CN113268878B - 非极性液体的瞬态电流分析方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种非极性液体的瞬态电流分析方法、系统及设备，非极性液体的瞬态电流分析方法包括：测量待检测器件的瞬态电流随时间的变化以得到瞬态电流参考曲线；根据瞬态电流参考曲线和预设公式确定待检测器件中第一影响因素的实验参数，并测量待检测器件中第二影响因素的实验参数；根据第一影响因素和第二影响因素的实验参数和预设电流模型构建瞬态电流参考模型；调节瞬态电流参考模型中第一影响因素和/或第二影响因素的参数以得到多个瞬态电流调节模型；根据多个瞬态电流调节模型计算对应的瞬态电流变化数据，以构建并输出多个瞬态电流调节曲线。本发明既不需要用户逐个实验，又能够提高非极性液体中瞬态电流的分析效率。
Description
技术领域
本发明涉及瞬态电流分析的技术领域，尤其是涉及一种非极性液体的瞬态电流分析方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
非极性液体中的表面活性剂常常作为润滑剂，分散剂和电荷控制剂被添加到诸如机油，油墨，粉末，显影剂中，广泛应用于石油开采，陶瓷加工等领域。它们的特点是可以稳定胶体颗粒表面或反胶束核中的电荷，这种特性使得它成为制备电子纸的电泳墨水最重要的材料之一。非极性液体和表面活性剂的混合物可视为一般电解质的模型来研究胶体晶体。
在带有表面活性剂的非极性液体中，自由电荷只能以反胶束的形式存在。通常，在平面平行电极之间的含有表面活性剂的非极性液体层上施加阶跃电压，并对体系瞬态电流进行测量可以获取有关非极性液体中的性质和带电反胶束生成的详细信息。在大多数情况下，这些电流的解释与极性介质中的解释不同，若需要完全分析瞬态电流的产生原理与非极性液体的多个参数的关系，则需要进行多个实验，则需要计算大量实验和数据分析，使得瞬态电流分析操作繁杂和效率低下。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种非极性液体的瞬态电流分析方法，能够模拟并仿真不同影响因素对待检测器件的瞬态电流影响，使得非极性液体的影响因素分析简易且高效。
本发明还提出一种非极性液体的瞬态电流分析系统。
本发明还提出一种电子控制设备。
本发明还提出一种计算机可读存储介质。
第一方面，本发明的一个实施例提供了非极性液体的瞬态电流分析方法，包括：
测量待检测器件的瞬态电流随时间的变化以得到瞬态电流参考曲线，所述待检测器件为含有表面活性剂的非极性液体器件；
根据所述瞬态电流参考曲线和预设公式确定所述待检测器件中第一影响因素的实验参数，并测量所述待检测器件中第二影响因素的实验参数；
根据所述第一影响因素和所述第二影响因素的所述实验参数和预设电流模型构建瞬态电流参考模型；
调节所述瞬态电流参考模型中所述第一影响因素和/或所述第二影响因素的参数以得到多个瞬态电流调节模型；
根据多个所述瞬态电流调节模型计算对应的瞬态电流变化数据，以构建并输出多个瞬态电流调节曲线。
本发明实施例的非极性液体的瞬态电流分析方法至少具有如下有益效果：通过对比多个瞬态电流调节曲线和瞬态电流参考曲线以对比待检测器件中不同影响因素的参数对瞬态电流的影响，即可实现非极性液体中瞬态电流的分析操作简易，既不需要用户逐个实验，又能够提高非极性液体中瞬态电流的分析效率。
根据本发明的另一些实施例的非极性液体的瞬态电流分析方法，所述第一影响因素包括：胶束离子浓度、胶束离子迁移率；第二影响因素包括以下任意一种或多种：介电常数、粘度、器件厚度、温度、电场强度、导电电极面积。
根据本发明的另一些实施例的非极性液体的瞬态电流分析方法，所述瞬态电流调节模型包括：第一瞬态电流调节模型、第二瞬态电流调节模型、第三瞬态电流调节模型；所述调节所述瞬态电流参考模型中所述第一影响因素和/或所述第二影响因素的参数以得到多个瞬态电流调节模型，包括：
调节所述瞬态电流参考模型中所述胶束离子浓度的参数以得到多个第一瞬态电流调节模型；
和/或，调节所述瞬态电流参考模型中所述器件厚度的参数以得到多个所述第二瞬态电流调节模型；
和/或，调节所述瞬态电流参考模型中所述电场强度的参数以得到多个所述第三瞬态电流调节模型。
根据本发明的另一些实施例的非极性液体的瞬态电流分析方法，还包括：
根据预设边界条件、预设几何结构、预设初始条件确定所述第一影响因素和/或所述第二影响因素的参数调节范围；
根据所述参数调节范围调节所述瞬态电流参考模型中所述第一影响因素和/或所述第二影响因素的参数以得到多个所述瞬态电流调节模型。
根据本发明的另一些实施例的非极性液体的瞬态电流分析方法，所述参数调节范围包括以下任意一种或多种：胶束离子浓度调节范围、器件厚度调节范围、电场强度调节范围。
根据本发明的另一些实施例的非极性液体的瞬态电流分析方法，所述根据多个所述瞬态电流调节模型计算对应的瞬态电流变化数据，以构建并输出多个瞬态电流调节曲线，包括：
根据所述瞬态电流调节模型的边界分布确定对应网格密度；
根据所述网格密度以网格形式划分所述瞬态电流调节模型以得到多个网格单元；
计算并相加所述多个网格单元的瞬态电流变化数据以得到所述瞬态电流调节模型的所述瞬态电流变化数据；
根据多个所述瞬态电流调节模型对应的所述瞬态电流变化数据构建多个所述瞬态电流调节曲线。
根据本发明的另一些实施例的非极性液体的瞬态电流分析方法，还包括：
将多个所述瞬态电流调节曲线绘制于同一坐标轴以得到瞬态电流变化对比图，并输出所述瞬态电流变化对比图。
第二方面，本发明的一个实施例提供了非极性液体的瞬态电流分析系统，包括：
第一测量模块，用于测量待检测器件的瞬态电流随时间的变化以得到瞬态电流参考曲线，所述待检测器件为含有表面活性剂的非极性液体器件；
第一计算模块，用于根据所述瞬态电流参考曲线和预设公式确定所述待检测器件中第一影响因素的实验参数；
第二测量模块，用于测量所述待检测器件中第二影响因素的实验参数；
构建模块，用于根据所述第一影响因素和所述第二影响因素的所述实验参数和预设电流模型构建瞬态电流参考模型；
调节模块，用于调节所述瞬态电流参考模型中所述第一影响因素和/或所述第二影响因素的参数以得到多个瞬态电流调节模型；
第二计算模块，用于根据多个所述瞬态电流调节模型计算对应的瞬态电流变化数据，以构建多个瞬态电流调节曲线。
本发明实施例的非极性液体的瞬态电流分析系统至少具有如下有益效果：通过对比多个瞬态电流调节曲线和瞬态电流参考曲线以对比待检测器件中不同影响因素的参数对瞬态电流的影响，即可实现非极性液体中瞬态电流的分析操作简易，既不需要用户逐个实验，又能够提高非极性液体中瞬态电流的分析效率。
第三方面，本发明的一个实施例提供了电子控制设备，包括：
至少一个处理器，以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如第一方面所述的非极性液体的瞬态电流分析方法。
第四方面，本发明的一个实施例提供了计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如第一方面所述的非极性液体的瞬态电流分析方法。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1是本发明实施例中非极性液体的瞬态电流分析方法的一具体实施例流程示意图；
图2是本发明实施例中非极性液体的瞬态电流分析方法的表面活性剂的非极性液体的待检测器件的实验示意图；
图3是本发明实施例中非极性液体的瞬态电流分析方法的另一具体实施例流程示意图；
图4是本发明实施例中非极性液体的瞬态电流分析方法的多个第一瞬态电流调节曲线的示意图；
图5是本发明实施例中非极性液体的瞬态电流分析方法的多个第二瞬态电流调节曲线的示意图；
图6是本发明实施例中非极性液体的瞬态电流分析方法的多个第三瞬态电流调节曲线的示意图；
图7是本发明实施例中非极性液体的瞬态电流分析方法的另一具体实施例流程示意图；
图8是本发明实施例中非极性液体的瞬态电流分析方法的另一具体实施例流程示意图；
图9是本发明实施例中非极性液体的瞬态电流分析方法的另一具体实施例流程示意图；
图10是本发明实施例中非极性液体的瞬态电流分析系统的一具体实施例模块框图；
图11是本发明实施例中电子控制设备的一具体实施例模块框图。
附图标记：100、第一测量模块；200、第一计算模块；300、第二测量模块；400、构建模块；500、调节模块；600、第二计算模块；700、处理器；800、存储器。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
非极性液体中的表面活性剂常常作为润滑剂、分散剂和电荷控制剂被添加到诸如机油、油墨、粉末、显影剂中，且广泛应用于石油开采，陶瓷加工等领域。非极性液体的特点是可以稳定胶体颗粒表面或反胶束核中的电荷，这种特性使得它成为制备电子纸的电泳墨水最重要的材料之一。非极性液体和表面活性剂的混合物可视为一般电解质的模型来研究胶体晶体。通过改变表面活性剂的浓度可以控制非极性液体的电导率，这对于基础研究也有重大意义。尽管如此，目前对于含有表面活性剂的非极性液体中电荷起源的物理机制仍未完全理解。
在带有表面活性剂的非极性液体中，自由电荷只能以反胶束的形式存在。通常，在平面平行电极之间的含有表面活性剂的非极性液体层上施加阶跃电压，并对体系瞬态电流进行测量可以获取有关非极性液体中的性质和带电反胶束生成的详细信息。在大多数情况下，这些电流的解释与极性介质中的解释不同，这是由于在非极性液体中电荷浓度较小，并且当施加足够高的电压时液体中的电荷可能会完全耗尽。
含有表面活性剂的非极性液体中的瞬态电流通常由两个阶段组成。第一阶段，电流是最初存在的电荷运动的结果，当电荷的分布达到新的平衡时迅速减小。这个阶段可以用带电反胶束的电泳漂移和扩散，以及分离电荷时对电场的屏蔽作用来描述。在第二阶段，电荷达到准平衡后，电流在有限的时间降低非常小。相关技术中，若分析非极性液体的瞬态电流变化与非极性液体的哪一些影响因素的参数有关，则需要逐一做实验以采集影响因素不同的参数下非极性液体的瞬态电流变化情况，则需要用户制作大量实验并计算，不仅使非极性液体的瞬态电流的影响因素分析更加复杂，还降低了分析效率。
基于此，本申请公开了非极性液体的瞬态电流分析方法、系统、设备及存储介质，通过构建瞬态电流调节模型，自动分析非极性液体受到不同影响因素的参数下瞬态电流的情况，以分析含有表面活性剂的非极性液体中电流产生的原理。
第一方面，参照图1，本发明实施例公开了一种非极性液体的瞬态电流分析方法，包括：
S100、测量待检测器件的瞬态电流随时间的变化以得到瞬态电流参考曲线，待检测器件为含有表面活性剂的非极性液体器件；
S200、根据瞬态电流参考曲线和预设公式确定待检测器件中第一影响因素的实验参数，并测量待检测器件中第二影响因素的实验参数；
S300、根据第一影响因素和第二影响因素的实验参数和预设电流模型构建瞬态电流参考模型；
S400、调节瞬态电流参考模型中第一影响因素和/或第二影响因素的参数以得到多个瞬态电流调节模型；
S500、根据多个瞬态电流调节模型计算对应的瞬态电流变化数据，以构建多个瞬态电流调节曲线。
对待检测器件进行实验测试以测量待检测器件的多个瞬态电流，且多个瞬态电流为待检测器件随着时间变化的瞬态电流，因此通过多个瞬态电流构建瞬态电流参考曲线。通过瞬态电流参考曲线和预设公式确定待检测器件的第一影响因素的实验参数，并测量待检测器件中第二影响因素的实验参数。因此得到第一影响因素和第二影响因素的实验参数，将第一影响因素和第二影响因素的实验参数代入预设电流模型中以构建瞬态电流参考模型。通过实验参数构建了对应的瞬态电流参考模型，然后通过调节瞬态电流参考模型中的实验参数以得到多个瞬态电流调节模型，以根据多个瞬态电流调节模型计算出对应瞬态电流变化数据，并根据多个瞬态电流变化数据构建并输出对应的瞬态电流调节曲线，因此通过对比多个瞬态电流调节曲线和瞬态电流参考曲线以对比待检测器件中不同影响因素的参数对瞬态电流的影响，即可实现非极性液体中瞬态电流的分析操作简易，既不需要用户逐个实验，又能够提高非极性液体中瞬态电流的分析效率。
其中，参照图2，图2为待检测器件的结构示意图，A为含有表面活性剂的非极性液体，B为ITO电极，C为玻璃基板。待检测器件为含有表面活性剂的非极性液体器件，表面活性剂可以是但不限于OLOA1200，OLOA11000和AOT等材料；非极性液体可以是并不限于正十二烷，正十烷和正十六烷。待检测器件为平行板器件内表面含有电极。预设电流模型为一维几何构造模型，且一维几何构造模型的几何尺寸可以是但不限于7um，12um和23um。通过计算得到第一影响因素和第二影响因素的实验参数赋予一维几何构造模型的一维几何区域，且一维几何构造模型与待检测器件对应，且一维几何构造模型的两端为电极，且电极中间含有带电胶束的非极性流体。通过设置与待检测器件对应的一维几何构造模型，因此只需要调节一维几何构造模型中第一影响因素和第二影响因素的参数即可得到不同的瞬态电流调节模型，以通过瞬态电流调节模型确定不同参数值下瞬态电流的变化，以实现非极性液体的瞬态电流自动化分析，节省人力。
在一些实施例中，第一影响因素包括：胶束离子浓度、胶束离子迁移率；第二影响因素包括以下任意一种或多种：介电常数、粘度、器件厚度、温度、电场强度、导电电极面积。由于影响非极性液体的瞬态电流主要有胶束离子浓度、胶束离子迁移率、介电常数、粘度、器件厚度、温度、电场强度和导电电极面积，因此通过确定第一影响因素和第二影响因素的参数以确定不同影响因素对非极性液体的瞬态电流的影响程度。
第一影响因素的实验参数需要通过瞬态电流参考曲线和预设公式确定，而第二影响因素的实验参数可以直接测量待检测器件即可得到。其中，胶束离子浓度、胶束离子迁移率的实验参数需要根据瞬态电流参考曲线和预设公式计算得到，而且计算胶束离子迁移率的实验参数需要先确定胶束离子浓度才可以计算得到。介电常数、粘度、器件厚度、温度、电场强度、导电电极面积的实验参数通过测量待检测器件即可得到。
在本实施例中，根据瞬态电流参考曲线和预设公式确定胶束离子浓度和胶束离子迁移率的实验参数。其中，预设公式具有两个，且两个预设公式分别定义为第一预设公式和第二预设公式。胶束离子浓度的实验参数通过以下的预设第一公式计算得到：
式中，
为胶束离子浓度的实验参数，I为初始瞬态电流，Ig为结束瞬态电流，e为元电荷值、d为待检测器件厚度，s为待检测器件的面积。
得到胶束离子浓度的实验参数后，根据胶束离子浓度和瞬态电流参考曲线代入以下的预设第二公式得到胶束离子迁移率的实验参数。
通过公式(1)和公式(2)计算得到胶束离子浓度和胶束离子迁移率的实验参数，因此，胶束离子浓度和胶束离子迁移率的实验参数计算准确。
参照图3，在一些实施例中，瞬态电流调节模型包括：第一瞬态电流调节模型、第二瞬态电流调节模型、第三瞬态电流调节模型。步骤S400包括：
S410、调节瞬态电流参考模型中胶束离子浓度的参数以得到多个第一瞬态电流调节模型；
S420、和/或，调节瞬态电流参考模型中器件厚度的参数以得到多个第二瞬态电流调节模型；
S430、和/或，调节瞬态电流参考模型中电场强度的参数以得到多个第三瞬态电流调节模型。
由于非极性液体中胶束离子浓度、器件厚度和电场强度的参数对瞬态电流影响比较大，通过调节瞬态电流参考模型中胶束离子浓度的参数以得到多个第一瞬态电流调节模型。通过多个第一瞬态电流调节模型以判断在其他影响因素不变的条件下，调节胶束离子浓度的参数对瞬态电流的影响程度。调节瞬态电流参考模型中器件厚度的参数以得到多个第二瞬态电流调节模型，通过多个第二瞬态电流调节模型以分析器件厚度对待检测器件的瞬态电流的影响程度。调节瞬态电流参考模型中电场强度的参数以得到多个第三瞬态电流调节模型，以通过多个第三瞬态电流调节模型清楚不同电场强度对待检测器件的瞬态电流影响程度。
参照图4、图5和图6，图4为多个第一瞬态电流调节曲线，图5为多个第二瞬态电流调节曲线，图6为多个第三瞬态电流调节曲线。瞬态电流变化数据包括：第一瞬态电流变化数据、第二瞬态电流变化数据、第三瞬态电流变化数据；瞬态电流调节曲线包括：第一瞬态电流调节曲线、第二瞬态电流调节曲线和第三瞬态电流调节曲线。通过调节瞬态电流参考模型中胶束离子浓度、器件厚度和电场强度以得到多个第一瞬态电流调节模型、多个第二瞬态电流调节模型和多个第三瞬态电流调节模型，即可根据多个第一瞬态电流调节模型计算得到多个第一瞬态电流变化数据，且多个第一瞬态电流变化数据主要为只改变待检测器件的胶束离子浓度以得到。因此根据第一瞬态电流变化数据可以得第一瞬态电流调节曲线，且第一瞬态电流调节曲线由模拟改变胶束离子浓度后待检测器件的瞬态电流变化数据确定。因此通过多个第一瞬态电流调节曲线可以判断出胶束离子浓度对待检测器件的瞬态电流的影响程度，进而分析不同胶束离子浓度对待检测器件的瞬态电流影响。通过多个第二瞬态电流调节模型计算得到多个第二瞬态电流变化数据，并根据多个第二瞬态电流变化数据确定多个第二瞬态电流调节曲线，且多个第二瞬态电流调节曲线为模拟只改变待检测器件的器件厚度后待检测器件的瞬态电流变化，以通过多个第二瞬态电流调节曲线来分析不同器件厚度对待检测器件的瞬态电流的影响。通过多个第三瞬态电流调节模型计算得到多个第三瞬态电流变化数据，并根据多个第三瞬态电流变化数据以确定多个第三瞬态电流调节曲线，且多个第三瞬态电流调节曲线为模拟只改变待检测器件的电场强度后待检测器件的瞬态电流。通过多个第三瞬态电流调节曲线可以分析出不同电场强度对待检测器件的瞬态电流的影响程度。因此通过多个第一瞬态电流调节曲线、多个第二瞬态电流调节曲线和多个第三瞬态电流调节曲线可以分析出不同胶束离子浓度、不同器件厚度以及不同外加的电场强度对待检测器件的瞬态电流的影响，且整个分析过程不需要逐一进行实验，使得分析操作更加简易且提高效率。
参照图7，在一些实施例中，非极性液体的瞬态电流分析方法，还包括：
S600、预设边界条件、预设几何结构、预设初始条件确定第一影响因素和/或第二影响因素的参数调节范围；
S700、根据参数调节范围调节瞬态电流参考模型中第一影响因素和/或第二影响因素的参数以得到多个瞬态电流调节模型。
由于预设电流模型根据第一影响因素和第二影响因素的实验参数以得到瞬态电流参考模型，然后调节瞬态电流参考模型中第一影响因素和第二影响因素的参数以得到多个瞬态电流调节模型，但是并不是可以任意调节瞬态电流参考模型中第一影响因素和第二影响因素的参数，因此通过预设边界条件、预设几何结构、预设初始条件确定第一影响因素和/或第二影响因素的参数调节范围，再根据参数调节范围调节瞬态电流参考模型中第一影响因素和/或第二影响因素的参数以得到多个瞬态电流调节模型，以得到的多个瞬态电流调节模型符合要求。
其中，由于第一影响因素和/或第二影响因素的参数调节范围不仅与边界条件相关，还与待检测器件的初始条件以及几何结构相关，因此通过根据预设边界条件、预设几何结构、预设初始条件确定第一影响因素和/或第二影响因素的参数调节范围，以根据参数调节范围调节瞬态电流参考模型得到的瞬态电流调节模型更加符合待检测器件的瞬态电流变化情况。其中参数调节范围包括以下任意一种或多种：胶束离子浓度调节范围、器件厚度调节范围、电场强度调节范围。
通过根据胶束离子浓度调节范围和/或器件厚度调节范围和/或电场强度调节范围确定了瞬态电流参考模型中瞬态离子浓度和/或器件厚度和/或电场强度的参数调节范围，然后根据胶束离子浓度调节范围和/或器件厚度调节范围和/或电场强度调节范围调节瞬态电流参考模型中影响因素的参数以得到多个第一瞬态电流调节模型和/或多个第二瞬态电流调节模型和/或多个第三瞬态电流调节模型。因此确定了离子浓度范围和/或器件厚度调节范围和/或电场强度调节范围再去调节瞬态电流参考模型中第一影响因素和第二影响因素的参数以得到的瞬态电流调节模型符合要求。
参照图8，在一些实施例中，步骤S500包括：
S510、根据瞬态电流调节模型的边界分布确定对应网格密度；
S520、根据网格密度以网格形式划分瞬态电流调节模型以得到多个网格单元；
S530、计算并相加多个网格单元的瞬态电流变化数据以得到瞬态电流调节模型的瞬态电流变化数据；
S540、根据多个瞬态电流调节模型对应的瞬态电流变化数据构建多个瞬态电流调节曲线。
由于直接根据瞬态电流调节模型计算瞬态电流变化数据复杂而且计算准确度低，因此通过根据瞬态电流调节模型的边界分布确定网格密度，然后根据网格密度分别瞬态电流调节模型以得到多个网格单元，再计算并相加每一个网格单元的数值以得到瞬态电流变化数据，所以计算得到瞬态电流变化数据更加准确且计算简易。其中，对于瞬态电流调节模型中靠近一维几何边界的网格密度较大，且网格密度对应的最大网格尺寸为5nm。通过以网格形式分割瞬态电流调节模型以得到多个网格单元，再计算多个网格单元的数值以得到瞬态电流变化数据，使得瞬态电流变化数据计算简易且准确，因此根据瞬态电流变化数据确定瞬态电流体调节曲线简易，进而准确地分析出不同胶束离子浓度、不同器件厚度和不同外加的电场强度对待检测器件的瞬态电流的影响程度。
参照图9，在一些实施例中，非极性液体的瞬态电流分析方法，还包括：
S800、将多个瞬态电流调节曲线绘制于同一坐标轴以得到瞬态电流变化对比图，并输出瞬态电流变化对比图。
通过将多个瞬态电流调节曲线绘制于同一坐标轴以得到瞬态电流变化图，因此用户可以通过瞬态电流变化对比图分析不同影响因素对待检测器件的瞬态电流的影响。
其中，瞬态电流变化对比图包括：第一瞬态电流变化对比图、第二瞬态电流变化对比图和第三瞬态电流变化对比图；因此将多个第一瞬态电流调节曲线绘制于同一坐标轴上以得到第一瞬态电流变化对比图，然后通过第一瞬态电流变化对比图可以分析不同胶束离子浓度对待检测器件的瞬态电流影响。通过将多个第二瞬态电流调节曲线绘制于同一坐标轴上以得到第二瞬态电流变化对比图，即可根据第二瞬态电流变化对比图分析不同器件厚度对待检测器件的瞬态电流影响。通过将第三瞬态电流调节曲线绘制于同一坐标轴上以得到第三瞬态电流变化对比图，即可以通过第三瞬态电流变化对比图分析不同电场强度对待检测器件的瞬态电流影响。通过第一瞬态电流变化对比图、第二瞬态电流变化对比图和第三瞬态电流变化对比图可以分析不同胶束离子浓度、不同器件厚度以及不同外加电场强度下对非极性液体的瞬态电流的影响。
下面参考图1至图9以一个具体的实施例详细描述根据本发明实施例的非极性液体的瞬态电流分析方法。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对发明的具体限制。
对待检测器件进行实验测试以测量待检测器件的多个瞬态电流，且多个瞬态电流为待检测器件顺着时间变化的瞬态电流，因此通过多个瞬态电流构建瞬态电流参考曲线，根据瞬态电流参考曲线和第一预设公式计算得到胶束离子浓度，再根据胶束离子浓度、瞬态电流参考曲线和第二预设公式计算得到胶束离子迁移率。因此得到胶束离子浓度、胶束离子迁移率的实验参数，并测量介电常数、粘度、器件厚度、温度、电场强度、导电电极面积的实验参数，根据离子浓度、胶束离子迁移率、介电常数、粘度、器件厚度、温度、电场强度、导电电极面积的实验参数代入预设电流模型以得到瞬态电流参考模型。通过根据胶束离子浓度调节范围和/或器件厚度调节范围和/或电场强度调节范围确定了瞬态电流参考模型中瞬态离子浓度和/或器件厚度和/或电场强度的参数调节范围，然后根据胶束离子浓度调节范围和/或器件厚度调节范围和/或电场强度调节范围调节瞬态电流参考模型的参数以得到多个第一瞬态电流调节模型和/或多个第二瞬态电流调节模型和/或多个第三瞬态电流调节模型。过根据瞬态电流调节模型的边界分布确定网格密度，然后根据网格密度分别瞬态电流调节模型以得到多个网格单元，再计算并相加每一个网格单元的数值以得到瞬态电流变化数据，所以计算得到瞬态电流变化数据更加准确且计算简易。将多个第一瞬态电流调节曲线绘制于同一坐标轴上以得到第一瞬态电流变化对比图，将多个第二瞬态电流调节曲线绘制于同一坐标轴上以得到第二瞬态电流变化对比图，将第三瞬态电流调节曲线绘制于同一坐标轴上以得到第三瞬态电流变化对比图。通过第一瞬态电流变化对比图、第二瞬态电流变化对比图和第三瞬态电流变化对比图可以分析不同胶束离子浓度、不同器件厚度以及不同外加电场强度下对非极性液体的瞬态电流的影响。因此，本申请通过预设电流模型和影响因素的实验参数建立瞬态电流参考模型，以对含有表面活性剂的非极性液体器件的性能进行模拟计算，通过调整第一影响因素和第二影响因素的实验参数，得到瞬态电流与时间的定量关系，实现从理论上解释实验现象，极大程度节约成本和时间，对研究含有表面活性剂的非极性液体的应用具有重要的现实意义。
参照图10，第二方面，本发明实施例还公开了一种非极性液体的瞬态电流分析系统，包括：第一测量模块100、第一计算模块200、第二测量模块300、构建模型、调节模块500和第二计算模块600；第一测量模块100用于测量待检测器件的瞬态电流随时间的变化以得到瞬态电流参考曲线，待检测器件为含有表面活性剂的非极性液体器件；第一计算模块200用于根据瞬态电流参考曲线和预设公式确定待检测器件中第一影响因素的实验参数；第二测量模块300，用于测量待检测器件中第二影响因素的实验参数；构建模块400，用于根据第一影响因素和第二影响因素的实验参数和预设电流模型构建瞬态电流参考模型；调节模块500，用于调节瞬态电流参考模型中第一影响因素和/或第二影响因素的参数以得到多个瞬态电流调节模型；第二计算模块600用于根据多个瞬态电流调节模型计算对应的瞬态电流变化数据，以构建多个瞬态电流调节曲线。
第一测量模块100测量待检测器件的瞬态电流随时间的变化以得到瞬态电流参考曲线，第一计算模块200根据瞬态电流参考曲线和预设公式以确定待检测器件中第一影响因素的实验参数，且第二测量模块300测量待检测器件中第二影响因素的实验数据，然后构建模块400根据预设电流模型和第一影响因素、第二影响因素的实验参数确定瞬态电流参考模型，调节模块500将瞬态电流参考模型中第一影响因素和/或第二影响因素的实验参数进行调节以得到多个瞬态电流调节模型，因此第二计算模块600根据多个瞬态电流调节模型计算得到多个瞬态电流变化数据，以得到多个瞬态电流调节曲线。通过多个瞬态电流调节曲线来分析不同胶束离子浓度、不同器件厚度以及不同外加的电场强度对待检测器件的瞬态电流的影响。因此，极大程度节约成本和时间，对研究含有表面活性剂的非极性液体的应用具有重要作用。
第三方面，参照图11，本发明实施例还公开了一种电子控制设备，包括：至少一个处理器700，以及，与所述至少一个处理器700通信连接的存储器800；其中，所述存储器800存储有可被所述至少一个处理器700执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器700执行，以使所述至少一个处理器700能够执行如第一方面所述的非极性液体的瞬态电流分析方法。
第四方面，本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如第一方面所述的非极性液体的瞬态电流分析方法。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
Claims (9)
1.一种非极性液体的瞬态电流分析方法，其特征在于，包括：
测量待检测器件的瞬态电流随时间的变化以得到瞬态电流参考曲线，所述待检测器件为含有表面活性剂的非极性液体器件；
根据所述瞬态电流参考曲线和预设公式确定所述待检测器件中第一影响因素的实验参数，并测量所述待检测器件中第二影响因素的实验参数；其中，所述第一影响因素包括：胶束离子浓度、胶束离子迁移率；所述第二影响因素包括以下任意一种或多种：介电常数、粘度、器件厚度、温度、电场强度、导电电极面积；所述预设公式包括第一预设公式和第二预设公式，所述第一预设公式为：
式中，
n+、n-为胶束离子浓度的实验参数，μ为胶束离子迁移率，I为初始瞬态电流，Ig为结束瞬态电流，e为元电荷值、d为待检测器件厚度，S为待检测器件的面积，ttr为目标时间，t为时间，V0为待检测器件的表观摩尔体积；
根据所述第一影响因素和所述第二影响因素的所述实验参数和预设电流模型构建瞬态电流参考模型；其中，所述预设电流模型为一维几何构造模型，所述第一影响因素和所述第二影响因素的所述实验参数用于构建所述一维几何构造模型的一维几何区域；
调节所述瞬态电流参考模型中所述第一影响因素和/或所述第二影响因素的参数以得到多个瞬态电流调节模型；
根据多个所述瞬态电流调节模型计算对应的瞬态电流变化数据，以构建并输出多个瞬态电流调节曲线。
2.根据权利要求1所述的非极性液体的瞬态电流分析方法，其特征在于，所述瞬态电流调节模型包括：第一瞬态电流调节模型、第二瞬态电流调节模型、第三瞬态电流调节模型；所述调节所述瞬态电流参考模型中所述第一影响因素和/或所述第二影响因素的参数以得到多个瞬态电流调节模型，包括：
调节所述瞬态电流参考模型中所述胶束离子浓度的参数以得到多个第一瞬态电流调节模型；
和/或，调节所述瞬态电流参考模型中所述器件厚度的参数以得到多个所述第二瞬态电流调节模型；
和/或，调节所述瞬态电流参考模型中所述电场强度的参数以得到多个所述第三瞬态电流调节模型。
3.根据权利要求1所述的非极性液体的瞬态电流分析方法，其特征在于，还包括：
根据预设边界条件、预设几何结构、预设初始条件确定所述第一影响因素和/或所述第二影响因素的参数调节范围；
根据所述参数调节范围调节所述瞬态电流参考模型中所述第一影响因素和/或所述第二影响因素的参数以得到多个所述瞬态电流调节模型。
4.根据权利要求3所述的非极性液体的瞬态电流分析方法，其特征在于，所述参数调节范围包括以下任意一种或多种：胶束离子浓度调节范围、器件厚度调节范围、电场强度调节范围。
5.根据权利要求1至4任一项所述的非极性液体的瞬态电流分析方法，其特征在于，所述根据多个所述瞬态电流调节模型计算对应的瞬态电流变化数据，以构建并输出多个瞬态电流调节曲线，包括：
根据所述瞬态电流调节模型的边界分布确定对应网格密度；
根据所述网格密度以网格形式划分所述瞬态电流调节模型以得到多个网格单元；
计算并相加所述多个网格单元的瞬态电流变化数据以得到所述瞬态电流调节模型的所述瞬态电流变化数据；
根据多个所述瞬态电流调节模型对应的所述瞬态电流变化数据构建多个所述瞬态电流调节曲线。
6.根据权利要求5所述的非极性液体的瞬态电流分析方法，其特征在于，还包括：
将多个所述瞬态电流调节曲线绘制于同一坐标轴以得到瞬态电流变化对比图，并输出所述瞬态电流变化对比图。
7.一种非极性液体的瞬态电流分析系统，其特征在于，包括：
第一测量模块，用于测量待检测器件的瞬态电流随时间的变化以得到瞬态电流参考曲线，所述待检测器件为含有表面活性剂的非极性液体器件；
第一计算模块，用于根据所述瞬态电流参考曲线和预设公式确定所述待检测器件中第一影响因素的实验参数，并测量所述待检测器件中第二影响因素的实验参数；其中，所述第一影响因素包括：胶束离子浓度、胶束离子迁移率；所述第二影响因素包括以下任意一种或多种：介电常数、粘度、器件厚度、温度、电场强度、导电电极面积；所述预设公式包括第一预设公式和第二预设公式，所述第一预设公式为：
式中，
n+、n-为胶束离子浓度的实验参数，μ为胶束离子迁移率，I为初始瞬态电流，Ig为结束瞬态电流，e为元电荷值、d为待检测器件厚度，S为待检测器件的面积，ttr为目标时间，t为时间，V0为待检测器件的表观摩尔体积；
第二测量模块，用于测量所述待检测器件中第二影响因素的实验参数；
构建模块，用于根据所述第一影响因素和所述第二影响因素的所述实验参数和预设电流模型构建瞬态电流参考模型；其中，所述预设电流模型为一维几何构造模型，所述第一影响因素和所述第二影响因素的所述实验参数用于构建所述一维几何构造模型的一维几何区域；
调节模块，用于调节所述瞬态电流参考模型中所述第一影响因素和/或所述第二影响因素的参数以得到多个瞬态电流调节模型；
第二计算模块，用于根据多个所述瞬态电流调节模型计算对应的瞬态电流变化数据，以构建多个瞬态电流调节曲线。
8.一种电子控制设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器，以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至6任一项所述的非极性液体的瞬态电流分析方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至6任一项所述的非极性液体的瞬态电流分析方法。
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