仪器仪表学报

作者：张 娟，张 磊，程文华，马宏帅，谭秋林

单位：张 娟,1. 中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室，2. 太原工业学院机械工程系,,张 磊,1. 中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室,,程文华,1. 中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室,,马宏帅,1. 中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室,,谭秋林,1. 中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室,

关键词：振动传感器;声表面波;硅酸镓镧;高温振动监测

基金：国家自然科学基金(U1837209,52105594)、山西省基础研究计划( 20210302124274)、山西省高等学校科技创新计划( 2023L361)项目资助

高温振动监测在故障诊断、设备维护等方面发挥重要作用,为此本文提出一种基于四端固支梁对称结构的硅酸镓镧(LGS)声表面波(SAW)高温振动传感器,采用算法优化设计,可实现高灵敏度、宽频段等特性,耐温最高可达800℃;构建四端固支梁SAW振动传感器数学模型,分析其灵敏度与固有频率;建立传感器结构模型,并在20℃~800℃内进行力学与电学仿真,揭示传感器高温力学与电学性能变化规律。结果表明,本传感器相比单一SAW谐振器结构,灵敏度提高约7.047倍;在20℃~800℃内,灵敏度随温度升高而增大,800℃时达到9.8791×10-6/g;固有频率随温度升高而减小,800℃为3018.4Hz。最后通过实验初步验证了本设计方案的可行性,为SAW振动传感器优化设计与高温应用提供新的思路。

来源：2023年第10期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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