【摘 要】
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随着人们生活水平的提高,食品医药产品的质量越来越受到重视。产品包装的质量是食品医药产品质量可靠性的保障。产品包装密封性检测在包装设备上的应用极具前景。因此有价值探索高灵敏度、高可靠性的气体密封性检测方法。基于压电聚合物聚偏氟乙烯（PVDF）材料的气体传感器具有便于大批量制造、柔韧性好、性质稳定等优点,被认为是理想的气体传感器之一。但如何将该传感器用于包装泄露产生的微弱变化的检测成为其应用的难点。本
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随着人们生活水平的提高,食品医药产品的质量越来越受到重视。产品包装的质量是食品医药产品质量可靠性的保障。产品包装密封性检测在包装设备上的应用极具前景。因此有价值探索高灵敏度、高可靠性的气体密封性检测方法。基于压电聚合物聚偏氟乙烯（PVDF）材料的气体传感器具有便于大批量制造、柔韧性好、性质稳定等优点,被认为是理想的气体传感器之一。但如何将该传感器用于包装泄露产生的微弱变化的检测成为其应用的难点。本文目标在于探索出应用PVDF压电薄膜监测或检测充气包装过后包装袋内气体可能出现的物理量上的变化,如压力、气体泄漏产生的气流等的方法,达到检测包装漏气的目的。根据流体漩涡脱落理论,设计了一种基于卡门涡街效应的PVDF柔性传感器结构,实现对包装气体泄漏的检测或监测。论文采用COMSOL多物理场仿真软件,根据压电效应模型和漩涡脱落理论对经过扰流体后的流体状态和PVDF柔性薄膜的响应进行了仿真分析。依据仿真分析结果进行了基于卡门涡街效应的PVDF柔性传感器的结构设计。论文搭建了模拟气流、气压变化环境的水平进给试验台和气箱系统试验台,进行了不同气压变化条件,不同气体流量条件下的响应测试。测试结果表明基于卡门涡街效应的PVDF柔性传感器具有良好的压电响应性能,能够对气压、气流变化快速响应,稳定性良好。最后利用设计的传感器实现了对包装漏气与否的检测判断。
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