文献类型：期刊文献

中文题名：基于单频点声速的气体浓度检测方法

英文题名：Method of Gas Concentration Detection Based on Single frequency Sound Speed

作者：张克声 张向群

第一作者：张克声

机构：[1]贵州理工学院人工智能与电气工程学院,贵州贵阳550003;[2]许昌学院信息工程学院,河南许昌461000

第一机构：贵州理工学院电气与信息工程学院|贵州理工学院人工智能与电气工程学院

年份：2021

卷号：39

期号：10

起止页码：19-22

中文期刊名：机械与电子

外文期刊名：Machinery & Electronics

收录：CSTPCD

基金：贵州省科学技术基金(黔科合基础ZK[2021]一般318);河南省科技厅项目(212102310906)。

语种：中文

中文关键词：声速;气体浓度检测;声速频散;瓦斯泄漏

外文关键词：sound speed;gas concentration detection;sound speed dispersion;gas leakage

摘要：气体中的声速会随气体成分浓度变化而变化。首先,分析了气体中声速的各影响因素;其次,给出了基于经典声速公式的二元混合气体浓度单根求解法,以及当二元混合气体均为单原子分子时简化的浓度线性求解公式。在不同浓度甲烷和干燥空气中的仿真实验结果表明:除环境温度外,声速的快慢主要由气体分子质量决定而受分子振动弛豫影响较小;基于单频点声速的气体浓度单根求解法,在二元混合气体浓度的实时监测中具有有效性和简捷性。
The sound speed in a gas changes with the concentration of gas components.First,we analyze the various factors affecting the sound speed in gases;secondly,we give the single root solution method for the concentration of the binary mixture based on the classic sound speed formula,and the simplified linear solution formula when the binary mixture is all monoatomic molecules.The simulation results in the mixtures of the different concentrations of methane and dry air show that,besides the ambient temperature,the sound speed is mainly determined by the mass of gas molecules and is less affected by the molecular vibration relaxation,and the method based on the single frequency sound speed is effective and simple for the real time monitoring of the concentration in binary gas mixtures.