[发明专利]用于管道监测系统供电的微小型发电装置

摘要

本发明涉及一种用于管道监测系统供电的微小型发电装置，属新能源领域。固定圆板安装在管道内侧，圆形压板中心镶有轴承；固定圆板右侧有阶梯孔，阶梯孔内镶有电路板和传感器；圆形压板与固定圆板连接形成密封腔，内装有换能器；固定圆板与圆形压板凸台形成一滑槽，内含磁铁；金属基板一端安装在固定圆板和圆形圆形压板中，另一端固定在磁铁上，金属基板外凸出粘接有压电片，两基板及所粘接压电片构成换能器；轴承内圈安装有主轴，主轴前端有叶片；主轴末端嵌有环形磁铁，环形磁铁与滑槽中磁铁异性磁极靠近安装，环形磁铁由圆形压板固定，圆形压板由螺钉固定在轴末端。特色与优势：压电片仅受拉应力，可靠性高；滑槽结构稳定性高，发供电能力强。

主权项

一种用于管道监测系统供电的微小型发电装置，其特征在于：固定圆板通过螺钉固定在管道内侧的凸台上，圆形压板中心嵌有轴承；固定圆板右侧设有阶梯孔，阶梯孔内分别镶有电路板和传感器；圆形压板凸台处通过铆钉与固定圆板连接，固定圆板与圆形压板的凸台形成一滑槽，滑槽内安放一磁铁，圆形压板与固定圆板形成密封腔；所述密封腔内装有换能器，金属基板的一端通过螺钉固定在固定圆板和圆形压板中，另一端通过螺钉固定在上述磁铁上，所述金属基板上的外凸出粘接有压电片，通过铆钉铆接两个基板及所述基板上粘接的压电片共同构成换能器，换能器上不同基板上两压电片通过导线组相连；换能器上金属基板和压电片分别通过导线组与电路板相连；轴承的内圈安装有主轴，主轴前端上安装有叶片；主轴末端镶嵌有环形磁铁，环形磁铁与滑槽中磁铁异性磁极靠近安装，环形磁铁由压板固定，所述压板由螺钉固定在轴末端；为提高换能器的发电能力、避免压电片因受拉应力作用而损坏，应确保换能器不受外力作用、无伸缩变形时，换能器的金属基板上圆弧外表面的最小半径为R＝h{α+0.5[α²(1‑β)‑1‑ηE_p/t_p]/[1‑α(1‑β)]}，滑槽中磁铁运动方向上的最小距离为D＝[L‑2R sin(0.5L/R)]n，其中α＝h_m/h，h＝h_m+h_p，h_p、h_m分别为压电片和金属基板的厚度，β＝E_m/E_p，E_p、E_m分别为压电片和金属基板的杨氏模量，T_p分别为压电材料的机电耦合系数和许用拉应力，L为金属基板上单个圆弧的弧长，n为单个金属基板上的圆弧数量。