。
它通过连接到被测流体中的压力传感器，将信号转化为数字显示。
数字式压力计具有精度高、反应速度快、可靠性高的优点，能够满足大部分工程需求。
2. 瞬态压力测量法：瞬态压力测量法主要用于需要测量瞬时压力变化的工程和科学研究。
实验 压电式传感器实验
实验压电式传感器实验实验项目编码：实验项目时数：2实验项目类型：综合性（）设计性（）验证性（√）一、实验目的本实验的主要目的是了压电式传感器的结构特点；熟悉压电传感器的工作原理；掌握压电传感器进行振动和加速度测量的方法。
二、实验内容及基本原理（一）实验内容1．压电传感器进行振动和加速度测量的方法（二）实验原理压电式传感器是一和典型的发电型传感器，其传感元件是压电材料，它以压电材料的压电效应为转换机理实现力到电量的转换。
压电式传感器可以对各种动态力、机械冲击和振动进行测量，在声学、医学、力学、导航方面都得到广泛的应用。
1．压电效应：具有压电效应的材料称为压电材料，常见的压电材料有两类压电单晶体，如石英、酒石酸钾钠等；人工多晶体压电陶瓷，如钛酸钡、锆钛酸铅等。
压电材料受到外力作用时，在发生变形的同时内部产生极化现象，它表面会产生符号相反的电荷。
当外力去掉时，又重新回复到原不带电状态，当作用力的方向改变后电荷的极性也随之改变，如图1 (a) 、(b) 、(c)所示。
这种现象称为压电效应。
(a) (b) (c)图1 压电效应2．压电晶片及其等效电路多晶体压电陶瓷的灵敏度比压电单晶体要高很多，压电传感器的压电元件是在两个工作面上蒸镀有金属膜的压电晶片，金属膜构成两个电极，如图2(a)所示。
当压电晶片受到力的作用时，便有电荷聚集在两极上，一面为正电荷，一面为等量的负电荷。
这种情况和电容器十分相似，所不同的是晶片表面上的电荷会随着时间的推移逐渐漏掉，因为压电晶片材料的绝缘电阻(也称漏电阻)虽然很大，但毕竟不是无穷大，从信号变换角度来看，压电元件相当于一个电荷发生器。
从结构上看，它又是一个电容器。
因此通常将压电元件等效为一个电荷源与电容相并联的电路如2(b)所示。
其中ea=Q/Ca 。
式中，ea为压电晶片受力后所呈现的电压，也称为极板上的开路电压；Q为压电晶片表面上的电荷；Ca为压电晶片的电容。
实际的压电传感器中，往往用两片或两片以上的压电晶片进行并联或串联。
基于PVDF压电薄膜的入水冲击压力测试技术
第43卷第5期2021年5月舰船科学技术SHIP SCIENCE AND TECHNOLOGYVol.43,No.5May,2021基于PVDF压电薄膜的入水冲击压力测试技术张哲，李振旺，吴文婷，李巍，李博(中国船舶科学研究中心，江苏无锡214082)摘要：本文针对入水冲击压力测试问题展开研究，自行设计了基于PVDF压电薄膜的传感器和用于标定该传感器的立式Hopkinson压杆标定系统，对PVDF压电薄膜传感器进行标定。
在此基础上进行入水冲击压力测试试验，测得了不同入水速度下的入水冲击压力，并结合数值计算的结果对试验数据进行了对比验证，基本验证了基于PVDF压电薄膜的入水冲击压力测试技术的可行性。
本文研究成果可以为射弹入水冲击压力的预报及测试提供一种技术手段，为结构设计提供一定基础。
关键词：PVDF；压电薄膜；Hopkinson压杆；入水冲击压力中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1672-7649(2021)05-0020-04doi：10.3404/j.issn.l672-7649.2021.05.004Research on the test technology of water impact pressure based on PVDFZHANG Zhe,LI Zhen-wang,WU Wen-ting,LI Wei,LI Bo(China Ship Scientific Research Center,Wuxi214082,China)Abstract:In this paper,the test technology of water impact pressure is studied.The sensor based on PVDF and SHPB used to calibrate the sensor are designed.The PVDF piezoelectric film sensor is calibrated.On this basis,the test of water impact pressure is carried out.The impact pressure under different water entry velocity was measured.The experimental data are compared with the numerical results.It basically verified the feasibility of the water impact pressure test technology based on PVDF piezo film.The research results of this paper can provide a technical means for the prediction and test of the water impact pressure of p rojectiles.It can provide foundation for structural design.Key words:PVDF；piezo film；SHPB；water impact pressure0引言超空泡射弹武器作为新一代水下防御武器，可弥补水下防御手段的不足，特别是搭载超空泡射弹武器后的直升机，具备水下40m范围内的快速扫雷能力。
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Ｐ Ｖ Ｄ Ｆ压 电溥 膜 可 以感 应 动 水 压 力 的变 化 ， 并 将 其 反 馈 为
积法是根据测验河段 实测水位 、 断 面等资 料 ， 用水力 学公
第２ ０卷第 １ 期 ２ ０ １ ４年 １月
水利 科 技 与 经 济
Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｎ ｃ ｙ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎｄ Ｅｃ ｏ ｎ ｏ ｍｙ
Ｖ０ １ ． ２０ Ｎｏ ．１
上 自由 电荷 的补 充和 释放 ， 使束 缚 电荷与 自由电荷从 新
达到平衡 ， 将 导 线 连 接 上镀 有 金 属 导 电 层 的 Ｐ Ｖ Ｄ Ｆ压 电 薄 膜的上下表面 ， 测 出电荷量或 电压值 ， 实 现 压 力 与 电压 的
对应 。
Ｐ Ｖ Ｄ Ｆ压电薄膜 的基本 传感 机理 是将 其 等效 成一 个 以Ｐ Ｖ Ｄ Ｆ为 电介质 的电容器 ， 见图 ２ 。 式中： ｓ 。为真空介 电常数 ， 取８ ． ８ ５×１ ０ Ｆ ／ ｍ； ｅ ， 为 ＰＶ Ｄ Ｆ
量人力物力完成测流任务 。 压电材料是应 用最 为 广泛 的智 能材 料 ， 极 化 后 的 压 电材 料在 承受一 定方 向 的外力或 变形 时 ， 材 料 的 极 化 面
次革命 ， 以其 自动化程 度高 、 操 作方便 、 遥 测遥 控等
优点受到水文 工作 者 的一致好 评 ， 但 由于 成本 、 人力 ， 还 有Ａ Ｄ Ｃ Ｐ固有 的缺点等多方面 因素 ， 在我 国今后相 当长 的
于束 缚 电荷 的作用 ， 电极 面上 吸附 了一层 来 自外 界 等量
的相反 自由电荷 ， 见图 ｌ 。
当在 平 行 于 Ｐ Ｖ Ｄ Ｆ压 电 薄 膜 的 极 化 方 向 上 施 加 一 个 压力 时 ， 薄 膜 内部 的极 化 强 度 发 生 改 变 ， 从 而 引 起 电 极 面
之间存在着一定 的函数关 系 ， 即 ＝ 厂 （ ｎ ） 。它具有成 熟的 实际经验 ， 成果 可靠 ， 使用 广泛 ， 所 以也是评 定 和 衡量 各 种测流新方法 精 度 的标准 ， 但 其测 验耗 时很 长 。浮标法 ｆ ｝ １ 于 操作简 单 ， 应 急性强 是抢测 大洪 水 和特大洪 水 的主 要手段 ， 但其准确 度较差 ， 有 时难 以满 足要求 。 比降 一面
一
段时间 内 Ａ Ｄ Ｃ Ｐ还 无 法 得 到 普 及 。
就会产生一定 的电荷 ， 即压电效应 。高分 子材料 Ｐ Ｖ Ｄ Ｆ制
成 的 压 电薄 膜 具 有 极 强 的压 电 效 应 ， 并且 经济 实用 、 耐 腐
随着测流技术的发展 ， 水 文测流仪 器正在 向全 自动 、 智能化 、 遥控 的方 向发 展 ， 安全、 精确、 实时 、 精确、 高效 的
电信 号。如果 再通 过计 算机 终 端 的处 理 ， 就 可 以监测 水
流 流 速 的 动态 变化 ， 为测 流 技 术 提 供 有 益 的参 考 。
１ 我 国流 量 测验 技 术 现状
尽管世界的测 流方 法有 很 多 ， 但 我 国 的流量 测 验仍
以流速仪法 、 浮标法 、 比 降 法 为 主 … 。流 速 仪 法 是 最 基 本 的测 流 方 法 ， 其 原 理 是利 用 流 速 仪 转 子 的转 速 ｎ与 流 速
了将压 电材料 与传 统的测 流 方法 相 结合 的新 型 测 流 方 法 ， 为测 流 新技 术 的发 展 提 供 了一 种新
的思路 。
［ 关键词］ 流量 测验 ； 压 电材料 ； 测 流方 法 ； 测 流原 理
［ 中图分类号 ］ Ｐ ３ ３ ３ ［ 文献标识码 ］ Ｂ ［ 文章编号］ １ ０ ０ ６— ７ １ ７ ５ （ ２ ０ １ ４ ） Ｏ １ — ０ ０ ５ ８— ０ ３
积法测 流适用 于恒 定均 匀流情 况 ， 一 般 是 以 断 面 较 稳 定 为 前 提 Ｊ 。近 年 来 ， 随 着 流 量 自动 监 测 技 术 的 发 展 ， 先 进
流 量 资料是 江河 湖泊等 水体 的基本 资料 ， 它 对流 域 水利进行 规划 的过 程 中， 各 种水 工建 筑物 的设 计 、 管理、 施 工及运用 ， 抗旱减 灾 ， 防洪调度 ， 水资 源利用 、 保护 以及
测流仪器是一种必然趋势 。
蚀性强 ， 是制作传感器的优 良材料 。 仅对速度 而言 ， 水流动 时 ， 会 对接触 的物体 表面 产生
一
ห้องสมุดไป่ตู้
个 法 向 上 的 动 水 压 力 。这 个 力 是 水 流 流 速 的 函 数 ， 而
２ 压 力传 感 器测 流 原 理
２ ． １ 压 电原 理
Ｊ ａ ｎ ．， ２ ０ １ ４
基 于 压 电 传 感 器 测 流 方 法 研 究
梅 超， 潘红忠 ， 邹志科 ， 王 娜
４ ３ ０ １ ０ ０ ）
（ 长江大学 地球环境与水 资源学 院 ， 武汉
［ 摘 要］ 流量 测验数 据是 水 文 、 水利 工程 建设 以及 水 资 源配 置 和 管理 的基 础 资料 ， 也 是 抗 洪 抢 险 的重要 决 策依据 。基 于压 电材 料 在 测 量技 术 方 面的 广 泛 应 用 ， 在 前人 研 究的 基 础 上提 出
水质 监测等诸 多方 面具 有极 为 重要 的作用 。 因此 ， 河 流
的 自动测流技 术 已经得 到广 泛关 注 ， Ａ Ｄ Ｃ Ｐ （ 声 学多普 勒 剖面流速仪 ） 测 流技术 的发 明被认 为 是河 流测 量领域 的
一
流量 的测量 是水 文工作 者 的重要 任务 ， 每年 都需 耗费 大