мультисенсорная акустическая решетка для аналитических приборов "электронный нос" и "электронный язык"

Формула изобретения

1. Мультисенсорная акустическая решетка, содержащая плоскопараллельную пластину из пьезоэлектрического кристалла, имеющую кристаллографическую ось, лежащую в плоскости пластины и проходящую через условный центр пластины, имеющей рабочую и тыльную стороны, электроакустические встречно-штыревые преобразователи (ВШП), размещенные симметрично парами на рабочей стороне пластины с образованием совокупности акустических каналов, направления распространения акустических волн в которых пересекаются в условном центре пластины, и зону вокруг условного центра в форме круга для пробы,

отличающаяся тем, что

акустические каналы выполнены с возможностью возбуждения в пластине семейства пластинчатых мод колебаний с длиной волны, меньшей или равной толщине пластины, при этом ВШП в разных акустических каналах имеют различающиеся значения периода штырей и/или углов между упомянутой кристаллографической осью пластины и упомянутыми направлениями распространения акустических волн.

2. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что пластинчатые моды колебаний включают линейно-поляризованные акустические моды квазипродольной и квазивертикальной поляризации.

3. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что число пар штырей ВШП в единичном акустическом канале удовлетворяет условию частотного разрешения соседних мод колебаний с близкими скоростями:

(v _n+1-v_n):v_n меньше или равно 0,01,

где v_n; v_n+1 - скорости распространения мод колебаний n и n+1 порядков соответственно.

4. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что в центре рабочей стороны пластины в зоне вокруг условного центра размещена пленка вещества, чувствительного к составу газовой пробы.

5. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что в центре тыльной стороны пластины в зоне вокруг условного центра размещена пленка вещества, чувствительного к составу газовой и/или жидкостной пробы.

6. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что пластина выполнена из кристалла ST-кварца и имеет толщину 500 мкм.

7. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что пластина выполнена из кристалла 128°Y-LiNbO₃ и имеет толщину 500 мкм.

8. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что пластина выполнена из кристалла 128°Y-LiNbO₃ в форме диска толщиной 500 мкм, ВШП расположены вокруг условного центра диска на трех концентрических окружностях под углами ₁=0°, ₂=30°, ₃=60° и ₄=90° к кристаллографической оси X упомянутого кристалла, а периоды ВШП от периферии к центру уменьшаются и составляют 500 мкм, 300 мкм и 200 мкм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, а именно к устройствам для физико-химического анализа жидких и газообразных сред с использованием акустических волн.

С середины XX века получила развитие разработка индивидуальных акустических сенсоров, дающих информацию о газе в виде электрического сигнала высокой частоты [D.S. Balantine, R.M. White, S.J. Martin, et al. Acoustic wave sensors: Theory, design and physico-chemical applications - NY: Academic Press, p.436, 1996]. Эти сенсоры нашли свое применение. Но, как и сенсоры, основанные на иных физических принципах, они неспособны в одиночку обеспечить селективное детектирование отдельных газов в их смеси, поскольку химических покрытий, реагирующих на одну газовую компоненту и не реагирующих на остальные, создать не удается.

По аналогии с биологическими системами обоняния и вкусового восприятия были сформулированы подходы к созданию электронных аналогов - приборов, известных сейчас как «электронный нос» и «электронный язык», применяемых для анализа смесей газов и жидкостей соответственно [H.T. Nagle, R. Gutierrez-Osuns, S.S. Schiffman // IEEE Spectrum, v.35, no.9, p.22, 1998; W. Gopel. Sensors and Actuatoprs, v.B52, p.125, 1998; U. Ewimar, W. Gopel Sensors and Actuators, v.B52, p.143, 1998; Ю.Г. Власов, А.В. Легин, А.М. Рудницкая // Тезисы докладов Всероссийской конференции с международным участием «Сенсоры и микросистемы» 21-23.06.2000, с.32]. Главной составной частью этих приборов является мультисенсорная решетка - именно она определяет точность, разрешающую способность (избирательность) и временную стабильность всего прибора.

В промышленных приборах «электронный нос» первого поколения, появившихся в середине 90-х годов XX века, применялись дискретные сенсоры, различающиеся как газочувствительными материалами, так и физико-техническими принципами работы. В таких приборах необходимо было предусмотреть дополнительную схему сопряжения сигналов разнотипных датчиков, а долговременные измерения газочувствительных материалов, различные для разного типа сенсоров, требовали частой перекалибровки конечных устройств. В результате этого работа прибора была нестабильна во времени.

В приборах «электронный нос» второго поколения для унификации сигналов были использованы мультисенсорные системы из однотипных, в частности акустических, сенсоров, расположенных на одном чипе. В этом случае все сенсоры генерируют сигналы одного типа, и их сопряжения не требуется, а вариация свойств выходных характеристик достигается опять-таки изменением газочувствительных покрытий и/или условий работы (например, рабочих температур в диапазоне 200-500°C). Однако и здесь использование различных покрытий с отличающимся «старением» требует частой перекалибровки и даже полной замены мультисенсорной системы. В итоге возникает принципиальное противоречие: с одной стороны, чем больше сенсоров содержится в системе и чем они разнообразнее, тем более совершенна работа «электронного носа». С другой стороны, чем больше сенсоров и, следовательно, больше газочувствительных покрытий, тем менее стабильна работа всего прибора из-за старения пленок.

Возможности создания мультисенсорной системы, содержащей одновременно большое число разнообразных сенсоров и малое число используемых в них химических покрытий, посвящен ряд изобретений. В патенте США (US 4691714, Wong et al., 08.09.1987) описана решетка из акустических датчиков, предназначенная для идентификации жидкостей по их вязкости и температуре. Устройство содержит пластину с плоскопараллельными гранями, выполненную из плавленого кварца, пьезоэлектрическую пленку ZnO толщиной 6,4 мкм, расположенную на той же грани поверх металлическую пленки, и пары встречно-штыревых преобразователей (ВШП) с периодом =25 мкм, расположенные поверх пленки ZnO. Тестируемая жидкость наносится на противоположную грань упомянутой составной пластины. Для проведения измерений пара ВШП генерирует и принимает в пластине две акустически волны - поверхностную (ПАВ), которая распространяется по грани, не имеющей контакта с жидкостью, и объемную (ОАВ), которая распространяется вглубь пластины, отражается от грани с жидкостью и снова поступает на первую грань, где регистрируется приемным ВШП. Тем же ВШП регистрируется и поверхностная акустическая волна. Одновременное существования двух акустических волн в таком устройстве обеспечивается выбором толщины пластины h намного больше периода . ВШП (h/ 25). В устройстве описанной конструкции вязкость жидкости определяется по измерению амплитуды отраженной объемной волны, а ее температура - по изменению скорости (фазы) поверхностной акустической волны.

Однако, поскольку температура тестируемой жидкости может быть отлична от таковой для пластины плавленого кварца, то масса жидкости намного превышает массу всего акустического устройства с тем, чтобы равновесная температура системы устройство-жидкость была как можно ближе к исходной температуре жидкости. Чем менее «массивна» жидкость, тем хуже точность измерений и больше отличие начальной температуры жидкости от измеренной. Кроме того, так как амплитуда отраженной объемной волны зависит не только от вязкости, но и от температуры жидкости, то значение вязкости, измеренное для жидкости малого объема, также не соответствует реальному, то есть конструкция неприменима для жидкостей объемом менее 100 мкл. Наконец, из-за использования в устройстве только 2-х акустических волн число параметров, по которым производится идентификация жидкости, также ограничивается двумя, что в большинстве применений недостаточно.

Описан многочастотный акустический датчик для анализа жидкостей и газов (US 5235235, Martin et al., 10.08.1993). Датчик включает в себя несколько пар ВШП с разными периодами, которые располагаются в одну линию и генерируют поверхностную акустическую и пластинчатые акустические волны, отличающиеся по частоте. Основываясь на различии взаимодействия акустических волн, возбуждаемых на разных частотах, к массовой, вязкостной и другим нагрузкам пластины, устройство способно идентифицировать газовую или жидкостную смесь по их нескольким параметрам. Однако использование большого числа ВШП, расположенных в линию, влечет за собой увеличение габаритов устройства и нежелательные искажения тех акустических волн, которые, распространяясь в одном направлении, проходят через большое число ВШП во внутренней части.

Описана решетка датчиков, состоящая из пьезоэлектрической подложки и нескольких параллельно расположенных одновходовых резонаторов на ПАВ с одинаковыми ВШП в каждом резонаторе (US 5325704, Mariani et al., 05.07.1994). Направления распространения ПАВ во всех датчиках такой решетки параллельны друг другу, и, следовательно, свойства всех ПАВ, возбуждаемых в каждом датчике, идентичны. Для обеспечения требуемого различия датчиков традиционно используются различающиеся по свойствам газочувствительные покрытия. В результате различного старения покрытий существует необходимость частой перекалибровки всего устройства.

Описана решетка датчиков, предназначенная для идентификации жидкости также по вязкости и температуре (US 7398685 B2, Itoh et al., 15.07.2008). Решетка состоит из пьезоэлектрической подложки и 2-х датчиков на ПАВ, ориентированных ортогонально друг к другу. Тестируемая проба наносится в область перекрытия двух ПАВ, возбуждаемых в решетке. Из-за использования ограниченного числа (двух) датчиков, такая решетка также непригодна для анализа многокомпонентных жидкостей.

Наиболее близким к патентуемой мультисенсорной акустической решетке является устройство на ПАВ, описанное в работе "Интегральная решетка газовых сенсоров" (V.I. Anisimkin, R.G. Kryshtal, A.V. Medved, E. Verona, V.E. Zemlyakov "Integrated array of gas sensors" // Electronics Letters, v.34, no.13, p.1360-1361, 1998 - ближайший аналог). Устройство содержит подложку из пьезоэлектрического монокристалла, на рабочей поверхности которой размещены четыре пары ВШП, расположенные по кругу с общим центром, под определенными углами к кристаллографической оси. Единственная пленка газочувствительного адсорбента размещена в центре круга. Периоды всех ВШП одинаковы и намного меньше толщины h подложки. Каждая пара ВШП возбуждает одну ПАВ и образует только один газовый датчик, отклик которого зависит как от изменения физических параметров пленки под действием тестируемого газа (одинакового для всех датчиков), так и от свойств ПАВ. Различие между откликами датчиков в такой конструкции обеспечивается анизотропией 4-х зондирующих волн, по-разному «считывающих» изменения одних и тех же свойств пленки при адсорбции.

Однако ближайшему аналогу свойственны недостатки: его использование ограничено газообразными аналитами, т.к. при контакте с жидкостью ПАВ полностью затухают; максимальное число датчиков ограничено - оно равно числу возбуждаемых волн, по одной в каждом акустическом канале.

Настоящее изобретение направлено на создание мультисенсорной системы для анализа жидких и газообразных сред, которая содержит одновременно и большое число различных сенсоров и малое число используемых химических покрытий.

Патентуемая мультисенсорная акустическая решетка содержит плоскопараллельную пластину из пьезоэлектрического кристалла, имеющую кристаллографическую ось, лежащую в плоскости пластины и проходящую через условный центр пластины, которая имеет рабочую и тыльную стороны. ВШП размещены симметрично парами на рабочей стороне пластины с образованием совокупности акустических каналов, направления распространения акустических волн в которых пересекаются в условном центре пластины, имеется зона вокруг условного центра в форме круга для пробы,

Отличие патентуемой решетки состоит в том, что акустические каналы выполнены с возможностью возбуждения в пластине семейства пластинчатых мод колебаний с длиной волны меньшей или равной толщины пластины, при этом ВШП в разных акустических каналах имеют различающиеся значения периода штырей и/или углов между упомянутой кристаллографической осью пластины и упомянутыми направлениями распространения акустических волн.

Решетка может характеризоваться тем, что пластинчатые моды колебаний включают линейно-поляризованные акустические моды квазипродольной и квазивертикальной поляризации, а также тем, что число пар штырей встречно-штыревых преобразователей в единичном акустическом канале удовлетворяет условию частотного разрешения соседних мод колебаний с близкими скоростями: (v_n+1-v_n)/v_n 0,01, где v_n; v_n+1 - скорости распространения мод колебаний n и n+1 порядков соответственно.

Решетка может характеризоваться и тем, что в центре рабочей стороны пластины в зоне вокруг условного центра размещена пленка вещества, чувствительного к составу газовой пробы, а также тем, что в центре тыльной стороны пластины в зоне вокруг условного центра размещена пленка вещества, чувствительного к составу газовой и/или жидкостной пробы.

Решетка может характеризоваться и тем, что пластина выполнена из ST-кварца и имеет толщину h=500 мкм, а также тем, что пластина выполнена из пьезоэлектрического кристалла 128°Y-LiNbO₃ и имеет толщину h=500 мкм.

Решетка может характеризоваться и тем, что пластина выполнена из пьезоэлектрического кристалла 128°Y-LiNbO₃ в форме диска толщиной h=500 мкм, ВШП расположены вокруг условного центра диска на трех концентрических окружностях под углами ₁=0°; ₂=30°; ₃=60° и ₄=90° к кристаллографической оси X упомянутого кристалла, а периоды преобразователей от периферии к центру уменьшаются и составляют 500 мкм, 300 мкм и 200 мкм.

Технический результат - повышение избирательности за счет значительного (более чем на порядок) увеличения числа датчиков и применимость как для газов, так и для жидкостей.

В основе изобретения лежат известные положения и экспериментальные факты, установленные самим заявителем.

Известно [И.А. Викторов. Физические основы применения ультразвуковых волн Рэлея и Лэмба в технике. М.: Наука. 1966; B.A. Auld, Acoustic Fields and Waves, New York-London-Sydney-Toronto: Wiley-Interscience Publication, 1973, vol.2], что в твердотельных пластинах со свободными плоскопараллельными поверхностями и с толщиной порядка длины акустической волны может существовать семейство акустических волн (акустические пластинчатые моды), отличающихся друг от друга поляризацией и скоростями распространения. Для изотропных пластин такие моды поляризованы либо строго параллельно (моды SH), либо строго перпендикулярно (моды Лэмба) этим поверхностям. В анизотропных пластинах поляризация мод обычно имеет более сложный характер и в общем случае представляет собой эллипс, плоскость которого наклонена как к поверхности пластины, так и к направлению распространения волны.

Заявителями показано, что наряду с известными модами в пластинах анизотропных материалов могут существовать также линейно-поляризованные акустические моды квазипродольной QL и квазивертикальной QSV поляризации [Ivan V. Anisimkin "New type of an acoustic plate modes: quasi-longitudinal normal wave," Ultrasonics, vol.42, no.10, p.1095-1099, 2004; V.I. Anisimkin "New acoustic plate modes with quasi-linear polarizations", IEEE Trans. on Ultrason., Ferroelect., Freq. Contr., vol.59, no.10, p.2363-2367, 2012], которые существенно расширяют разнообразие пластинчатых мод, а также их применимость для практических устройств. Так, в отличие от ранее известных новые пластинчатые моды могут использоваться для анализа как газов, так и жидкостей [I.V. Anisimkin and V.I. Anisimkin, "Attenuation of acoustic normal modes in piezoelectric plates loaded by viscous liquids", IEEE Trans. on Ultrason, Ferroelect., Freq. Contr., vol.53, no.8, p.1487-1492, 2006].

Эти моды могут обладать аномально высоким коэффициентом электромеханической связи [V.I. Anisimkin and N.V. Voronova "Acoustic properties of the film/plate layered structure", IEEE Trans. on Ultrason, Ferroelect., Freq. Contr., vol.58, no.3, p.578-584, 2011; В.И. Анисимкин, Н.В. Воронова, и др. Структура акустических мод в пьезоэлектрических пластинах со свободными и металлизированными поверхностями // Радиотехника и Электроника, т.57, № 7, с.808-812, 2012] и аномально большим углом отклонения потока энергии [V.I. Anisimkin, I.I. Pyataikin, and N.V. Voronova, "Propagation of the Anisimkin Jr.' and Quasi-Longitudinal Acoustic Plate Modes in Low Symmetry Crystals of "Arbitrary" Orientation", IEEE Trans. Ultrason, Ferroelect., Freq. Contr., vol.59, p.806-810, April 2012]. Область существования новых мод не ограничивается кристаллами и направлениями с высокой степенью симметрии [V.I. Anisimkin, "General properties of the Anisimkin Jr. plate modes", IEEE Trans. on Ultrason, Ferroelect., Freq. Contr., vol.57, no.9, p.2028-2034, 2010; V.I. Anisimkin, I.I. Pyataikin, and N.V. Voronova, "Propagation of the Anisimkin Jr.' and Quasi-Longitudinal Acoustic Plate Modes in Low Symmetry Crystals of "Arbitrary" Orientation", IEEE Trans. Ultrason, Ferroelect., Freq. Contr., vol.59, p.806-810, April 2012], что характерно для ранее известных мод Лэмба и SH.

Существо изобретения поясняется на чертежах, где на:

фиг.1 показана топология функциональных зон подложки для формирования мультисенсорной акустической решетки;

фиг.2 - конструкция мультисенсорной акустической решетки, использующей совокупность пар ВШП;

фиг.3 укрупненно показана конструкция единичного ВШП из пары;

фиг.4 - конструкция простейшей мультисенсорной акустической решетки с двумя парами ВШП на подложке из ST-кварца;

фиг.5 - амплитудно-частотные характеристики акустических пластинчатых мод, возбуждаемых в мультисенсорной решетке фиг.4;

фиг.6, 7 - относительное изменение фазы («отклик») на температуру t относительную влажность RH акустических пластинчатых мод различной квазипродольной QL и квазивертикальной QSV поляризации соответственно;

фиг.8 - фотография экспериментального образца мультисенсорной акустической решетки, выполненной на подложке из 128°Y-LiNbO₃; для сравнения - монета достоинством 1 рубль;

фиг.9-12 - амплитудно-частотные характеристики акустических пластинчатых мод, возбуждаемых в конструкции образца, показанного на фиг.8.

На фиг.1-3 показаны топологии и конструкция мультисенсорной акустической решетки, использующей несколько пар ВШП, а также укрупненно конструкция единичного ВШП.

Мультисенсорная акустическая решетка выполнена на подложке 1 из пьезоэлектрического кристалла в форме плоскопараллельной пластины, имеющей опорную площадку 2, которая задает кристаллофизическую ось 3, относительно которой и строится дальнейшая топология решетки. Подложка 1 имеет центральную часть 4, зону 5, где размещаются пары электроакустических ВШП, образующих акустические каналы, и центральную часть 6 в форме круга вокруг указанного условного центра 61, куда может помещаться чувствительная пленка. Подложка 1 характеризуется толщиной h, имеет рабочую 71 и тыльную 72 стороны. Акустические каналы выполнены с возможностью возбуждения в каждом из них семейства пластинчатых мод колебаний n-х порядков с длиной волны , меньшей или равной толщины h пластины ( h).

В зоне 5 на рабочей 71 стороне подложки 1 образованы акустические каналы для возбуждения и приема акустических колебаний. Каналы, как схематично показано на фиг.2, образованы парами ВШП 8.1, 8.2, 8.3 8.8, а всего на поверхности подложки их может содержаться К, причем число «К» пар ВШП может достигать порядка 100 и определяться лишь технологическими возможностями и практической целесообразностью.

Каждая пара ВШП, состоящая из двух идентичных ВШП, размещена на прямых линиях, проходящих через условный центр 61, и сами единичные пары ВШП находятся соответственно на равных расстояниях от условного центра 61. Так, для пояснения показано, что ВШП пары 8.1 расположены на прямой линии 9.1, а ВШП пары 8.7 на прямой линии 9.7. При этом каналы развернуты относительно кристаллофизической оси 3 (например, X) на углы , то есть осевая линия 9.К каждой пары размещена под индивидуальным углом . Однако возможен случай (как показано на фиг.8), когда несколько пар ВШП размещены на одной прямой, т.е. имеют одинаковый угол .

На фиг.3 показана структура единичного преобразователя. ВШП образованы контактными площадками 8.01, связанными с прямолинейными встречно-размещенными штырями 8.02, имеют период и апертуру w. Направление излучения/приема показано стрелками 8.03. Число штырей 8.02 пары встречно-штыревых преобразователей в единичном акустическом канале удовлетворяет условию частотного разрешения соседних мод колебаний с близкими скоростями: (v _n+1-v_n):v_n 0,01, где v_n; v_n+1 - скорости распространения мод колебаний n и n+1 порядков соответственно.

Характеристики ВШП в соответствии с патентуемым изобретением выбраны из условия возбуждения в пьезоэлектрической подложке 1 акустических пластинчатых мод (периоды ВШП h) и частотного разрешения соседних мод колебаний с близкими скоростями v_n и частотами f_n=v_n / . (число пар штырей ВШП 100 для выполнения условия (v_n+1-v_n ):v_n 0,01, где v_n; v_n+1 - скорости распространения мод колебаний n и n+1 порядков соответственно).

Примеры демонстрируют частные реализации мультисенсорной акустической решетки и полученные характеристики.

На фиг.4 приведена конструкция простейшей мультисенсорной акустической решетки, состоящей из пьезоэлектрической подложки 100 из ST-кварца (углы Эйлера 0°; 132,75°; , где отсчитывается от оси X) толщиной h=500 мкм и двух пар ВШП 8.001 и 8.002, образующих два акустических канала. Ориентация ВШП относительно краев подложки 100 (кристаллографической оси X, стрелка) составляет ₁=0° и ₂=90°. Периоды пар ВШП равны между собой и составляют ₁= ₂=300 мкм. Число датчиков в решетке, равное числу возбужденных мод, составляет 36, по 18 для каждой пары ВШП.

Амплитудно-частотные характеристики акустических пластинчатых мод, возбуждаемых в мультисенсорной акустической решетке (фиг.5) вдоль оси X( =0°), показаны на фиг.5. Характеристики определены с помощью анализатора четырехполюсников типа HP 8753ES. Пики слева направо отвечают соответственно двум модам с квази-сдвиго-вертикальной поляризацией QSV (f_QSV-1=10.28 МГц, f_QSV-2 =11.66 МГц), моде с квази-сдвиго-горизонтальной поляризацией QSH (f_QSH=17.358 МГц) и моде с квазипродольной поляризацией QL (f_QL=28.714 МГц, метка 1).

Пример различной чувствительности возбуждаемых мод к одинаковым внешним воздействиям показан на фиг.6, 7. На фиг.6 представлено относительное изменение фазы («отклик») акустической пластинчатой моды QSV-1 на температуру t и относительную влажность RH, а на фиг.7 - то же для пластинчатой моды QL. Видно, что для моды QSV-1 «отклики» на температуру и влажность при RH<80% имеют сравнимую величину, тогда как для моды QL - температурный «отклик» намного больше «влажностного».

На фиг.8 приведена фотография экспериментального образца другой мультисенсорной акустической решетки, выполненной на пьезоэлектрическом кристалле 128°Y-LiNbO₃ (углы Эйлера 0°, 37.86°, , где отсчитывается от оси X) толщиной h=500 мкм и 12 пар ВШП, образующих 12 акустических каналов. Ориентация пар ВШП относительно края подложки (кристаллографической оси X) составляет: ₁=0°, ₂=30°, ₃=60° и ₄=90°. Периоды ВШП, равноудаленных от общего центра 61, одинаковы. Периоды же ВШП, удаленных от этого центра 61 по-разному, различны. Так, ВШП 10.1, 11.1, 12.1 и 13.1, находящиеся на периферии пластины, имеют период ₁=500 мкм. ВШП 10.2 13.2, находящихся ближе к центру 61, ₂=300 мкм. Наконец, для ВШП 10.3 13.3, находящихся наиболее близко к центру 61, ₃=200 мкм.

В качестве примера на фиг.9-12 показаны амплитудно-частотные характеристики акустических пластинчатых мод, возбуждаемых в мультисенсорной решетке с помощью ВШП с ₁=500 мкм (ВШП 10.1, 11.1, 12.1 и 13.1). Число мод, возбуждаемых этими ВШП, составляет около 40. Общее число датчиков (возбужденных мод) во всей решетке приблизительно равно 120.

Следует отметить, что применимость патентуемой конструкции как для газов, так и для жидкостей базируется на малом поглощении большинства акустических пластинчатых мод при контакте пьезоэлектрической пластины и с газом, и с жидкостью (в отличие от полного исчезновения ПАВ в присутствии жидкостей).

Для повышения чувствительности всех акустических датчиков в зоне пробы может располагаться специальная адсорбционная пленка. Пленка может наноситься как на рабочую 71, так и на тыльную 72 стороны пластины, причем во втором случае - даже на всю тыльную сторону.

Работа устройства поясняется на примере конструкции, показанной на фиг.8. Изначально при отсутствии пробы производится измерение фаз (по типу показанных на фиг.7), амплитуд и частот (по типу показанных на фиг.9-12) всех возбужденных в решетке акустических пластинчатых мод. Затем тестируемая проба (газ, жидкость) наносится в зону вокруг условного центра 61 и проводятся повторные измерения фазы, амплитуды и частоты тех же мод. Величины изменений указанных измеренных параметров либо непосредственно служат характеристикой пробы, либо могут подвергаться специальной математической обработке, которая позволяет вычислить такую характеристику пробы [H.T. Nagle, R. Gutierrez-Osuns, S.S. Schiffman //IEEE Spectrum, v.35, no.9, p.22, 1998; W. Gopel. Sensors and Actuators, v.B52, p.125, 1998; U. Ewimar, W. Gopel. Sensors and Actuators, v.B52, p.143, 1998].

Таким образом, приведенные примеры реализации патентуемой конструкции для систем «электронный нос» (анализ газов) и «электронный язык» (анализ жидкостей) обосновывают достижение технического результата, а именно повышение избирательности за счет значительного (более чем на порядок) увеличения числа датчиков и применимость как для газов, так и для жидкостей.