[发明专利]一种基于悬臂梁的高灵敏温度探测装置

说明书

本发明提供了一种基于悬臂梁的高灵敏温度探测装置，包括：振源、悬臂梁、压电材料块、热膨胀材料部；悬臂梁固定在振源上，压电材料块设置在悬臂梁顶面上靠近固定端的部位，压电材料块与外部电路连接，热膨胀材料部设置在悬臂梁内。应用时，在待测环境中，热膨胀材料部吸热膨胀，从而改变悬臂梁的应力及其分布，从而改变悬臂梁的共振频率，通过探测悬臂梁共振频率的变化，实现待测温度的测量。本发明具有温度探测灵敏度高的优点，在高灵敏温度探测领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及温度探测领域，具体涉及一种基于悬臂梁的高灵敏温度探测装置。

背景技术

温度测量涉及工程技术的多个领域。温度探测器是指能够感受温度并转换为可输出信号的装置。传统温度探测器是基于热电阻或热电偶的，探测灵敏度低。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种基于悬臂梁的高灵敏温度探测装置，包括：振源、悬臂梁、压电材料块、热膨胀材料部；悬臂梁固定在振源上，压电材料块设置在悬臂梁顶面上靠近固定端的部位，压电材料块与外部电路连接，热膨胀材料部设置在悬臂梁内。

更进一步地，热膨胀材料部设置在悬臂梁靠近固定端的部位内。

更进一步地，悬臂梁的截面为矩形。

更进一步地，热膨胀材料部的截面为矩形。

更进一步地，热膨胀材料部的截面非对称地设置在所述悬臂梁的截面内。

更进一步地，悬臂梁的材料为铝合金、硅、半导体材料、金刚石。

更进一步地，压电材料块的材料为压电陶瓷或聚偏氟乙烯。

更进一步地，热膨胀材料部截面的长边与悬臂梁截面的长边平行。

更进一步地，热膨胀材料部为固体，热膨胀材料部与悬臂梁表面间设有孔洞。

更进一步地，热膨胀材料部的材料为液体材料。

本发明的有益效果：本发明提供了一种基于悬臂梁的高灵敏温度探测装置，包括：振源、悬臂梁、压电材料块、热膨胀材料部；悬臂梁固定在振源上，压电材料块设置在悬臂梁顶面上靠近固定端的部位，压电材料块与外部电路连接，热膨胀材料部设置在悬臂梁内。应用时，在待测环境中，热膨胀材料部吸热膨胀，从而改变悬臂梁的应力及其分布，从而改变悬臂梁的共振频率，通过探测悬臂梁共振频率的变化，实现待测温度的测量。因为悬臂梁的共振频率对悬臂梁内的应力变化非常敏感，所以本发明具有温度探测灵敏度高的优点，在高灵敏温度探测领域具有良好的应用前景。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是一种基于悬臂梁的高灵敏温度探测装置的示意图。

图2是悬臂梁固定端附近截面的示意图。

图3是又一种基于悬臂梁的高灵敏温度探测装置的示意图。

图中：1、振源；2、悬臂梁；3、压电材料块；4、热膨胀材料部；5、孔洞。

具体实施方式

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

实施例1