无线无源声表面波多参数传感技术及应用

需求的背景和应用场景

河北科鼎智能仪表有限公司作为管道流量计领域的专业研发、生产与销售企业，一直致力于提供高效、准确的流量测量解决方案。在多年的技术积累与市场探索中，公司已成功研发出电磁流量计、超声波管道流量计、声波矩阵测水方箱等一系列管道、渠道测流装置，广泛应用于水利、石化、环保等多个行业。特别是在超声波流量计领域，公司实现了技术上的重大突破，将测流传感器扩展至八声道，显著提高了测量的精度与可靠性。 然而，随着工业4.0时代的到来，客户对流量测量的需求日益多样化与高精度化，传统的有线传感器技术在某些特定应用场景下存在布线复杂、维护成本高、环境适应性差等痛点。特别是在一些极端环境或难以布线的场景中，如高温、高压、腐蚀性强的管道环境，以及需要长期监测的偏远地区，传统技术显得力不从心。因此，河北科鼎智能仪表有限公司迫切需要引入一种新型的无线无源传感技术，以突破现有技术的局限，满足更广泛、更高要求的流量测量需求。 无线无源声表面波多参数传感技术作为一种新兴的传感技术，具有无需电源、无线传输、体积小、重量轻、易于集成等优点，非常适用于上述复杂环境下的流量测量。该技术通过声表面波在传感器表面的传播特性，实现对流体流速、温度、压力等多参数的实时监测，为工业自动化、智能监控等领域提供了新的技术途径。

要解决的关键技术问题

本次技术需求的核心在于研发无线无源声表面波多参数传感技术，并探索其在流量测量领域的应用。具体需解决的关键技术问题包括：

1. 声表面波传感器设计与优化：研究声表面波的传播机理，设计适用于流体测量的传感器结构，优化传感器材料、尺寸与工艺，以提高测量的灵敏度与稳定性。
2. 无线无源能量获取技术：探索无线无源传感器的能量获取方式，如利用环境能量（如振动、热能等）为传感器供电，确保传感器在无需外部电源的情况下能长期稳定工作。
3. 多参数测量与数据处理算法：开发能够同时测量流速、温度、压力等多参数的算法，实现数据的准确采集与处理，提高测量的综合性能。
4. 无线传输与远程监控技术：研究无线传输技术，实现传感器数据的实时传输与远程监控，为用户提供便捷、高效的测量服务。

效果要求

通过本次技术需求的实施，预期达到以下效果：

1. 技术创新与突破：研发出具有自主知识产权的无线无源声表面波多参数传感技术，填补国内在该领域的空白，提升公司在流量测量领域的核心竞争力。
2. 产品升级与拓展：将新技术应用于现有产品，推出无线无源、高精度、多参数的智能流量计，满足更广泛的市场需求，拓展公司的产品线与应用领域。
3. 降低成本与提高效益：无线无源技术减少了布线与维护成本，提高了测量效率与准确性，为用户带来更高的经济效益与社会效益。
4. 增强市场竞争力：新技术的引入将显著提升公司的技术实力与品牌形象，增强公司在国内外市场的竞争力，为公司的持续发展奠定坚实基础。