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电容对石英晶体微天平质量灵敏度影响分析
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作者 孙世政 郑天成 +2 位作者 何泽银 黄思成 刘鑫鹏 《国外电子测量技术》 2024年第7期170-175,共6页
为探究振荡电路中电容对石英晶体微天平质量灵敏度的影响,提出了振荡电路的等效电路模型阻抗分析方法。首先,建立等效电路模型,分析阻抗与频率关系,揭示了电容容值与其质量灵敏度对应关系;其次,进行多物理场耦合仿真实验,探究了电容容... 为探究振荡电路中电容对石英晶体微天平质量灵敏度的影响,提出了振荡电路的等效电路模型阻抗分析方法。首先,建立等效电路模型,分析阻抗与频率关系,揭示了电容容值与其质量灵敏度对应关系;其次,进行多物理场耦合仿真实验,探究了电容容值对其质量灵敏度的影响规律;最后,搭建实验系统平台,开展了质量灵敏度实验。结果表明,并联电容对其质量灵敏度影响较小;串联1.01 pF电容其质量灵敏度提升8.01×10^(-2)Hz/ng,串联15.84 pF电容其质量灵敏度提升1.49×10^(-2)Hz/ng。该结论有助于更好地理解电容对石英晶体微天平质量灵敏度影响,为该类传感器便携化、微型化设计提供有力支持。 展开更多
关键词 石英晶体天平 质量灵敏度 压电效应 阻抗分析
原文传递
一种基于石英晶体微天平倍频相移信号的呼吸频率监测系统
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作者 邓如悦 司士辉 +3 位作者 陈金华 王桢昌 贾胜彬 张汶铮 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1078-1083,共6页
对人体呼吸频率实时连续的监测具有重要的医学诊断价值,本研究以基频10 MHz压电石英晶体为呼吸监测传感元件,采用直接数字频率合成器(DDS)合成频率源在5倍频下激励压电石英体,实时连续测定呼吸气流下的压电石英晶体相移变化信号。由于... 对人体呼吸频率实时连续的监测具有重要的医学诊断价值,本研究以基频10 MHz压电石英晶体为呼吸监测传感元件,采用直接数字频率合成器(DDS)合成频率源在5倍频下激励压电石英体,实时连续测定呼吸气流下的压电石英晶体相移变化信号。由于高倍频下压电石英体对表面水分子吸附聚集过程具有高灵敏的质量响应,因此石英体表面不需厚膜修饰,直接采用金属电极(银电极)的石英体,成功实现了对呼吸频率的连续监测。与传统的频移法相比,该方法信号采样速度快,可低至0.05 s/点,无论对慢呼吸还是急促呼吸都可以实现准确监测。石英晶体微天平相移呼吸检测系统不仅能够满足连续呼吸监测的要求,还可以为人体呼吸监测提供呼吸频率、呼吸强弱,呼吸紊乱度等呼吸特征信息。 展开更多
关键词 石英晶体天平 传感器 呼吸监测 相位响应
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电化学石英晶体微天平技术在导电聚合物研究中的应用综述
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作者 李娜 赵文弟 +1 位作者 陈志鸿 刘聪聪 《山东化工》 CAS 2024年第7期54-56,62,共4页
导电聚合物作为一类具有高导电性和良好电化学性能的聚合物材料,被广泛应用于传感器、电池、柔性电子等领域。电化学石英晶体微天平(EQCM)是一种灵敏度可达纳克级别的、能提供电化学反应过程中原位质量变化信息的检测技术,具有高灵敏度... 导电聚合物作为一类具有高导电性和良好电化学性能的聚合物材料,被广泛应用于传感器、电池、柔性电子等领域。电化学石英晶体微天平(EQCM)是一种灵敏度可达纳克级别的、能提供电化学反应过程中原位质量变化信息的检测技术,具有高灵敏度、高分辨率的优点,已成为研究导电聚合物的有力工具。本文综述了近年来EQCM技术在导电聚合物领域的应用研究,包括聚合物膜的合成机理研究、离子交换和质量传递机制分析以及在能量转换与存储方面的应用。这些研究有望为深入理解导电聚合物的电化学行为和性能调控提供技术支持和借鉴。 展开更多
关键词 电化学石英晶体天平(Eqcm) 导电聚合物 电化学 应用
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基于石英晶体微天平的油液铁离子检测技术研究
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作者 王艳 曾禹 +2 位作者 吕天奕 李冲 赵宝瑞 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第7期40-42,47,共4页
针对发动机油液离子检测方法中存在设备昂贵、过程复杂且经济性不佳等问题,提出一种基于石英晶体微天平(QCM)检测油液中铁离子含量的方法。利用QCM谐振频率和晶体表面负载质量的线性关系,以及大孔螯合型树脂对铁离子的选择性吸附能力,... 针对发动机油液离子检测方法中存在设备昂贵、过程复杂且经济性不佳等问题,提出一种基于石英晶体微天平(QCM)检测油液中铁离子含量的方法。利用QCM谐振频率和晶体表面负载质量的线性关系,以及大孔螯合型树脂对铁离子的选择性吸附能力,实现了检测不同含量的铁离子油液。实验结果表明:该方法具有高精度、高稳定性和高准确性,理论值与实际值误差小于4.8%。 展开更多
关键词 石英晶体天平 传感器 离子检测 润滑油
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石英晶体微天平(QCM)在超临界CO_2过程中的应用 被引量:4
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作者 马少玲 陆兆文 +1 位作者 吴有庭 张志炳 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1080-1087,共8页
超临界流体技术是绿色化学的一个重要领域,由于高压的限制,传统检测手段很难应用于过程中涉及的物理和化学性质数据的测定,严重影响了超临界技术的研究与应用。石英晶体微天平(QCM)作为一种新型的介观级微称重技术,适用于高温高压等极... 超临界流体技术是绿色化学的一个重要领域,由于高压的限制,传统检测手段很难应用于过程中涉及的物理和化学性质数据的测定,严重影响了超临界技术的研究与应用。石英晶体微天平(QCM)作为一种新型的介观级微称重技术,适用于高温高压等极端条件,具有测量精度高的优点。本文介绍了石英晶体微天平技术应用的基本理论及其特点,并重点回顾和展望了该技术在超临界CO2中的应用。 展开更多
关键词 压电 石英晶体天平(qcm) 超临界过程 称重技术
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石英晶体微天平(QCM)在大气腐蚀研究中的应用 被引量:9
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作者 严川伟 曹楚南 林海潮 《中国腐蚀与防护学报》 CAS CSCD 2001年第2期123-127,共5页
石英晶体微天平 (QCM )作为一种高灵敏度的质量检测手段 ,已经用于金属材料大气腐蚀动力学及其环境因素和缓蚀剂存在的影响规律的研究 。
关键词 石英晶体天平 大气腐蚀 腐蚀试验
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电化学石英晶体微天平(EQCM)原理及应用中的几个问题 被引量:5
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作者 董永贵 《测控技术》 CSCD 2004年第3期15-17,共3页
简要介绍了电化学石英晶体微天平 (EQCM ,electrochemi calquartzcrystalmicrobalance)的工作原理 ,并针对其在应用中经常遇到的几个问题进行了深入讨论。比较起单纯的电化学分析方法 ,EQCM系统中QCM元件与溶液接触的电极同时充当了电... 简要介绍了电化学石英晶体微天平 (EQCM ,electrochemi calquartzcrystalmicrobalance)的工作原理 ,并针对其在应用中经常遇到的几个问题进行了深入讨论。比较起单纯的电化学分析方法 ,EQCM系统中QCM元件与溶液接触的电极同时充当了电化学体系的工作电极及石英晶体振荡器的电极两个角色 ,从而在进行电化学实验的过程中 ,可同时得到氧化 /还原电流及QCM频率两个参量。通过对这两个参量的综合分析 ,可更好地对电化学过程中的各种离子 /分子在电极表面行为进行分析。由于EQCM同时利用了电化学检测的高灵敏度及QCM的可实时检测表面质量及阻尼的特点 ,在生物化学量的检测中具有非常好的应用前景。 展开更多
关键词 电化学 石英晶体天平(qcm) 金电极 频率 生物传感器
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构建基于MOF-303的石英晶体微天平用于低湿度传感
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作者 王赫 薛正刚 +1 位作者 柏跃玲 徐甲强 《黑龙江大学自然科学学报》 CAS 2023年第6期675-680,共6页
通过简单的溶剂热法制备了铝基金属有机骨架MOF-303材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、全自动比表面积和孔隙度分析仪对MOF-303材料的结构进行了表征。对以MOF-303材料构建的石英晶体微天平传感器进行湿度... 通过简单的溶剂热法制备了铝基金属有机骨架MOF-303材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、全自动比表面积和孔隙度分析仪对MOF-303材料的结构进行了表征。对以MOF-303材料构建的石英晶体微天平传感器进行湿度敏感性能测试,结果表明,基于MOF-303材料的传感器在较宽的湿度范围内(3.39%~97.9%RH)表现出优异的湿敏性能,尤其是在3.39%RH低湿度条件下具有高达3200 Hz的响应值,在极低湿度环境检测方面显示出应用潜力。此外,还对MOF-303材料的湿度敏感机制进行了探究。 展开更多
关键词 石英晶体天平 金属有机骨架材料 MOF-303 低湿度传感器 传感机制
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石英晶体微天平(QCM)应用的研究进展 被引量:5
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作者 邹春阳 王博伟 +2 位作者 闫雪晴 何贤 吴文娟 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1006-1013,共8页
石英晶体微天平(QCM)是基于石英晶体的压电效应而制成的表面敏感型分析技术,是高灵敏的在线表界面过程分析工具,具有纳克级的灵敏度,可以原位、实时反映石英晶片表面的质量变化。QCM的实时监测、表征(生物)膜沉积、检测特定抗原和研究... 石英晶体微天平(QCM)是基于石英晶体的压电效应而制成的表面敏感型分析技术,是高灵敏的在线表界面过程分析工具,具有纳克级的灵敏度,可以原位、实时反映石英晶片表面的质量变化。QCM的实时监测、表征(生物)膜沉积、检测特定抗原和研究细胞黏附等特点在化学、物理、生物等领域有着广泛的应用。本研究介绍了QCM的技术原理以及综述了近年来QCM在细胞、环境监测、纤维素酶水解、电化学等方面的应用,展望了QCM技术可能应用的新方向。 展开更多
关键词 石英晶体天平(qcm) 细胞 环境监测 纤维素酶水解 电化学
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石英晶体微天平在聚合物薄膜研究中的应用与展望 被引量:13
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作者 杜滨阳 范潇 +1 位作者 曹峥 郭小磊 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期752-759,共8页
石英晶体微天平仪(QCM)具有高度的灵敏性,能够对石英晶片表面微痕量物质的变化产生响应,在分析科学研究中广泛应用。本文阐述了QCM的基本工作原理和应用基础方程,并在此基础上综述了近年来QCM在聚合物薄膜研究中的应用及研究进展,包括QC... 石英晶体微天平仪(QCM)具有高度的灵敏性,能够对石英晶片表面微痕量物质的变化产生响应,在分析科学研究中广泛应用。本文阐述了QCM的基本工作原理和应用基础方程,并在此基础上综述了近年来QCM在聚合物薄膜研究中的应用及研究进展,包括QCM对聚合物薄膜的厚度和力学性能的测量、QCM研究聚合物分子链在石英晶片表面的吸附过程和链构象变化、表面引发生长聚合物刷的动力学过程、基于功能聚合物薄膜和QCM的生物与化学传感器等,同时对QCM在聚合物薄膜研究领域的进一步深入应用进行了展望。 展开更多
关键词 聚合物薄膜 石英晶体天平 评述
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石英晶体微天平在手性识别中的应用 被引量:3
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作者 邓小娟 丁国生 +1 位作者 林奎 姚琲 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期502-508,共7页
石英晶体微天平(QCM)是一类重要的质量型检测器,因具有灵敏度高、分析速度快、检测成本低等优点而具有极好的应用前景,现已广泛应用于环境监测、药物分析、食品质量控制等诸多领域。手性工程的崛起对简单、快速、在线的手性检测技术提... 石英晶体微天平(QCM)是一类重要的质量型检测器,因具有灵敏度高、分析速度快、检测成本低等优点而具有极好的应用前景,现已广泛应用于环境监测、药物分析、食品质量控制等诸多领域。手性工程的崛起对简单、快速、在线的手性检测技术提出了挑战,QCM手性传感器就是其中一个重要的发展分支。该文简要介绍了QCM的典型实验装置和基本传感原理,详细综述了近年来QCM在手性识别领域的研究进展,包括以环糊精衍生物、分子印迹聚合物、氨基酸衍生物等为手性主体的QCM在手性识别中的应用,并对其今后的发展进行了展望。 展开更多
关键词 石英晶体天平(qcm) 手性识别 综述
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石英晶体微天平研究Zn在薄液膜下的腐蚀动力学 被引量:10
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作者 王凤平 严川伟 +2 位作者 张学元 闫一功 杜元龙 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2001年第4期319-323,共5页
用石英晶体微天平 (QCM)测量了在相对湿度 RH为 85%的薄液膜条件下 ,金属 Zn在不同 CO2浓度条件下的腐蚀增质方程 .同时结合红外吸收光谱 (IR)和 X射线能谱 (XEDS)研究了 Zn在薄液膜下的大气腐蚀机理 ,并用扫描电子显微镜 (SEM)对腐蚀... 用石英晶体微天平 (QCM)测量了在相对湿度 RH为 85%的薄液膜条件下 ,金属 Zn在不同 CO2浓度条件下的腐蚀增质方程 .同时结合红外吸收光谱 (IR)和 X射线能谱 (XEDS)研究了 Zn在薄液膜下的大气腐蚀机理 ,并用扫描电子显微镜 (SEM)对腐蚀产物形貌做了分析 ,阐述了腐蚀产物的形成特征及对基体金属的保护特性 . 展开更多
关键词 石英晶体天平 大气腐蚀 腐蚀增质 薄液膜 腐蚀动力学
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基于巯基自组装单层膜的日本血吸虫石英晶体微天平免疫传感器 被引量:20
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作者 吴朝阳 何春萍湖南大学化学计量学与化学传感器技术研究所 +2 位作者 汪世平 沈国励 俞汝勤 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期542-546,共5页
应用自组装膜技术在压电石英晶振金电极表面自组装一带羧基的巯基丙酸单层膜 ,通过盐酸 1 -乙基 -3 -(3 -二甲基氨基丙基 )碳二亚胺及 N -羟基琥珀酰亚胺共价固定 3 2 KD的日本血吸虫分子抗原 (Sj Ag3 2 ) ,设计了石英晶振微天平免疫传... 应用自组装膜技术在压电石英晶振金电极表面自组装一带羧基的巯基丙酸单层膜 ,通过盐酸 1 -乙基 -3 -(3 -二甲基氨基丙基 )碳二亚胺及 N -羟基琥珀酰亚胺共价固定 3 2 KD的日本血吸虫分子抗原 (Sj Ag3 2 ) ,设计了石英晶振微天平免疫传感器 ,用于测定日本血吸虫抗体 .比较了巯基自组装单层膜与 HEMA-MMA共聚物涂层修饰的石英晶振在溶液中的振荡行为 ,发现巯基自组装单层膜修饰的石英晶振稳定快 ,且稳定性好 .在优化条件下 ,测得 IRS(4 9-2 0 0 0 )的滴度为 1∶ 1 50 0 .此外 ,对不同程度血吸虫感染的兔血清进行了测试 ,结果表明 。 展开更多
关键词 压电石英晶振 自组装单层膜 巯基丙酸 日本血吸虫 抗体测定 石英晶体天平免疫传感器
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电化学石英晶体微天平的近期应用进展 被引量:9
14
作者 丁克强 贾振斌 +3 位作者 王庆飞 田娜 童汝亭 王心葵 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期123-126,共4页
本文对近几年来电化学石英晶体微天平 (EQCM)在吸附、膜的形成、腐蚀和电沉积等方面的应用进行了概述 。
关键词 电化学石英晶体天平 电化学 应用 吸附 形成机理 腐蚀 电沉积
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用石英晶体微天平研究NaCl对Zn大气腐蚀的影响 被引量:11
15
作者 屈庆 严川伟 曹楚南 《腐蚀科学与防护技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期139-141,共3页
用石英晶体微天平原位研究了温度为 2 5℃、相对湿度为 (80± 2 ) %时Zn表面分别沉积 5 .0 ,15 .0 ,30 .0和4 5 .0 μg/cm2 NaCl的初期大气腐蚀 .探讨了该条件下Zn的大气腐蚀规律 .结果表明 ,Zn的腐蚀增重随暴露时间的延长而加大 ,... 用石英晶体微天平原位研究了温度为 2 5℃、相对湿度为 (80± 2 ) %时Zn表面分别沉积 5 .0 ,15 .0 ,30 .0和4 5 .0 μg/cm2 NaCl的初期大气腐蚀 .探讨了该条件下Zn的大气腐蚀规律 .结果表明 ,Zn的腐蚀增重随暴露时间的延长而加大 ,并满足指数衰减关系 .同时Zn的腐蚀增重也随NaCl沉积量的增加而增加 ,其关系可用二次函数来描述 ,在腐蚀开始较短的时间内 ,它们之间呈现近似线形关系 . 展开更多
关键词 大气腐蚀 石英晶体天平 沉积 氯化钠
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石英晶体微天平的研究进展及应用 被引量:18
16
作者 陈柱 聂立波 常浩 《分析仪器》 CAS 2011年第4期18-22,共5页
介绍了石英晶体微天平的基本原理和结构,重点介绍了仪器研究进展及应用,包括常规石英晶体微天平(QCM)、耗散型石英晶体微天平(QCM-D)、阵列式石英晶体微天平与电化学石英晶体微天平(EQCM)。
关键词 石英晶体天平 耗散型石英晶体天平 阵列式石英晶体天平 电化学石英晶体天平
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石英晶体微天平技术在苯胺乳液聚合动力学研究中的应用 被引量:5
17
作者 马利 严俊 +2 位作者 甘孟瑜 仇伟 罗来正 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1461-1465,共5页
采用石英晶体微天平(QCM)技术,探讨了在有无磁场条件下,用过硫酸铵(APS)作为引发剂时苯胺的乳液聚合动力学行为.研究结果表明,苯胺的乳液聚合反应速率对苯胺(An)是一级反应;对APS和十二烷基苯磺酸(DBSA)均为0.5级反应.磁场环境中苯胺的... 采用石英晶体微天平(QCM)技术,探讨了在有无磁场条件下,用过硫酸铵(APS)作为引发剂时苯胺的乳液聚合动力学行为.研究结果表明,苯胺的乳液聚合反应速率对苯胺(An)是一级反应;对APS和十二烷基苯磺酸(DBSA)均为0.5级反应.磁场环境中苯胺的聚合速率比在无磁环境中的要快.在有无磁场条件下,反应的表观活化能分别为40.4和41.6kJ/mol.结果表明,QCM技术可以作为研究An聚合动力学的一种有效方法. 展开更多
关键词 聚苯胺 石英晶体天平 动力学 磁场
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石英晶体微天平用于免疫球蛋白M免疫反应的动力学研究 被引量:12
18
作者 楚霞 林朝晖 +1 位作者 沈国励 俞汝勤 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1996年第7期1025-1029,共5页
在镀银电极的压电石英晶体表面涂覆甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸羟乙酯共聚物涂层,经CNBr活化后固定抗体,用石英晶体微天平技术监测IgM抗原在压电石英晶体上的吸附与解吸过程,研究了免疫反应体系IgM-抗人IgM的反应动力... 在镀银电极的压电石英晶体表面涂覆甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸羟乙酯共聚物涂层,经CNBr活化后固定抗体,用石英晶体微天平技术监测IgM抗原在压电石英晶体上的吸附与解吸过程,研究了免疫反应体系IgM-抗人IgM的反应动力学.结果表明:IgM在压电石英晶体上的键合行为很好地符合Langmuir吸附方程,免疫反应的结合常数Kass为7.10×10 ̄7(mol/L) ̄(-1).在抗原过量情况下为一级反应。计算了IgM免疫反应的活化能Ea和不同温度下的反应速率常数kf. 展开更多
关键词 石英晶体天平 免疫反应动力学 免疫球蛋白M
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石英晶体微天平传感器在油品粘度中的应用研究 被引量:11
19
作者 张剑锋 马希直 张优云 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期515-518,共4页
利用石英晶体微天平传感器开发了一种新的油品粘度监测方法 ,阐明了石英晶体微天平传感器在油品粘度监测中应用的基本原理 ,研制了适合油液环境的传感器探头以及振荡电路 .实验结果表明 ,传感器的频移值与润滑油粘度的平方根值有良好的... 利用石英晶体微天平传感器开发了一种新的油品粘度监测方法 ,阐明了石英晶体微天平传感器在油品粘度监测中应用的基本原理 ,研制了适合油液环境的传感器探头以及振荡电路 .实验结果表明 ,传感器的频移值与润滑油粘度的平方根值有良好的线性关系 ,利用石英晶体微天平传感器对油品粘度进行监测是很灵敏的 。 展开更多
关键词 石英晶体 天平传感器 油品粘度 粘度测量 振荡电路
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石英晶体微天平传感器检测香蕉成熟度的试验 被引量:6
20
作者 侯俊才 侯莉侠 +2 位作者 胡耀华 郭康权 佐竹隆顕 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期256-262,F0003,共8页
为了对采后香蕉的成熟度进行无损检测,提高货架品质和减少过熟造成的损失,以巴西香蕉为研究对象,以1,2-二油锡甘油-3-磷-L-丝氨酸、半乳糖神经酰胺、纤维素乙酯、乙基纤维素做为敏感材料,采用滴涂法修饰了4个石英晶体微天平(quartz... 为了对采后香蕉的成熟度进行无损检测,提高货架品质和减少过熟造成的损失,以巴西香蕉为研究对象,以1,2-二油锡甘油-3-磷-L-丝氨酸、半乳糖神经酰胺、纤维素乙酯、乙基纤维素做为敏感材料,采用滴涂法修饰了4个石英晶体微天平(quartz crystal microbalance,QCM),测试了1~7级成熟度的香蕉的挥发性有机化合物的响应特性,并用主成分分析法和线性判别分析法对响应结果做了分析。试验表明,在4种敏感膜中纤维素乙酯对香蕉的7个成熟阶段的挥发性气体的响应最明显,响应值先随香蕉成熟度增加而增加,在4级成熟阶段时最大,随后降低。用主成分分析法对7个成熟阶段香蕉的挥发物的响应值聚类分析,97%能够正确聚类;用线性判别分析法可获得100%的识别率。据此,4种材料修饰的石英晶体微天平传感器可以用于香蕉成熟度的识别。该研究结论对香蕉成熟度自动化分级研究有一定实用价值。 展开更多
关键词 无损检测 主成分分析 石英晶体天平 香蕉 成熟度 线性判别分析
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