RU2712723C1 - Acoustic multichannel analyzer of micro samples of liquid media - Google Patents

Acoustic multichannel analyzer of micro samples of liquid media Download PDF

Info

Publication number
RU2712723C1
RU2712723C1 RU2019120565A RU2019120565A RU2712723C1 RU 2712723 C1 RU2712723 C1 RU 2712723C1 RU 2019120565 A RU2019120565 A RU 2019120565A RU 2019120565 A RU2019120565 A RU 2019120565A RU 2712723 C1 RU2712723 C1 RU 2712723C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
idt
emitting
receiving
analyzer
acoustic
Prior art date
Application number
RU2019120565A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович АНИСИМКИН
Ирен Евгеньевна Кузнецова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук
Priority to RU2019120565A priority Critical patent/RU2712723C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2712723C1 publication Critical patent/RU2712723C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/02Analysing fluids

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: analysis of liquid media.
SUBSTANCE: use for analysis of liquid media, including biological fluids. Summary of invention consists in the fact that analyzer comprises a piezoelectric plate in the center of which a radiating IDT is located. On both sides of the plate in direction of radiation with a gap receiving IDT are arranged, which form acoustic channels for samples of analyzed liquid and reference liquids. Piezoelectric plate has a thickness on the order of the length of the acoustic wave and provides excitation of plate-like vibration modes of PVM of several orders with different frequency and different direction of energy flows. Receiving IDT are arranged in pairs at equal distances relative to the geometric center of the radiating IDT and at angles selected from the condition of receiving PVM energy flows at discrete excitation frequencies of the emitting IDT. Receiving IDT pins are parallel to radiating IDT pins. Distances on which the receiving IDTs are placed in each channel relative to the geometrical center of the emitting IDT for each pair are the same. Acoustic channels for samples contain two cuvettes – one for analyzed, and another – for reference liquid media – with open neck of equal size and shape in form of sectors, which are symmetrical relative to plane passing through geometrical center of emitting IDT. Bottom of the cuvette is a piezoelectric plate.
EFFECT: high accuracy of analyzing liquid micro samples.
6 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике с использованием акустических колебаний и может быть использовано для анализа жидких сред, в том числе биологических жидкостей.The invention relates to measuring technique using acoustic vibrations and can be used to analyze liquid media, including biological fluids.

Традиционные схемы ультразвуковых приборов для анализа жидкостей содержат два канала, каждый из которых включает излучатель и приемник ультразвуковых колебаний, и измерительную схему. Один из каналов является опорным, например, содержит эталонную жидкость, а второй - измерительным с исследуемой средой (см. Ультразвук, мал. Энциклопедия, М., СЭ, 1979, под ред. И.П. Голяминой, с. 235-237). В качестве источников и приемников используются пьезокерамические преобразователи (см., например, Ультразвуковой контроль и регулирование технологических процессов / Н.И. Бражников, В.А. Белевитин, А.И. Бражников. - Москва: Теплотехник, 2008. ISBN 5-98457-056-4).Conventional circuits of ultrasonic instruments for analyzing liquids contain two channels, each of which includes an emitter and a receiver of ultrasonic vibrations, and a measuring circuit. One of the channels is a reference, for example, it contains a reference liquid, and the second is a measuring one with a test medium (see Ultrasound, small. Encyclopedia, M., SE, 1979, edited by I.P. Golyamina, pp. 235-237) . Piezoceramic transducers are used as sources and receivers (see, for example, Ultrasonic monitoring and process control / NI Brazhnikov, VA Belevitin, AI Brazhnikov. - Moscow: Heat engineer, 2008. ISBN 5-98457 -056-4).

Описано большое число технических решений, где в качестве инструмента исследования различных физико-химических параметров жидких сред используются поверхностные акустические волны (ПАВ) рэлеевского типа и/или пластинчатые моды колебаний (ПМК), возбуждаемые в подложках, в контакте с которыми находится исследуемая среда.A large number of technical solutions are described, where Rayleigh-type surface acoustic waves (SAWs) and / or plate vibration modes (PMCs) excited in substrates in contact with which the medium under study are used as a tool for studying various physicochemical parameters of liquid media.

Датчик для обнаружения химических паров с использованием ПАВ (US 5325704 (A), US Army, 1994-07-05) обеспечивает одновременное обнаружение нескольких химических агентов. Датчик имеет пьезоэлектрическую подложку и двунаправленный преобразователь акустических волн на подложке. Также на подложке есть несколько пар идентичных акустических датчиков и опорных каналов, каждый на противоположных сторонах датчика в зеркальном отображении. Опорные каналы защищены от условий окружающей среды, в то время как чувствительные каналы подвергаются воздействию таких условий. ВЧ-сигнал подается на преобразователь, вызывая распространение акустического сигнала в каждый из чувствительных каналов и опорных каналов. Выходные сигналы от преобразователя затем обнаруживаются.A sensor for detecting chemical vapors using surfactants (US 5325704 (A), US Army, 1994-07-05) provides for the simultaneous detection of several chemical agents. The sensor has a piezoelectric substrate and a bi-directional transducer of acoustic waves on the substrate. There are also several pairs of identical acoustic sensors and reference channels on the substrate, each on opposite sides of the sensor in mirror image. Reference channels are protected from environmental conditions, while sensitive channels are exposed to such conditions. The RF signal is supplied to the converter, causing the acoustic signal to propagate into each of the sensitive channels and reference channels. The output from the converter is then detected.

Описан также многочастотный акустический датчик для анализа жидкостей и газов (US 5235235, Martin et al., 10.08.1993). Датчик включает несколько пар встречно-штыревых преобразователей (ВШП) с разными периодами, которые располагаются на пьезоэлектрической пластине в одну линию и генерируют ПАВ и ПМК и отличающиеся по частоте, потоки энергии каждой из которых коллинеарны направлению распространения. Основываясь на различии взаимодействия акустических волн, возбуждаемых на разных частотах, к массовой, вязкостной и другим нагрузкам пластины, устройство способно идентифицировать газовую или жидкостную смесь по нескольким параметрам. Однако использование большого числа ВШП, расположенных в линию, влечет за собой увеличение габаритов устройства и нежелательные искажения тех акустических волн, которые, распространяясь в одном направлении, проходят через большое число ВШП во внутренней части.A multi-frequency acoustic sensor for analyzing liquids and gases is also described (US 5235235, Martin et al., 08/10/1993). The sensor includes several pairs of interdigital transducers (IDT) with different periods, which are located on the piezoelectric plate in one line and generate surfactants and PMCs and differing in frequency, the energy flows of each of which are collinear to the direction of propagation. Based on the difference in the interaction of acoustic waves excited at different frequencies with mass, viscous and other plate loads, the device is able to identify a gas or liquid mixture by several parameters. However, the use of a large number of IDTs located in a line entails an increase in the dimensions of the device and undesirable distortion of those acoustic waves that, propagating in one direction, pass through a large number of IDTs in the internal part.

В патенте RU 2393467 С2, ИНДАСТРИАЛ ТЕКНОЛОДЖИ РЕСЕРЧ ИНСТИТУТ (CN), ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ и ЭЛЕКТРОНИКИ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (RU), 27.06.2010 - описано устройство на ПМК для одновременного определения вязкости и температуры жидкости в одной области пробы жидкости объемом 100-1000 мкл. Устройство содержит пару входной и выходной ВШП с периодом λ порядка толщины h пластины из LiNbO3 128°Y,X+90° - среза, образованные на одной поверхности упомянутой пластины, предназначенные для генерирования и приема ПМК, зону взаимодействия ПМК с пробой жидкости, образованную на противоположной поверхности пластины, где присутствие жидкости вызывает детектируемые изменения в скорости и амплитуде ПМК; средство, генерирующее электрический сигнал соответствующей частоты, подводимый к входному ВШП; средство, принимающее сигнал с выходного ВШП. Изменения в скорости и амплитуде регистрируются по величине сдвига фаз или по вносимым потерям тракта. Недостаток устройства состоит в отсутствии опорного акустического канала, что не позволяет учесть температурные вариации свойств волны и зондирующей жидкости.In patent RU 2393467 C2, TECHNOLOGY INDUSTRIAL RESOURCE INSTITUTE (CN), INSTITUTE OF RADIO ENGINEERING AND ELECTRONICS OF THE RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES (RU), 06/27/2010 - a device for PMK for simultaneous determination of viscosity and temperature of a liquid in 100-1000 sample volumes is described . The device contains a pair of input and output IDTs with a period λ of the thickness h of a plate of LiNbO 3 128 ° Y, X + 90 ° - a cut formed on one surface of the said plate, designed to generate and receive PMC, the interaction zone of the PMC with a sample of liquid formed on the opposite surface of the plate, where the presence of liquid causes detectable changes in the speed and amplitude of the PMC; means generating an electrical signal of the corresponding frequency supplied to the input IDT; means receiving a signal from the output IDT. Changes in speed and amplitude are recorded by the magnitude of the phase shift or by the introduced path loss. The disadvantage of this device is the lack of a reference acoustic channel, which does not allow for temperature variations in the properties of the wave and the probe fluid.

В изобретении (RU 2408881 С1, ОАО "НИИ "Элпа", 10.01.2011) описано устройство для определения характеристик жидкости, содержащее пластинчатый звукопровод, на одной поверхности которого размещена кювета для жидкости, дном которой является звукопровод, а на другой - электроакустические преобразователи для возбуждения и приема в звукопроводе ПМК. Звукопровод выполнен с возможностью возбуждения в нем, по меньшей мере, пяти мод колебаний, каждая из которых характеризуется индивидуальной чувствительностью к искомым параметрам плотности, вязкости, электропроводности, диэлектрической проницаемости и температуры жидкости. Регистрируют фазовые отклики мод при наличии тестируемой и эталонной жидкостей, а также в их отсутствии, после чего значения независимых друг от друга значений тестируемой жидкости определяют численными методами по системе уравнений. Недостаток устройства - влияние на результаты измерений перекрестной чувствительности каждой из мод ко всем параметрам жидкости.In the invention (RU 2408881 C1, OJSC "Research Institute" Elpa ", 10.01.2011) a device for determining the characteristics of a liquid is described, comprising a plate sound duct, on one surface of which there is a liquid cuvette, the bottom of which is a sound duct, and electroacoustic transducers on the other excitation and reception in the PMK sound conduit The sound conduit is configured to excite at least five vibration modes in it, each of which is characterized by individual sensitivity to the desired parameters of density, viscosity, electric conductivity, dielectric constant and liquid temperature. The phase responses of the modes are recorded in the presence of the tested and reference liquids, as well as in their absence, after which the values of the independent values of the tested liquid are determined by numerical methods according to the system of equations. The disadvantage of the device is the effect on the measurement cross the sensitivity of each mode to all fluid parameters.

В другом изобретении (RU 2533692 С1, ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, 20.11.2014) описана мультисенсорная акустическая решетка, в которой ВШП образуют совокупности акустических каналов, направления распространения акустических волн в которых пересекаются в условном центре пластины, и зону вокруг условного центра в форме круга для пробы. Акустические каналы выполнены с возможностью возбуждения в пластине семейства ПМК с длиной волны, меньшей или равной толщине пластины. ВШП в разных каналах имеют различающиеся значения периода штырей и/или углов. В изобретении «Акустический сенсор системы электронный нос и электронный язык» (RU 2649217 С1, ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, 30.03.2018) электроакустические встречно-штыревые преобразователи (ВШП), размещенные парами и образующие две совокупности акустических каналов для ПАВ с длиной волны, много меньшей толщины пластины, и семейства ПМК с длиной волны, меньшей или равной толщине пластины. ВШП для возбуждения ПМК размещены по периферии вокруг цилиндрической кюветы, а акустические каналы для ПАВ размещены вне зоны размещения кюветы. Недостаток обоих устройств - невозможность использования более информативного фазового отклика ПМК из-за влияния температуры и необходимость двухэтапного анализа - вначале с эталонной, затем с анализируемой жидкостью при строго фиксированной температуре.In another invention (RU 2533692 C1, IRE named after V.A. Kotelnikov, Russian Academy of Sciences, November 20, 2014), a multisensor acoustic array is described, in which IDTs form sets of acoustic channels whose acoustic wave propagation directions intersect at the conditional center of the plate and the area around conditional center in the form of a circle for testing. Acoustic channels are made with the possibility of excitation in the plate of the PMC family with a wavelength less than or equal to the thickness of the plate. IDTs in different channels have different values for the period of the pins and / or angles. In the invention “Acoustic sensor of the electronic nose and electronic language system” (RU 2649217 C1, IRE named after V.A. Kotelnikov RAS, 03.30.2018) electroacoustic interdigital transducers (IDT) placed in pairs and forming two sets of acoustic channels for SAW with a wavelength much less than the thickness of the plate, and the PMK family with a wavelength less than or equal to the thickness of the plate. IDTs for excitation of PMC are placed around the periphery around the cylindrical cell, and acoustic channels for surfactants are located outside the cell placement zone. The disadvantage of both devices is the inability to use a more informative phase response of the PMC due to the influence of temperature and the need for a two-stage analysis - first with a reference, then with the analyzed liquid at a strictly fixed temperature.

Обращаясь к упомянутым источникам информации следует отметить, что ни в одном из них не предполагается использовать единственный излучатель ПМК для озвучивания как опорных, так и измерительных каналов, что резко повысит достоверность измерений, так как становится возможным одновременное сравнение анализируемой и эталонной жидкостей в едином измерительном процессе, причем при любой температуре обеих жидкостей.Turning to the mentioned sources of information, it should be noted that in none of them is it supposed to use a single PMK emitter for sounding both reference and measuring channels, which will sharply increase the reliability of measurements, since it becomes possible to simultaneously compare the analyzed and reference liquids in a single measuring process , and at any temperature of both liquids.

Наиболее близким аналогом к патентуемому устройству является анализатор, описанный в патенте US 9076956 (В2), SAMSUNG ELECTRONICS СО LTD, 07.07.2015. Акустический анализатор содержит расположенный в центральной части пьезоэлектрической пластины излучающий ВШП, по обе стороны которого по направлению излучения с зазором размещены приемные ВШП, образующие акустические каналы для проб анализируемых жидких сред, подключенные к измерительному тракту. Анализатор может выполнять анализ двух независимых целевых веществ одновременно, но при этом один излучающий ВШП одновременно озвучивает оба канала. Однако, как указывается в описании самого изобретения, поскольку генерация ПАВ в прямом и обратном направлениях осуществляется по одному и тому же пути (траектории), то необходима временная селекция импульсов прямого прохождения и многочисленных переотражений. Это является затруднительным, в том случае, если имеется сильное поглощение ПАВ в измерительном канале.The closest analogue to the patented device is the analyzer described in patent US 9076956 (B2), SAMSUNG ELECTRONICS CO LTD, 07.07.2015. The acoustic analyzer contains a radiating IDT located in the central part of the piezoelectric plate, on both sides of which in the direction of radiation with a gap there are receiving IDTs that form acoustic channels for samples of the analyzed liquid media connected to the measuring path. The analyzer can analyze two independent target substances at the same time, but at the same time one emitting IDT simultaneously voices both channels. However, as indicated in the description of the invention itself, since the generation of surfactants in the forward and reverse directions is carried out along the same path (trajectory), temporary selection of pulses of direct passage and numerous reflections is necessary. This is difficult if there is a strong absorption of surfactants in the measuring channel.

Настоящее изобретение направлено на решение проблемы реализации акустического мультиканального анализатора микропроб жидких сред, свободного от влияния помех за счет переотраженных сигналов.The present invention is directed to solving the problem of implementing an acoustic multichannel analyzer of microprobe liquid media, free from the influence of interference due to the reflected signals.

Патентуемый акустический анализатор содержит расположенный в центральной части пьезоэлектрической пластины излучающий ВШП, по обе стороны которого по направлению излучения с зазором размещены приемные ВШП, образующие акустические каналы для проб анализируемой жидкой среды, подключенные к измерительному тракту.The patented acoustic analyzer contains a radiating IDT located in the central part of the piezoelectric plate, on both sides of which in the direction of radiation with a gap there are receiving IDTs that form acoustic channels for samples of the analyzed liquid medium connected to the measuring path.

Отличие состоит в следующем.The difference is as follows.

Пьезоэлектрическая пластина выполнена из кристаллического материала толщиной порядка длины акустической волны с кристаллографической ориентацией, обеспечивающей угловую зависимость потока энергии ПМК от частоты возбуждения излучающего ВШП.The piezoelectric plate is made of crystalline material with a thickness of the order of the acoustic wavelength with a crystallographic orientation, which ensures the angular dependence of the PMC energy flux on the excitation frequency of the emitting IDT.

Приемные ВШП размещены парами на равных расстояниях относительно геометрического центра излучающего ВШП и под углами, выбранными из условия приема потоков энергии ПМК на дискретных частотах возбуждения излучающего ВШП, причем штыри всех приемных ВШП параллельны штырям излучающего ВШП.Receiving IDTs are arranged in pairs at equal distances relative to the geometric center of the emitting IDT and at angles selected from the conditions for receiving PMK energy flows at discrete excitation frequencies of the emitting IDT, the pins of all receiving IDTs being parallel to the emitting IDT pins.

Акустические каналы для проб содержат две кюветы - одну для анализируемой, другую - для эталонной жидких сред - с открытым горлом одинакового размера и формы в виде секторов, симметричных относительно плоскости, проходящей через геометрический центр и параллельно штырям излучающего ВШП, причем дном кювет является упомянутая пьезоэлектрическая пластина, а измерительный тракт выполнен с возможностью регистрации разности фаз и амплитуд сигналов между приемными ВШП каждой пары.Acoustic channels for samples contain two cuvettes - one for the analyzed one and the other for reference liquid media - with an open throat of the same size and shape in the form of sectors symmetrical with respect to the plane passing through the geometric center and parallel to the emitting IDT pins, the aforementioned piezoelectric bottom the plate, and the measuring path is configured to register the phase difference and signal amplitudes between the receiving IDTs of each pair.

Анализатор может характеризоваться тем, что пластина выполнена из монокристаллического ниобата лития (LNO), имеет кристаллографическую ориентацию 128°YX+30°-LNO, при отношении толщины Н пластины к длине λ акустической волны Н/λ, равном 1,67. Приемные ВШП размещены парами относительно положительного направления кристаллографической оси X монокристаллического LNO под пятью углами: минус 13,1°, минус 8,9°, плюс 2,7°, плюс 5,2° и плюс 5,7°.The analyzer can be characterized in that the plate is made of single-crystal lithium niobate (LNO), has a crystallographic orientation of 128 ° YX + 30 ° -LNO, with a ratio of the thickness H of the plate to the length λ of the acoustic wave N / λ equal to 1.67. The receiving IDTs are arranged in pairs relative to the positive direction of the crystallographic axis X of the single-crystal LNO at five angles: minus 13.1 °, minus 8.9 °, plus 2.7 °, plus 5.2 ° and plus 5.7 °.

Анализатор может характеризоваться и тем, что излучающий и приемные ВШП, а также кюветы для жидкости с открытым горлом расположены на одной поверхности пьезоэлектрической пластины.The analyzer can also be characterized by the fact that the emitting and receiving IDTs, as well as the cuvettes for liquids with an open neck, are located on one surface of the piezoelectric plate.

Анализатор может характеризоваться также тем, что излучающий и приемные ВШП, а также кюветы для жидкости с открытым горлом расположены на разных поверхностях пьезоэлектрической пластины.The analyzer can also be characterized by the fact that the emitting and receiving IDTs, as well as the cuvettes for liquids with an open neck, are located on different surfaces of the piezoelectric plate.

Анализатор может характеризоваться, кроме того, тем, что измерительный тракт включает выполненные с возможностью управления и обмена информацией генератор высокой частоты со сканирующей частотой, подключенный к излучающему ВШП, коммутаторы для попарного присоединения приемных ВШП к приемникам, выходы которых подключены к первым входам фазовых детекторов, компьютерный анализатор быстропротекающих процессов, импульсный генератор, вычислительный блок, блок управления. Выходы фазовых детекторов соединены с сигнальными входами компьютерного анализатора быстропротекающих процессов, выход которого соединен с первым входом вычислительного блока, выходы блока управления соединены с коммутаторами, вычислительным блоком и входом синхронизации импульсного генератора, выходы которого соединены с входом синхронизации генератора высокой частоты, анализатора быстропротекающих процессов и вычислительного блока, при этом выходы генератора высокой частоты соединены со вторыми входами фазовых детекторов.The analyzer can be characterized, in addition, by the fact that the measuring path includes a high-frequency generator with a scanning frequency, which is capable of controlling and exchanging information, connected to a radiating IDT, switches for pairwise connecting receiving IDTs to receivers, the outputs of which are connected to the first inputs of phase detectors, computer analyzer of fast processes, pulse generator, computing unit, control unit. The outputs of the phase detectors are connected to the signal inputs of a computer analyzer of fast processes, the output of which is connected to the first input of the computing unit, the outputs of the control unit are connected to the switches, the computational unit and the synchronization input of a pulse generator, the outputs of which are connected to the synchronization input of a high frequency generator, an analyzer of fast processes and the computing unit, while the outputs of the high-frequency generator are connected to the second inputs of the phase detectors.

Анализатор может характеризоваться и тем, что анализатор быстропротекающих процессов представляет собой BoxCar интегратор.The analyzer can be characterized by the fact that the analyzer of fast processes is a BoxCar integrator.

Технический результат - повышение точности анализа микропроб жидких сред за счет исключения влияния разности температур анализируемой и эталонной жидких сред и снижения взаимного влияния акустических пучков при обеспечении неколлинеарного распространения их энергетических потоков. Дополнительный технический результат - возможность фиксации как амплитудного, так и фазового откликов непосредственно в процессе любых измерений.EFFECT: increased accuracy of analysis of microsamples of liquid media by eliminating the influence of the temperature difference of the analyzed and reference liquid media and reducing the mutual influence of acoustic beams while ensuring noncollinear propagation of their energy flows. An additional technical result is the possibility of fixing both the amplitude and phase responses directly during any measurement.

В основе изобретения лежат положения, установленные самим заявителем и подтвержденные теоретическими данными и экспериментальными результатами.The invention is based on the provisions established by the applicant himself and confirmed by theoretical data and experimental results.

Основной особенностью является неизвестная из уровня техники возможность практического использования свойства веерообразного излучения энергетических потоков мод ПМК разных порядков в измерительных каналах, образованных именно одним и тем же двунаправленным излучающим ВШП. Благодаря такому решению исключается появление сигналов переотражения акустических волн и соответственно, помех.The main feature is the possibility, unknown from the prior art, of the practical use of the properties of fan-shaped radiation of energy flows of PMC modes of different orders in the measuring channels formed by the same bi-directional radiating IDT. Thanks to this solution, the appearance of re-reflection signals of acoustic waves and, accordingly, interference is eliminated.

Существо изобретения поясняется на чертежах, где:The invention is illustrated in the drawings, where:

фиг. 1 - принципиальная схема анализатора;FIG. 1 is a schematic diagram of an analyzer;

фиг. 2 - одностороннее размещение элементов на пластине, вид в сечении;FIG. 2 - one-sided placement of elements on the plate, view in section;

фиг. 3 - двухстороннее размещение элементов на пластине, вид в сечении;FIG. 3 - double-sided placement of elements on the plate, view in section;

фиг. 4 - топология каналов анализатора;FIG. 4 - channel topology of the analyzer;

фиг. 5 - схематичное представление веерообразного излучения энергетических потоков ПМК от частоты возбуждения излучающего ВШП для пластины 128°YX+30°-LNO с нормированной толщиной Н/λ=1,67;FIG. 5 is a schematic representation of the fan-shaped radiation of the PMC energy flows from the excitation frequency of the emitting IDT for a 128 ° YX + 30 ° -LNO plate with a normalized thickness N / λ = 1.67;

фиг. 6 - ориентационные зависимости угла отклонения потока энергии Ψn для ПМК четырех первых номеров n в пластине 128°Y-LNO (углы Эйлера 0°, 37,86°, Θ) толщиной Н/λ=1,67.FIG. 6 - orientation dependences of the angle of deviation of the energy flux Ψ n for the PMC of the four first numbers n in the plate 128 ° Y-LNO (Euler angles 0 °, 37.86 °, Θ) with a thickness of N / λ = 1.67.

Акустический анализатор содержит пьезоэлектрическую пластину 1, в центральной части 11 которой расположен излучающий ВШП 2. По обе стороны пластины 1 по направлению 21 излучения с зазором размещены приемные ВШП 3, образующие акустические каналы 4 для проб анализируемой жидкой среды. На фиг. 1 и 4 показано пять каналов 4: поз. 41, 42, 43, 44, 45.The acoustic analyzer contains a piezoelectric plate 1, in the central part 11 of which a radiating IDT 2 is located. On both sides of the plate 1, receiving IDTs 3 are placed with a gap in the direction of radiation 21, which form acoustic channels 4 for samples of the analyzed liquid medium. In FIG. Figures 1 and 4 show five channels 4: pos. 41, 42, 43, 44, 45.

Пьезоэлектрическая пластина 1 выполнена из монокристаллического ниобата лития (LNO), имеет кристаллографическую ориентацию 128°YX+30°-LNO, при отношении толщины Н пластины к длине λ акустической волны Н/λ=1,67. Такие параметры обеспечивают угловую зависимость потока энергии ПМК от частоты возбуждения излучающего ВШП.The piezoelectric plate 1 is made of monocrystalline lithium niobate (LNO), has a crystallographic orientation of 128 ° YX + 30 ° -LNO, with a ratio of the thickness H of the plate to the length λ of the acoustic wave H / λ = 1.67. Such parameters provide the angular dependence of the PMC energy flux on the excitation frequency of the emitting IDT.

Приемные ВШП 3 (31, 32, 33, 34, 35) размещены парами на равных расстояниях относительно геометрического центра излучающего ВШП 2 и под углами α1, α2, α3, α4, α5, выбранными из условия приема потоков энергии ПМК на дискретных частотах возбуждения излучающего ВШП 2. Отсчет углов α1, α2, α3, α4, α5, производится относительно положительного направления кристаллографической оси X, которая перпендикулярна технологической грани 5. Штыри приемных ВШП 31, 32, 33, 34, 35 параллельны штырям излучающего ВШП 2.Receiving IDT 3 (31, 32, 33, 34, 35) are arranged in pairs at equal distances relative to the geometric center of the emitting IDT 2 and at angles α 1 , α 2 , α 3 , α 4 , α 5 selected from the conditions for receiving PMC energy flows at discrete excitation frequencies of the emitting IDT 2. The readout of the angles α 1 , α 2 , α 3 , α 4 , α 5 is made relative to the positive direction of the crystallographic axis X, which is perpendicular to the technological face 5. Pins for receiving IDT 31, 32, 33, 34, 35 are parallel to the pins of the emitting IDT 2.

Расстояния K, на которых размещены приемные ВШП 31, 32, 33, 34, 35 в каждом канале 41, 42, 43, 44, 45, должны быть одинаковыми относительно геометрического центра излучающего ВШП 2 для каждой пары. Так, на фиг. 4 эти расстояния обозначены как K1, K5 для каналов 41 и 45 относительно плоскости 6, проходящей через геометрический центр и параллельно штырям излучающего ВШП 2.The distances K at which the receiving IDTs 31, 32, 33, 34, 35 are located in each channel 41, 42, 43, 44, 45 should be the same relative to the geometric center of the emitting IDT 2 for each pair. So in FIG. 4, these distances are designated as K 1 , K 5 for channels 41 and 45 with respect to the plane 6 passing through the geometric center and parallel to the pins of the radiating IDT 2.

Акустические каналы для проб содержат две кюветы 51, 52 для анализируемой и эталонной жидких сред с открытым горлом 53 одинакового размера и формы в виде секторов, симметричных относительно плоскости 6, проходящей через геометрический центр и параллельно штырям излучающего ВШП 2. Дном кювет 51, 52 является упомянутая пьезоэлектрическая пластина 1.Acoustic channels for samples contain two cuvettes 51, 52 for the analyzed and reference liquid media with open neck 53 of the same size and shape in the form of sectors symmetrical about a plane 6 passing through the geometric center and parallel to the pins of the radiating IDT 2. The bottom of the cuvette 51, 52 is said piezoelectric plate 1.

Каналы 41, 42, 43, 44, 45, в которых приемные ВШП размещены парами относительно положительного направления кристаллографической оси X монокристаллического LNO, расположены под пятью углами: α1, α2, α3, α4, α5.Channels 41, 42, 43, 44, 45, in which the receiving IDTs are arranged in pairs relative to the positive direction of the crystallographic axis X of the single-crystal LNO, are located at five angles: α 1 , α 2 , α 3 , α 4 , α 5 .

На фиг. 5 схематически представлены направления излучения энергетических потоков указанных мод ПМК для соответствующих частот возбуждения излучающего ВШП 2 в пластине 128°YX+30°-LNO с нормированной толщиной Н/λ=1,67. Так, частота 12,4 МГц обеспечивает возбуждение моды нулевого порядка (n=0), 12,7 МГц - первого порядка (n=1), 14,2 МГц - третьего порядка (n=3), 16,2 МГц - пятого порядка (n=5) и 18,5 МГц - седьмого порядка (n=7).In FIG. 5 schematically shows the directions of the radiation of the energy flows of the indicated PMC modes for the corresponding excitation frequencies of the emitting IDT 2 in the plate 128 ° YX + 30 ° -LNO with a normalized thickness H / λ = 1.67. So, the frequency of 12.4 MHz provides the excitation of the zero order mode (n = 0), 12.7 MHz - the first order (n = 1), 14.2 MHz - the third order (n = 3), 16.2 MHz - the fifth order (n = 5) and 18.5 MHz - seventh order (n = 7).

На фиг. 6 показаны результаты собственных вычислений - ориентационные зависимости угла отклонения потока энергии Ψn для ПМК четырех первых номеров мод n в пластине 128°Y-LNO (углы Эйлера 0°, 37,86°, Θ) толщиной Н/λ=1,67. Видно, что при распространении, например, под углом Θ=30° к оси X (вертикальная линия) отклонения потоков энергии мод разного порядка n (горизонтальные линии) различны, что и обеспечивает веерообразное излучение ПМК с помощью одного излучающего ВШП.In FIG. Figure 6 shows the results of our own calculations — the orientation dependences of the angle of deviation of the energy flux Ψ n for the PMC of the first four mode numbers n in the 128 ° Y-LNO plate (Euler angles 0 °, 37.86 °, Θ) with a thickness of H / λ = 1.67. It can be seen that during propagation, for example, at an angle Θ = 30 ° to the X axis (vertical line), the deviations of the energy flows of modes of different orders of n (horizontal lines) are different, which ensures fan-shaped PMC radiation using a single radiating IDT.

Пример выполнения измерительного тракта анализатора представлен на фиг. 1. Следует отметить, что могут быть использованы различные известные решения, позволяющие регистрировать «отклики» акустоэлектронных датчиков в импульсном и непрерывном режимах (см., например, В.И. Анисимкин, И.И. Пятайкин. «Экспериментальные установки для исследования акустоэлектронных датчиков в импульсном и непрерывном режимах» // Нелинейный Мир. 2015. Т. 13. №4. С. 17-20). Измерительный тракт не является предметом настоящего изобретения.An example embodiment of the measuring path of the analyzer is shown in FIG. 1. It should be noted that various well-known solutions can be used to record the “responses” of acoustoelectronic sensors in pulsed and continuous modes (see, for example, V.I. Anisimkin, I.I. Pyataykin. "Experimental installations for the study of acoustoelectronic sensors in pulsed and continuous modes "// Nonlinear World. 2015. V. 13. No. 4. P. 17-20). The measuring path is not the subject of the present invention.

Измерительный тракт включает выполненные с возможностью управления и обмена информацией генератор 7 высокой частоты со сканирующей частотой, подключенный к излучающему ВШП 2, коммутаторы 8 для попарного присоединения приемных ВШП 3 (поз. 31, 32, 33, 34, 35) к приемникам 9, выходы которых подключены к первым входам фазовых детекторов 91, 92, компьютерный анализатор 93 быстропротекающих процессов, импульсный генератор 94, вычислительный блок 95, блок 96 управления. Однако может быть применено и несколько (по числу каналов и мод ПМК) генераторов высокой частоты, которые настроены на определенную частоту каждой моды.The measuring path includes a high-frequency generator 7 with a scanning frequency configured to control and exchange information, connected to a radiating IDT 2, switches 8 for pairwise connecting receiving IDTs 3 (pos. 31, 32, 33, 34, 35) to receivers 9, outputs which are connected to the first inputs of the phase detectors 91, 92, a computer analyzer 93 of fast processes, a pulse generator 94, a computing unit 95, a control unit 96. However, several high-frequency generators (according to the number of channels and modes of the PMC) can be used, which are tuned to a specific frequency of each mode.

Выходы фазовых детекторов 91, 92 соединены с сигнальными входами компьютерного анализатора 93 быстропротекающих процессов. Выход анализатора 93 соединен с первым входом вычислительного блока 95. Выходы блока 96 управления соединены с коммутаторами 8, вычислительным блоком 95 и входом синхронизации импульсного генератора 94. Вторые входы фазовых детекторов 91, 92 соединены с выходами синхронизации генератора 7.The outputs of the phase detectors 91, 92 are connected to the signal inputs of a computer analyzer 93 of fast processes. The output of the analyzer 93 is connected to the first input of the computing unit 95. The outputs of the control unit 96 are connected to the switches 8, the computing unit 95 and the synchronization input of the pulse generator 94. The second inputs of the phase detectors 91, 92 are connected to the synchronization outputs of the generator 7.

Выходы импульсного генератора 94 соединены с входом синхронизации генератора 7 высокой частоты, анализатора 93 быстропротекающих процессов и вычислительного блока 95. В качестве средства хранения и обработки результатов анализа используется компьютер.The outputs of the pulse generator 94 are connected to the synchronization input of a high frequency generator 7, an analyzer 93 of fast processes and a computing unit 95. A computer is used as a means of storing and processing the analysis results.

В качестве анализатора 93 удобно использовать BoxCar интегратор, который позволяет исключить влияние электромагнитной наводки на селекцию импульсов разных мод. Интегрирующее окно BoxCar интегратора последовательно перемещается от импульса одной ПМК к импульсу другой ПМК, и не совпадает с положением электромагнитной наводки, исключая ее влияние на результаты измерений.As an analyzer 93, it is convenient to use the BoxCar integrator, which eliminates the influence of electromagnetic interference on the selection of pulses of different modes. The integrator BoxCar integrator window moves sequentially from the pulse of one PMC to the pulse of another PMC, and does not coincide with the position of the electromagnetic interference, excluding its influence on the measurement results.

Устройство функционирует следующим образом.The device operates as follows.

Кюветы 51, 52 заполняют анализируемыми жидкостями. Например, в кювету 51 вводится эталонная жидкость, в кювету 52 - тестируемая жидкость. Выходы приемных ВШП 31-35 посредством коммутаторов 8 соединяются друг с другом попарно с образованием каналов 41-45. Выходным сигналом является разница двух сигналов - одного, прошедшего через жидкость кюветы 51, второго - через жидкость кюветы 52. Если жидкости в кюветах 51, 52 одинаковы, то сигнал на выходе анализатора 93 равен нулю. Если акустические свойства различаются, то сигнал на выходе анализатора 93 отличен от нуля, и мера этого отличия вычисляется в блоке 95 как результат анализа.Ditches 51, 52 are filled with the analyzed liquids. For example, a reference fluid is introduced into the cuvette 51, and a test fluid is introduced into the cuvette 52. The outputs of the receiving IDT 31-35 through the switches 8 are connected to each other in pairs with the formation of channels 41-45. The output signal is the difference between two signals - one that passed through the liquid of the cell 51, the second - through the liquid of the cell 52. If the liquids in the cells 51, 52 are the same, then the signal at the output of the analyzer 93 is zero. If the acoustic properties differ, then the signal at the output of the analyzer 93 is nonzero, and the measure of this difference is calculated in block 95 as a result of the analysis.

Измерения фазового «отклика» в импульсном режиме проводят, например, следующим образом. Прямоугольный сигнал с импульсного генератора 94 подается на генератор 7 высокой частоты. Модулированный ВЧ сигнал с фазой φВЧ=2πfо⋅t поступает на излучающий ВШП 2, который возбуждает ПМК с частотой fо. Волна со скоростью vо распространяется по пьезоэлектрической пластине 1 через жидкость в кювете 51 и поступает на приемный ВШП 3 (31), где вновь преобразуется в модулированный ВЧ сигнал с фазой φ=2πfо⋅t+2πfо⋅(L/vо). В фазовом детекторе 91 этот сигнал сравнивается с опорным сигналом генератора 7 высокой частоты, вырабатывая видеоимпульс, амплитуда которого пропорциональная разности фаз сигналов, равного φо=2πfо⋅(L/vо). Анализатор 93 (BoxCar интегратор) измеряет амплитуду видеоимпульса. Измерение фазового «отклика» Δφ/φо, равного ΔL/L - Δv/vо, производится эквивалентным изменением частоты волны fо, дающим то же изменение величины φо, что и изменение скорости (Δφ/φо=Δf/fо). Величины начальной и конечной частоты сигнала измеряются частотомером (на фиг. 1 не показан). Точность измерения «отклика» составляет ±10×10-6.Measurements of the phase "response" in a pulsed mode are carried out, for example, as follows. The rectangular signal from the pulse generator 94 is supplied to the generator 7 of the high frequency. A modulated HF signal with a phase φ HF = 2πf о ⋅t enters the emitting IDT 2, which excites the PMC with a frequency f о . A wave with a velocity v о propagates through a piezoelectric plate 1 through a liquid in a cuvette 51 and enters a receiving IDT 3 (31), where it is again converted to a modulated RF signal with a phase φ = 2πf о оt + 2πf о ⋅ (L / v о ) . In the phase detector 91, this signal is compared with the reference signal of the high-frequency generator 7, producing a video pulse whose amplitude is proportional to the phase difference of the signals, equal to φ о = 2πf о L (L / v о ). The analyzer 93 (BoxCar integrator) measures the amplitude of the video pulse. The phase response Δφ / φ о equal to ΔL / L - Δv / v о is measured by an equivalent change in the wave frequency f о giving the same change in φ о as the change in speed (Δφ / φ о = Δf / f о ) The values of the initial and final frequency of the signal are measured by a frequency meter (not shown in Fig. 1). The accuracy of the “response” measurement is ± 10 × 10 -6 .

Измерения фазового и амплитудного «откликов» в непрерывном режиме проводят с помощью анализатора четырехполюсников (например, KEYSIGHT 5061В), работающего, соответственно, в фазовом и амплитудном режимах на прохождение.Measurements of the phase and amplitude "responses" in a continuous mode are carried out using a four-terminal analyzer (for example, KEYSIGHT 5061B), operating, respectively, in phase and amplitude modes for passage.

Необходимо отметить, что поскольку глубина проникновения ПМК из пластины 1 в жидкость не превышает 1 мкм, точного определения массы (объема) анализируемых жидкостей не требуется. Типичный объем жидкостных проб составляет порядка 100 мкл.It should be noted that since the penetration depth of the PMC from the plate 1 into the liquid does not exceed 1 μm, an accurate determination of the mass (volume) of the analyzed liquids is not required. A typical volume of liquid samples is about 100 μl.

Сравнение параметров жидкостей можно проводить при любой температуре, поскольку выходные сигналы с приемных ВШП 3 при прохождении эталонной и тестирующей жидкостей вычитаются.Comparison of the parameters of liquids can be carried out at any temperature, since the output signals from the receiving IDT 3 when passing the reference and testing liquids are subtracted.

Металлизация какого-либо канала 41-45 в области одной из кювет 51 или 52 и при вычитании сигналов с приемных ВШП 31-35, прошедших через металлизированный участок в кювете 51 и неметаллизированный участок в кювете 52, позволяет исключить вклад от вязкости тестируемой жидкости и определить вклад только от ее электропроводимости.Metallization of any channel 41-45 in the region of one of the cuvettes 51 or 52 and when subtracting the signals from the receiving IDT 31-35 that passed through the metallized portion in the cuvette 51 and the nonmetallized portion in the cuvette 52 eliminates the contribution from the viscosity of the test liquid and determines contribution only from its electrical conductivity.

При введении в кювету 51 и в кювету 52 одинаковых жидкостей, а затем биологических объектов (например, бактерий), можно детектировать присутствие биообъектов и их влияние на свойства жидкости.When the same liquids, and then biological objects (for example, bacteria) are introduced into cuvette 51 and into cuvette 52, the presence of biological objects and their influence on the properties of the liquid can be detected.

Таким образом, обеспечивается достижение технического результата - повышение точности анализа микропроб жидких сред за счет исключения влияния разности температур анализируемой и эталонной жидких сред и снижения взаимного влияния энергетических потоков акустических пучков.Thus, the achievement of the technical result is achieved - increasing the accuracy of the analysis of microsamples of liquid media by eliminating the influence of the temperature difference of the analyzed and reference liquid media and reducing the mutual influence of the energy flows of acoustic beams.

Claims (11)

1. Акустический анализатор, содержащий расположенный в центральной части пьезоэлектрической пластины излучающий встречно-штыревой преобразователь (ВШП), по обе стороны которого по направлению излучения с зазором размещены приемные ВШП, образующие акустические каналы для проб анализируемой жидкой среды, подключенные к измерительному тракту,1. An acoustic analyzer containing emitting an interdigital transducer (IDT) located in the central part of the piezoelectric plate, on both sides of which in the direction of radiation with a gap there are receiving IDTs that form acoustic channels for samples of the analyzed liquid medium connected to the measuring path, отличающийся тем, чтоcharacterized in that пьезоэлектрическая пластина выполнена из кристаллического материала толщиной порядка длины акустической волны с кристаллографической ориентацией, обеспечивающей угловую зависимость потока энергии акустических пластинчатых мод колебаний (ПМК) от частоты возбуждения излучающего ВШП, при этомthe piezoelectric plate is made of a crystalline material with a thickness of the order of the acoustic wavelength with a crystallographic orientation, which provides an angular dependence of the energy flow of acoustic plate-like vibration modes (PMC) on the excitation frequency of the emitting IDT, приемные ВШП размещены парами на равных расстояниях относительно геометрического центра излучающего ВШП и под углами, выбранными из условия приема потоков энергии ПМК на дискретных частотах возбуждения излучающего ВШП, причем штыри всех приемных ВШП параллельны штырям излучающего ВШП;receiving IDTs are arranged in pairs at equal distances relative to the geometric center of the emitting IDT and at angles selected from the conditions for receiving PMK energy flows at discrete excitation frequencies of the emitting IDT, the pins of all receiving IDTs being parallel to the emitting IDT pins; акустические каналы для проб образованы двумя кюветами для анализируемой и эталонной жидких сред с открытым горлом одинакового размера и формы в виде секторов, кюветы симметричны относительно плоскости, проходящей через геометрический центр и параллельно штырям излучающего ВШП, причем дном кювет является упомянутая пьезоэлектрическая пластина, а измерительный тракт выполнен с возможностью регистрации разности сигналов между приемными ВШП каждой пары.acoustic channels for samples are formed by two cuvettes for the analyzed and reference liquid media with the same throat of the same size and shape in the form of sectors, the cuvettes are symmetrical about a plane passing through the geometric center and parallel to the pins of the emitting IDT, the bottom of the cuvette being the aforementioned piezoelectric plate, and the measuring path made with the possibility of registering the difference of the signals between the receiving IDT of each pair. 2. Анализатор по п. 1, отличающийся тем, что пластина выполнена из монокристаллического ниобата лития (LNO), имеет кристаллографическую ориентацию 128°YX+30°-LNO, при отношении толщины Н пластины к длине λ акустической волны Н/λ, равном 1,67; приемные ВШП размещены парами относительно положительного направления кристаллографической оси X монокристаллического LNO под пятью углами: минус 13,1°, минус 8,9°, плюс 2,7°, плюс 5,2° и плюс 5,7°.2. The analyzer according to claim 1, characterized in that the plate is made of monocrystalline lithium niobate (LNO), has a crystallographic orientation of 128 ° YX + 30 ° -LNO, with the ratio of the thickness H of the plate to the length λ of the acoustic wave N / λ equal to 1 , 67; receiving IDTs are arranged in pairs relative to the positive direction of the crystallographic axis X of single-crystal LNO at five angles: minus 13.1 °, minus 8.9 °, plus 2.7 °, plus 5.2 ° and plus 5.7 °. 3. Анализатор по п. 1, отличающийся тем, что излучающий и приемные ВШП, а также кюветы для жидкости с открытым горлом расположены на одной поверхности пьезоэлектрической пластины.3. The analyzer according to claim 1, characterized in that the emitting and receiving IDTs, as well as the cuvettes for liquids with an open neck, are located on one surface of the piezoelectric plate. 4. Анализатор по п. 1, отличающийся тем, что излучающий и приемные ВШП, а также кюветы для жидкости с открытым горлом расположены на разных поверхностях пьезоэлектрической пластины.4. The analyzer according to claim 1, characterized in that the emitting and receiving IDTs, as well as the open cell throat cuvettes, are located on different surfaces of the piezoelectric plate. 5. Анализатор по п. 1, отличающийся тем, что измерительный тракт включает выполненные с возможностью управления и обмена информацией генератор высокой частоты со сканирующей частотой, подключенный к излучающему ВШП, коммутаторы для попарного присоединения приемных ВШП к приемникам, выходы которых подключены к первым входам фазовых детекторов, компьютерный анализатор быстропротекающих процессов, импульсный генератор, вычислительный блок, блок управления, при этом5. The analyzer according to claim 1, characterized in that the measuring path includes a high-frequency generator with a scanning frequency, capable of controlling and exchanging information, connected to a radiating IDT, switches for pairwise connecting receiving IDTs to receivers, the outputs of which are connected to the first phase inputs detectors, a computer analyzer of fast processes, a pulse generator, a computing unit, a control unit, while выходы фазовых детекторов соединены с сигнальными входами компьютерного анализатора быстропротекающих процессов, выход которого соединен с первым входом вычислительного блока, выходы блока управления соединены с коммутаторами, вычислительным блоком и входом синхронизации импульсного генератора, выходы которого соединены с входом синхронизации генератора высокой частоты, анализатора быстропротекающих процессов и вычислительного блока, при этом выходы генератора высокой частоты соединены со вторыми входами фазовых детекторов.the outputs of the phase detectors are connected to the signal inputs of a computer analyzer of fast processes, the output of which is connected to the first input of the computing unit, the outputs of the control unit are connected to the switches, the computing unit and the synchronization input of a pulse generator, the outputs of which are connected to the synchronization input of a high frequency generator, an analyzer of fast processes and the computing unit, while the outputs of the high-frequency generator are connected to the second inputs of the phase detectors. 6. Анализатор по п. 5, отличающийся тем, что анализатор быстропротекающих процессов представляет собой BoxCar интегратор.6. The analyzer according to claim 5, characterized in that the analyzer of fast processes is a BoxCar integrator.
RU2019120565A 2019-07-02 2019-07-02 Acoustic multichannel analyzer of micro samples of liquid media RU2712723C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019120565A RU2712723C1 (en) 2019-07-02 2019-07-02 Acoustic multichannel analyzer of micro samples of liquid media

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019120565A RU2712723C1 (en) 2019-07-02 2019-07-02 Acoustic multichannel analyzer of micro samples of liquid media

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2712723C1 true RU2712723C1 (en) 2020-01-31

Family

ID=69625144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019120565A RU2712723C1 (en) 2019-07-02 2019-07-02 Acoustic multichannel analyzer of micro samples of liquid media

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2712723C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5325704A (en) * 1993-11-22 1994-07-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Surface acoustic wave (SAW) chemical multi-sensor array
RU2327984C1 (en) * 2007-02-19 2008-06-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия Multi-channel piezo sensor "electronic nose"
RU2533692C1 (en) * 2013-08-08 2014-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук Multiplexer acoustic array for "electronic nose" and "electronic tongue" analytical instruments
US9076956B2 (en) * 2012-06-27 2015-07-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Saw array sensor
RU2649217C1 (en) * 2017-03-24 2018-03-30 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук Hybrid acoustic sensor of the electronic nose and electronic tongue system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5325704A (en) * 1993-11-22 1994-07-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Surface acoustic wave (SAW) chemical multi-sensor array
RU2327984C1 (en) * 2007-02-19 2008-06-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия Multi-channel piezo sensor "electronic nose"
US9076956B2 (en) * 2012-06-27 2015-07-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Saw array sensor
RU2533692C1 (en) * 2013-08-08 2014-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук Multiplexer acoustic array for "electronic nose" and "electronic tongue" analytical instruments
RU2649217C1 (en) * 2017-03-24 2018-03-30 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук Hybrid acoustic sensor of the electronic nose and electronic tongue system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2335062B1 (en) Method for investigating a structure and structure for receiving and/or conducting a liquid or soft medium
US6293136B1 (en) Multiple mode operated surface acoustic wave sensor for temperature compensation
WO2015159378A1 (en) Ultrasonic inspection device and ultrasonic inspection method
US7170213B2 (en) Surface acoustic wave element, electric signal processing apparatus using the surface acoustic wave element, environment evaluating apparatus using the electric signal processing apparatus, and analyzing method using the surface acoustic wave element
Papadakis Absolute measurements of ultrasonic attenuation using damped nondestructive testing transducers
JP4795925B2 (en) Ultrasonic thickness measurement method and apparatus
Dixon et al. The wave-field from an array of periodic emitters driven simultaneously by a broadband pulse
JPH03209157A (en) Instrument for measuring solution by utilizing surface acoustic wave and method for measuring specific material in solution
RU2712723C1 (en) Acoustic multichannel analyzer of micro samples of liquid media
Kubrusly et al. Measurement of plate thickness based on the optimal unidirectional generation of ultrasonic waves using dual electromagnetic acoustic transducer
RU2533692C1 (en) Multiplexer acoustic array for "electronic nose" and "electronic tongue" analytical instruments
Lenner et al. Single-element ultrasonic transducer for non-invasive measurements
RU2649217C1 (en) Hybrid acoustic sensor of the electronic nose and electronic tongue system
JP3212536B2 (en) Array type electromagnetic ultrasonic flaw detector
JP2004191133A (en) Ultrasonic flaw detector
Kondoh et al. Multichannel shear horizontal surface acoustic wave microsensor for liquid characterization
RU176015U1 (en) DEVICE FOR DETECTING AND MONITORING INHOMOGENEITIES OF SOLID MATERIALS
RU2520950C1 (en) Ultrasonic surface wave converter and method for manufacture thereof
Nomura et al. Precise measurement of SAW velocity using SAW delay line
RU2408881C1 (en) Method of determining liquid characteristics and device for realising said method
Strelnik et al. Development of a Doppler Anemometry Method for Diagnosing Two-Phase Flows in a Liquid Metal Medium
Pei et al. Plate thickness and transducer distance dual inversion with dry contact ultrasonic Lamb wave transducers
JPH06281634A (en) Ultrasonic probe
Lu et al. The small volume liquid density sensor using surface acoustic wave
Lee et al. ELECTRICAL LOADING EFFECTS ON LEAKY LAMB WAVES FOR PIEZOELECTRIC PLATE BORDERED WITH A FLUID: ANALYSIS AND MEASUREMENTS