[发明专利]超声波能量传输系统

说明书

技术领域

本发明属能量传输系统领域，尤其涉及一种超声波能量传输系统，特别适用于应急通讯和国家安全警戒设备。

背景技术

随着科学技术和工业生产发展的需要，电能技术在通信、运输、动力、国防等方面逐渐得到广泛应用，各种电能源和电能传输技术是上述领域里的能源供应部分，没有电能源一切都不能工作。电能源有风力发电、太阳能发电、热力发电、水力发电、沼气发电、各种蓄电池、干电池等。这些电能必须通过导线输送才能起作用。电能输送就是电源由某处输送到另一处的一种方式。电能的输送目前采用的是通过导线在绝缘材料辅助下完成输送的，在输送线路中任何漏电、绝缘击穿或短路都会造成输送电能的故障。在特殊应用中现有的电能源和输送方式受到了挑战，例如：长期备用状态下的仪器仪表，虽然有蓄电池或者换醒电池但是毕竟有一定的存储时间，电力能源有一定的容量，这些都在技术上限制了电能的存储和备用；在传输方面：高温、高压强、爆炸、高腐蚀、水下、地下等苛刻条件限制了现有电能传输方式的应用。

现有的电能输送方式以架空线路和电缆为主流，在特殊环境中就显得非常脆弱，例如通过300～800的高温、承受爆炸的冲击、重型车辆履带的碾压等，任何对导线和绝缘层的破坏都会中断电能的传输。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种超声波能量传输系统，该系统能够为小功率仪器仪表、通讯设备、伺服机构及应急照明提供工作电源，其具有很强的抗机械损坏能力，同时具有抗高温、高压，耐水浸，不怕短路的特点。

为达到上述目的，本发明是这样实现的：一种超声波能量传输系统，它包括超声波传递介质、发送端换能器及接收端换能器；所述发送端换能器与接收端换能器的端口分别与超声波传递介质的端口固定相接。

作为一种优选方案，本发明所述超声波传递介质为金属。

作为另一种优选方案，本发明所述发送端换能器包括发送端本体；在所述发送端本体的一端固接发送端超声波振子；在所述发送端本体的另一端固接超声波传递介质；所述接收端换能器包括接收端本体；在所述接收端本体的一端固接接收端超声波振子；在所述接收端本体的另一端固接超声波传递介质。

进一步地，本发明在所述发送端超声波振子及接收端超声波振子的端部依次分别固接发送端匹配器及接收端匹配器。

更进一步地，本发明所述超声波传递介质为圆柱型，其横截面的直径为4mm～70mm。

本发明所述发送端超声波振子发射的超声波为纵波；所述接收端超声波振子接收的超声波为纵波。

上述超声波能量传输系统可用于矿业井下应急电能的传输。

本发明解决了现有能源及传输中存在的诸多问题，其能够提供小功率仪器仪表、通讯设备、伺服机构、应急照明等的工作电源。新电能源传输通道有很强的抗机械损坏能力，同时具有抗高温、高压，耐水浸，不怕短路的特点。本能源在传输能源同时可以同时传递信息信号。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明发送端换能器结构示意图。

图3为本发明接收端换能器结构示意图。

图中：1为超声波传递介质；2为发送端换能器；3为接收端换能器；401为发送端超声波振子；402为接收端超声波振子；501为发送端本体；502为接收端本体；601为发送端匹配器；602为接收端匹配器；701为振子极片；702为振子极片。

具体实施方式

如图所示，超声波能量传输系统，它包括超声波传递介质1、发送端换能器2及接收端换能器3；所述发送端换能器2与接收端换能器3的端口分别与超声波传递介质1的端口固定相接。

本发明所述超声波传递介质1为金属。本发明所述发送端换能器2包括发送端本体501；在所述发送端本体501的一端固接发送端超声波振子401；在所述发送端本体501的另一端固接超声波传递介质1；所述接收端换能器3包括接收端本体502；在所述接收端本体502的一端固接接收端超声波振子402；在所述接收端本体502的另一端固接超声波传递介质1。当然本发明发送端超声波振子401可配置数个，彼此通过并接的方式整合在一起。同样，本发明接收端超声波振子402也可配置数个，彼此通过并接的方式整合在一起。

本发明在所述发送端超声波振子401及接收端超声波振子402的端部依次分别固接发送端匹配器601及接收端匹配器602。本发明所述超声波传递介质1为圆柱型，其横截面的直径为4mm～70mm。