Получение и обработка акустических откликов волн Лэмба в датчиках водных растворов базовых вкусов

Abstract

В работе измерены суммарные потери акустических волн в пластинах 128°Y-LiNbO3 при нанесении жидкости, обусловленные радиационным излучением волн в жидкую среду, а также ее вязкостью, электропроводностью, плотностью и диэлектрической проницаемостью жидкостного аналита. В качестве тестируемых выбраны растворы с 5-ю базовыми вкусами, широко применяемые для калибровки и создания эталонов при тестировании жидких сред. Измерения проведены в диапазоне 30…60 МГц. Экспериментальные данные были представлены в виде полярных гистограмм, из сравнения площадей и формы которых определялся вкус того или иного раствора. К тем же экспериментальным результатам был применен метод анализа большого массива данных (РСА) для описания линейных процессов деформации упругих волн на основе экспериментальных данных, содержащих известные значения измерений физических показателей волны для различных типов жидкостных сред, который ранее использовался для идентификации газов и предсказания свойств различных веществ по линейному отклику нормальной акустоэлектронной волны. Выполнен сравнительный анализ результатов, полученных с помощью полярных гистограмм и стандартного метода классификации РСА. Продемонстрированы преимущества последнего. Результаты данного исследования полезны как при разработке акустических датчиков без сенсорных слоев, так и для применения методов машинного обучения к данным в других типах датчиков.