压差旁路式复合气体传感器

稳态瞬态双模自供能

以旁路压差驱动复合膜传感，同时跟踪稳态工况与高频扰动，实现无电磁干扰的非侵入式高精度流量监测。

Xiao, Lei · Hongbo, Zhong · Jiacheng, Zhang · Tenghong, Su · 马继杰 · 李建平 · Yingting, Wang · 温建明

Chemical Engineering Journal 2026

参数信息

瞬态流量检出限

10 L·min⁻¹

瞬态线性度

0.99 R²

稳态流量范围

25–100 L·min⁻¹

稳态流量检出限

25 L·min⁻¹

技术优势

无需电源

利用压电与摩擦电效应从气流本身获取能量，无需外部供电，适合远程或难以布线的场合。

不受电磁干扰

传感机制基于机械-电转换而非电磁感应，从原理上避免电磁干扰，适用于强电磁环境。

不干扰流场

利用旁路将压差引至侧腔内的传感膜，传感元件不直接接触主流道，避免对流动的扰动。

稳态瞬态同时测

压电层响应高频涡街瞬态波动，摩擦电层编码稳态平均流量，两个模块信号无串扰，实现全工况测量。

应用场景

• 工业气体流量在线监测：替代有源电磁流量计，在工业管道上实现无电磁干扰的在线监测。
• 精密流量计量：利用其R²>0.99的线性响应，为精密流量计量提供自供能传感方案。
• 微流控流量传感：通过旁路结构实现非侵入式测量，避免传感元件干扰微通道内流场。
• 自供能传感节点：依靠气流能量自供能，可作为无源节点接入工业传感网络。