[发明专利]涵道式压电-电磁复合宽频能量采集装置

权利要求书

1.一种涵道式压电-电磁复合宽频能量采集装置，其特征在于，包括：

空腔柱体，其内部中空，具有开口端及安装座，且通过所述安装座固定至安装表面；至少一个悬浮式电磁采集模块，其分别由至少两个压电支撑梁的一端支撑在所述空腔柱体内，所述压电支撑梁的另一端固定在所述空腔柱体内壁上，所有悬浮式电磁采集模块的中轴线与空腔柱体中轴线对准，当悬浮式电磁采集模块有两个以上时，间隔排列；

所述能量采集装置还包括：可滑动质量块和压电双晶片，可滑动质量块嵌套在压电支撑梁上并能够自由滑动，悬浮式电磁采集模块等效于固定质量块，振动时带动支撑梁上的压电双晶片，自身也能够通过电磁感应效应采集能量；当受到外界激励产生振动时，压电双晶片用于采集中高频能量，电磁谐振单元用于采集低频能量，从而实现装置的宽频能量采集；压电支撑梁使用四片并联输出端的压电双晶片，嵌套在压电双晶片支撑梁上的可滑动质量块能够根据实际振动情况调整其位于压电支撑梁上的位置，从而改变压电支撑梁的质量分布，起到调节压电支撑梁谐振频率的效果。

2.根据权利要求1所述的涵道式压电-电磁复合宽频能量采集装置，其特征在于，每一压电支撑梁上设有能够在压电支撑梁上滑动的质量块，从而改变压电支撑梁的谐振频率。

3.根据权利要求1所述的涵道式压电-电磁复合宽频能量采集装置，其特征在于，所述至少两个压电支撑梁相对于悬浮式电磁采集模块对称排列。

4.根据权利要求3所述的涵道式压电-电磁复合宽频能量采集装置，其特征在于，所述至少两个压电支撑梁相对于悬浮式电磁采集模块对称排列包括所述至少两个压电支撑梁围绕悬浮式电磁采集模块以等夹角方式排列。

5.根据权利要求1所述的涵道式压电-电磁复合宽频能量采集装置，其特征在于，不同悬浮式电磁采集模块的压电支撑梁在空腔柱体径向方向上相对于彼此偏置，以减少压电支撑梁在空腔柱体轴线方向上的相互遮蔽。

6.根据权利要求1所述的涵道式压电-电磁复合宽频能量采集装置，其特征在于，所述至少两个压电支撑梁为四个压电支撑梁，相邻压电支撑梁形成90度夹角。

7.根据权利要求1所述的涵道式压电-电磁复合宽频能量采集装置，其特征在于，所述开口端呈喇叭状。

8.根据权利要求1所述的涵道式压电-电磁复合宽频能量采集装置，其特征在于，所述悬浮式电磁采集模块包括电磁谐振壳体、线圈、上固定永磁体、可移动永磁体和下固定永磁体，其中上固定永磁体和下固定永磁体分别固定在电磁谐振壳体两端，线圈设置在电磁谐振壳体中段，可移动永磁体在上固定永磁体和下固定永磁体的磁极互斥作用下悬浮在电磁谐振壳体内，在受外力作用时在线圈内运动。

9.根据权利要求1所述的涵道式压电-电磁复合宽频能量采集装置，其特征在于，所述空腔柱体为圆柱形。