數(shù)年以來，音叉類傳感器一直用于復(fù)雜環(huán)境下流體的粘度與密度。石英音叉因其低功耗、高精度、長穩(wěn)定、實時性等特點廣泛用于各個行業(yè)，如通過測量不同擾動下共振頻率的變化，開發(fā)了多種高精度共振傳感器，其中包括壓力、溫度、加速計、密度、粘度、陀螺儀等。相比于其他密度檢測設(shè)備，音叉密度計具有體積小、壽命長、可靠性高、重量輕等特點。

影響音叉類傳感器精度的因素很多，為了提升其精度，國內(nèi)外學(xué)者做出了大量研究。市場上的音叉密度計在應(yīng)用過程中，插入待測液體的音叉，其共振頻率易受到液體密度特性及其他因素影響。

為此，很多學(xué)者對音叉密度計自身多種問題進行研究，如Yang等人通過完成頻率-密度特性采集實驗，得到粘度補償密度計算模型，對音叉密度計進行校準(zhǔn)；Zhang等人采用增強音叉密度計激勵電壓的方式，提高信噪比，對音叉密度計校準(zhǔn)；Zhang等人基于原子力顯微鏡微懸臂梁理論，通過測量共振頻率和品質(zhì)因數(shù)，建立石英音叉的流體動力學(xué)模型，對密度和粘度進行檢測，有效降低了相對均方誤差；Zhang等人提出一種用于石英增強光聲光譜溫度補償頻率的光致熱彈性校準(zhǔn)方法，有效提高了石英晶體音叉共振校準(zhǔn)精度。

Lang等人首次提出了一種基于石英音叉?zhèn)鞲新暡ń庹{(diào)的石英增強光熱光譜氣體傳感方法，該傳感系統(tǒng)可以降低噪聲，提高檢測靈敏度；Qiao等人提出一種基于超高靈敏度光致熱彈性光譜的一氧化碳傳感器，采用波長調(diào)制光譜和二次諧波解調(diào)技術(shù)來降低背景噪聲，提高了靈敏度水平，改善了一氧化碳傳感器檢測性能；Peng等人通過設(shè)計石英音叉?zhèn)鞲衅鲀?nèi)部帶寬前置放大器，對電路中的雜散電容進行數(shù)字補償。這些學(xué)者的研究一定程度上提高了音叉類傳感器的檢測精度，但是大部分是針對其自身結(jié)構(gòu)及材料等方面缺陷做出補償和校準(zhǔn)，很少有人研究音叉應(yīng)用過程中受流體速度影響造成的誤差。

審核編輯黃宇