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公开(公告)号：CN118817270A
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202410821791.8
申请日：2024-06-24
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明公开了一种极端环境旋转部件物理参量在线测试装置及方法，该装置包括处在极端环境下的发射端，其固定在旋转部件上，与物理参量敏感元件连接，包括数模转换模块、中央处理模块、信号发射模块、无线供电接受模块；处在普通环境下的接收端，包括信号接受模块、中央处理模块、无线供电发射模块；与发射端有线连接的上位机，用于在线显示和存储所测物理参量。发射端与接收端之间没有物理连接，接收端通过电磁感应对处在极端环境下的发射端供电，并通过电磁波无线通信接受发射端发出的物理参量数据。本发明摒弃了高速电刷引电器因自身缺陷导致的信号噪声大、使用故障率高的缺陷，能有效的实现极端环境下旋转部件物理参量的在线测试。
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公开(公告)号：CN118730348A
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202410717670.9
申请日：2024-06-04
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明涉及传感器技术领域，具体涉及一种双模态的LC谐振式石墨烯压力传感器，包括陶瓷基底、石墨烯电极、石墨烯线圈、电容空腔、导电通道和电引线，所述的石墨烯电极和石墨烯线圈设置在陶瓷基底的顶面，所述的电容空腔为设置在陶瓷基底内的柱形空腔，所述的电引线一端通过竖直附着在在陶瓷基底边缘处的导电通道与石墨烯线圈的末端相连，电引线的另一端通过水平附着在陶瓷基底上的导电通道与电容空腔的下电极连接，形成一个电容和一个电感串联的LC谐振电路。本发明既可以通过电容变化反应压力大小，又可以通过电阻变化测量压力，即形成电容/电阻两种测量模式，扩大了传感器的测量范围，提高了测量准确度和灵敏度。
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公开(公告)号：CN110265543B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN201910521336.5
申请日：2019-06-17
Applicant: 中北大学
IPC: H01L41/083 , H01L41/113 , H01L41/187 , H01L41/277 , H01L41/293 , G01L1/14 , G01L9/12
Abstract: 本发明公开了一种差动电容式陶瓷耐高温压敏芯片及其高温压力传感器，该压敏芯片由生瓷片与Pt浆料通过高温烧结而成，包括经叠片技术层压成一个整体的第一生瓷片、第二生瓷片、第三生瓷片、第四生瓷片、第五生瓷片、第六生瓷片、第七生瓷片、第八生瓷片；第一生瓷片的下表面丝印一电容上极板Pt浆料层，第二生瓷片上开设有与电容上极板Pt浆料层相配合的第一空腔；第三生瓷片的下表面丝印一电容中间板Pt浆料层，第五生瓷片的下表面丝印一电容下极板Pt浆料层。本发明可实现高温环境下压力参数的动态精准测量，且后端电路无需进行温度补偿、灵敏度高、可靠性高、动态响应快、稳定性好。
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公开(公告)号：CN112729623B
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202011297256.5
申请日：2019-04-19
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明公开了一种基于氧化铝陶瓷的超高温燃气压力传感器，包括耐高温陶瓷压敏元件、耐高温陶瓷样机封装管壳、耐高温陶瓷读取天线，耐高温陶瓷压敏元件由耐高温压敏电容与矩形螺旋电感线圈组成，耐高温陶瓷压敏元件安装在耐高温陶瓷样机封装管壳内的一侧，耐高温陶瓷压敏元件与耐高温陶瓷样机封装管壳之间安装有耐高温防热防震棉，耐高温陶瓷读取天线安装在耐高温陶瓷样机封装管壳内的另一侧；耐高温陶瓷样机封装管壳敏感端设有垂直于耐高温陶瓷压敏元件的气流孔；耐高温陶瓷读取天线通过与压敏LC回路中的电感耦合来实现压力参数的传输。本发明解决了压力参数测试过程中传感器样机存在的工作温度低、气密性差的问题，实现了在1000℃以上的超高温环境中压力参数的原位测量。
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公开(公告)号：CN111879958B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202010679622.7
申请日：2020-07-15
Applicant: 中北大学
IPC: G01P3/481
Abstract: 本发明公开了一种高频响无源LC转速传感器及其测试方法，该传感器包括转速敏感单元、天线以及特征信号处理电路，所述转速敏感单元为无源LC结构，用于感知待测转速参量；所述天线为单圈螺旋电感，由铜丝制备；所述特征信号处理电路包括信号源模块、特征检波模块、数据采集模块以及PC机，其中，信号源模块、特征检波模块与数据采集模块通过定向耦合器连接；测试时，位于高旋部件表面的LC敏感单元与读取天线的相对位置发生周期变化，二者产生正对耦合、部分耦合、无耦合三种周期变化的耦合形式，通过提取相邻波谷时隙即可实现转速的无线测量。本发明的传感器具有质量薄、耐高温、高频响等特点，可实现转速参数的无线测量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110132561B
公开(公告)日：2021-03-02
申请号：CN201910404487.2
申请日：2019-05-15
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明公开了一种面向极端环境的叶片应力/应变动态测试方法，包括如下步骤：S1、采用磁控溅射工艺在航空发动机/火力发电燃气轮机的叶片溅射耐高温敏感芯片薄膜，在航空发动机/火力发电燃气轮机的外壳表面分别溅射耐高温读取天线薄膜；S2、将耐高温读取天线薄膜的两端与集供电单元、数据读取单元与数据存储单元于一体的后端处理模块相连；S3、当叶片高速旋转工作时，耐高温敏感芯片薄膜内的叉指电容因感知叶片受力形变而发生变化，导致LC回路中的谐振频率f0发生变化，该谐振频率f0以无线非接触地方式传输到后端处理模块内，经数据读取单元分析处理即可实现对旋转叶片表面应力/应变参数的实时测试。本发明可以实现恶劣环境下旋转叶片表面应力/应变参数的动态测量。
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公开(公告)号：CN111879958A
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN202010679622.7
申请日：2020-07-15
Applicant: 中北大学
IPC: G01P3/481
Abstract: 本发明公开了一种高频响无源LC转速传感器及其测试方法，该传感器包括转速敏感单元、天线以及特征信号处理电路，所述转速敏感单元为无源LC结构，用于感知待测转速参量；所述天线为单圈螺旋电感，由铜丝制备；所述特征信号处理电路包括信号源模块、特征检波模块、数据采集模块以及PC机，其中，信号源模块、特征检波模块与数据采集模块通过定向耦合器连接；测试时，位于高旋部件表面的LC敏感单元与读取天线的相对位置发生周期变化，二者产生正对耦合、部分耦合、无耦合三种周期变化的耦合形式，通过提取相邻波谷时隙即可实现转速的无线测量。本发明的传感器具有质量薄、耐高温、高频响等特点，可实现转速参数的无线测量。
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公开(公告)号：CN109307569B
公开(公告)日：2020-08-28
申请号：CN201811407278.5
申请日：2018-11-23
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明公开了一种蓝宝石超高温压力传感器原型样机，包括蓝宝石无源耐高温压敏元件、远距离无线传输模块，特征信号无线读取存储模块，压力传感器原型样机外侧一端安装有防热冲击板，另一端安装有散热板，压力传感器原型样机内部一侧安装有蓝宝石无源耐高温压敏元件，蓝宝石无源耐高温压敏元件由耐高温敏感电容及高温无线传输电感线圈组成，且无源耐高温压敏元件与远距离无线传输模块之间设有耐高温隔热材料层，特征信号无线读取存储模块中安装有耐高温测试天线。本发明使得传感器原型样机的无源耐高温压敏模块可以工作于1200℃以上超高温环境，无线读取存储模块工作于高温环境，进而实现在超高温温度环境中特征信号的原位测试。
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公开(公告)号：CN110308309A
公开(公告)日：2019-10-08
申请号：CN201910744184.5
申请日：2019-08-13
Applicant: 中北大学
IPC: G01P21/00 , G01P15/125
Abstract: 本发明公开了一种耐高温电容式加速度计及其无线测试验证平台，该加速度计由四层耐高温氧化铝生瓷片烧制而成，其中，第一层生瓷片为正方形结构，第二层生瓷片为悬臂梁-质量块结构，第三层生瓷片为边框结构，用于增加电容极板间距，第四层生瓷片为矩形结构；该无线测试验证平台包括高精度转速控制单元、高精度温度控制单元、信号无线提取单元及电气总控制器。本发明以耐高温氧化铝陶瓷和铂浆料为材料，通过HTCC工艺成功制备了一种可用于高温环境中的电容式加速度计；并设计了一款可以实现复杂环境中加速度计测试验证的温度-加速度复合测试平台，其可以精准地模拟在25-1000℃、0-10g量程下的温度-加速度复合环境。
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公开(公告)号：CN110265543A
公开(公告)日：2019-09-20
申请号：CN201910521336.5
申请日：2019-06-17
Applicant: 中北大学
IPC: H01L41/083 , H01L41/113 , H01L41/187 , H01L41/277 , H01L41/293 , G01L1/14 , G01L9/12
Abstract: 本发明公开了一种差动电容式陶瓷耐高温压敏芯片及其高温压力传感器，该压敏芯片由生瓷片与Pt浆料通过高温烧结而成，包括经叠片技术层压成一个整体的第一生瓷片、第二生瓷片、第三生瓷片、第四生瓷片、第五生瓷片、第六生瓷片、第七生瓷片、第八生瓷片；第一生瓷片的下表面丝印一电容上极板Pt浆料层，第二生瓷片上开设有与电容上极板Pt浆料层相配合的第一空腔；第三生瓷片的下表面丝印一电容中间板Pt浆料层，第五生瓷片的下表面丝印一电容下极板Pt浆料层。本发明可实现高温环境下压力参数的动态精准测量，且后端电路无需进行温度补偿、灵敏度高、可靠性高、动态响应快、稳定性好。
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