一种基于孔道双电层效应的压力和压差测量装置

摘要

本发明公开了一种基于孔道双电层效应的压力和压差测量装置。本发明中多孔膜的孔道内壁镀有金属层，电解液受到压力驱动流经孔道时，电解液中的离子在孔道内产生双电层效应，在孔道和信号采集装置形成的闭合电路中形成电流，电路中的电流或电压信号被采集后通过推算可得到压力或压差的值。本发明的装置无任何机械转动部件，结构简单，稳定可靠，不需要提供外部电源设备进行驱动，无污染无噪音，对环境十分友好；本发明可适用于液体和气体等流体，甚至流体中可含有固体悬浮颗粒；本发明依据不同孔道尺寸和含不同离子的液体可实现不同范围的测量，灵敏度极高，测量量程大。

主权项

一种压力和压差测量装置，包括多孔膜、环绕在多孔膜周围的弹性材料、两个由韧性薄膜制成的感压气囊、包裹有绝缘材料的金属线和置于感压气囊外部的信号采集装置；其特征在于：所述的多孔膜的孔径为微米级或纳米级尺寸，多孔膜的孔道内壁镀有金属层，金属层上焊连有金属线，金属线被引出感压气囊与信号采集装置相连；多孔膜的两侧各有一个感压气囊，多孔膜和感压气囊之间通过环绕在多孔膜周围的弹性材料密封；两个感压气囊中盛有不同浓度的电解液，电解液通过多孔膜的微纳孔道时由于双电层效应产生电信号，电信号通过金属线传送至信号采集装置中；信号采集装置将电信号转化为压力或压差数值输出；所述的多孔膜的孔道内壁镀金属层的方法，包括以下步骤：首先采用磁控溅射的方法在多孔膜一侧制作纳米厚度的金属层，然后在金属层表面焊连一根包裹有绝缘材料的金属线，接着采用电沉积的方法在金属层表面镀一层纳米厚度的金属卤化物；重复上述步骤对多孔膜的另一侧进行处理。