基于聲弛豫的摻氫混合氣體傳感技術(shù)研究

　　本書首先利用理想氣體焓變與等壓熱容的關(guān)系，提出了基于分子轉(zhuǎn)動(dòng)弛豫的氫氣理論模型，并討論了分子轉(zhuǎn)動(dòng)弛豫和振動(dòng)弛豫的相似與不同。在此基礎(chǔ)上，與傳統(tǒng)的振動(dòng)弛豫模型結(jié)合，構(gòu)建了一種摻氫混合氣體聲弛豫模型。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該模型的有效性，然后， 對氫氣轉(zhuǎn)動(dòng)弛豫理論模型進(jìn)行解耦，分析了單一轉(zhuǎn)動(dòng)弛豫過程對氫氣總弛豫吸收的貢獻(xiàn)，并證明氫氣的轉(zhuǎn)動(dòng)弛豫過程是由多個(gè)單轉(zhuǎn)動(dòng)弛豫過程疊加的結(jié)果，并在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一個(gè)摻氫混合氣體解耦模型。其次，針對傳統(tǒng)的聲弛豫譜吸收系數(shù)測量中存在的問題提出利用聲速頻散譜線的聲速譜拐點(diǎn)進(jìn)行氣體探測的方法。最后，本書將測量氣體的壓強(qiáng)范圍擴(kuò)展至0.6-8個(gè)大氣壓，測量了多種混合氣體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行了數(shù)據(jù)處理和誤差討論，為基于聲速譜拐點(diǎn)的氣體傳感技術(shù)理論研究提供了有效的實(shí)驗(yàn)支撐。

　　張向群，女，1978年3月出生，許昌學(xué)院信息工程學(xué)院教師，副教授，2020年7月畢業(yè)于華中科技大學(xué)電子信息與通信學(xué)院信息與通信工程專業(yè)，工學(xué)博士。2015年至今一直從事聲學(xué)氣體信號處理方面的研究，作為骨干人員，先后參與完成了國家自然基金面上項(xiàng)目2個(gè)，省部級項(xiàng)目10余項(xiàng)，發(fā)表論文6篇，其中SCI/EI檢索6篇，授權(quán)10個(gè)。