本成果基于先進(jìn)材料技術(shù)、微納制造工藝的電容式微機(jī)械超聲傳感器（CMUT）與壓阻式MEMS壓力傳感器，信號(hào)處理智能算法、無(wú)線信號(hào)傳輸及微系統(tǒng)集成的多項(xiàng)研究成果，進(jìn)行了跨尺度多相流濃度與超聲衰減及壓力分布的物理場(chǎng)耦合譜圖像數(shù)值模型，優(yōu)化超聲/壓力頻率、功率及尺度等多參數(shù)設(shè)計(jì)，構(gòu)建了陣列式多頻譜超聲-壓力融合RMF瞬態(tài)濃度計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)多維、多參數(shù)RMF流型辨識(shí)與流量在線監(jiān)測(cè)能力，設(shè)計(jì)RMF濃度超聲-壓力融合檢測(cè)微系統(tǒng)，形成了“氣固兩相粉塵擴(kuò)散濃度”“氣液兩相冷凝劑加注質(zhì)量”在線監(jiān)測(cè)解決方案。

一、項(xiàng)目分類

關(guān)鍵核心技術(shù)突破

二、技術(shù)分析

氣/固/液多相流混合現(xiàn)象廣泛存在于工業(yè)生產(chǎn)中，北京理工大學(xué)婁文忠教授團(tuán)隊(duì)針對(duì)當(dāng)前工業(yè)粉塵爆炸、粉塵防護(hù)、新冠疫苗低溫貯藏裝置的冷凝劑高效安全加注，推進(jìn)國(guó)家“公共安全”“節(jié)能減排”重大需求，創(chuàng)新性提出超聲-壓力復(fù)合的氣/固/液混合多相流流型/流量精準(zhǔn)檢測(cè)微系統(tǒng)的研制。

基于先進(jìn)材料技術(shù)、微納制造工藝的電容式微機(jī)械超聲傳感器（CMUT）與壓阻式MEMS壓力傳感器，信號(hào)處理智能算法、無(wú)線信號(hào)傳輸及微系統(tǒng)集成的多項(xiàng)研究成果，進(jìn)行了跨尺度多相流濃度與超聲衰減及壓力分布的物理場(chǎng)耦合譜圖像數(shù)值模型，優(yōu)化超聲/壓力頻率、功率及尺度等多參數(shù)設(shè)計(jì)，構(gòu)建了陣列式多頻譜超聲-壓力融合RMF瞬態(tài)濃度計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)多維、多參數(shù)RMF流型辨識(shí)與流量在線監(jiān)測(cè)能力，設(shè)計(jì)RMF濃度超聲-壓力融合檢測(cè)微系統(tǒng)，形成了“氣固兩相粉塵擴(kuò)散濃度”“氣液兩相冷凝劑加注質(zhì)量”在線監(jiān)測(cè)解決方案。

該方案采用了多項(xiàng)先進(jìn)的專利技術(shù)，具有體積小、功耗低、精度高、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，當(dāng)前已有相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐，同時(shí)結(jié)合無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，具備構(gòu)建“粉塵爆炸評(píng)估系統(tǒng)”“冷凝劑遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)”條件。