Сопряжение частотомера с ЭВМ
Математическое моделирование
Задачей математического моделирования является получение теоретических зависимостей выходной величины датчика (изменение частоты поверхностно-акустической волны) от входной величины (изменение концентрации необходимого газа) и получение изменения выходной величины в динамике (зависимость частоты от времени при скачкообразном изменении концентрации).
Изменение резонансной частоты, обусловленное наличием покрытия на поверхности распространения поверхностно-акустической волны, описывается следующим соотношением [2]:
,
где - сдвиг резонансной частоты за счет изменения чувствительным покрытием скорости поверхностно-акустической волны,
и
характеристики пьезоэлектрического материала,
- начальная резонансная частота,
h - толщина чувствительного покрытия,
- его плотность.
Не трудно заметить, что произведение - представляет собой массу покрытия на единицу площади.
где m – масса покрытия;
s – площадь покрытия.
Таким образом, изменение частоты поверхностно-акустической волны зависит в первую очередь от двух факторов - массы единицы площади пленки и механических свойств пьезоэлектрической подложки.
Скорость изменения величины адсорбции со временем описывается следующим уравнением [21]:
где a – содержание адсорбируемого вещества – масса адсорбируемого вещества к единице объема адсорбента ;
by – коэффициент массоотдачи;
- концентрации адсорбируемого вещества в парогазовой смеси инертного газа (входной параметр)
.
- концентрация адсорбируемого вещества в парогазовой смеси, равновесная поглощенному единицей объема количеству вещества
. Определяется по изотерме адсорбции.
Коэффициент массоотдачи определяется по следующему уравнению[21]:
где Nu – диффузионный критерий Нуссельта;
d – средний размер частиц адсорбента;
D – коэффициент диффузии вещества в газе.
Значение диффузионного критерия Нуссельта для ориентировочных расчетов коэффициента массоотдачи определяется по критериальному уравнению [20]:
где Re – критерий Рейнольдса.
Для определения критерия Рейнольдса воспользуемся следующей формулой [20]:
Дополнительно
Эволюция и самоорганизация химических систем. Макромолекулы и зарождение органической жизни
Понятие самоорганизация означает упорядоченность
существования материальных динамических, то есть качественно изменяющихся
систем. Оно отражает особенности существования таких систем, которые
сопровождаются их восхождением на все более высокие уровни сложности и
системной упорядоченности или матер ...
Технология выращивания кукурузы на зерно
Кукуруза — одна из основных
культур современного мирового земледелия. Это культура разностороннего
использования и высокой урожайности. На продовольствие в странах мира
используется около 20% зерна кукурузы, на технические цели — 15 — 20% и
примерно две трети — на корм.
Кукурузу выращивают во ...