[发明专利]一种自调频压电水流俘能器

摘要

本发明涉及一种自调频压电水流俘能器，属河流监测领域。限位架上设有底板和限位板；底板安装在管道内壁上，限位板上与底板相连接的平面段上固定有簧片；簧片与管道中心线垂直，簧片自由端安装有左右半壳；左右半壳底壁的端面之间压接有金属基板，金属基板与压电晶片粘接成压电振子，压电振子自由端安装有质量块，压电振子经导线与电路板相连；左半壳前后壁上设有左凸台，右半壳前后壁上设有右凸台；两个左凸台间的距离与两个右凸台间的距离相等且大于压电晶片宽度、小于金属基板宽度；左右凸台上都设有圆弧形限位面，限位面与其所在的左半壳底壁或右半壳底壁的端面相切。优势特色流速适应能力强、有效频带宽、可靠性高、发电能力强。

主权项

一种自调频压电水流俘能器，其特征在于：限位架上设有底板和限位板，限位板由平面段和曲面段两部分构成；底板安装在管道内壁上，限位板上与底板相连接的平面段上固定有簧片；簧片与管道中心线垂直，簧片自由端安装有左半壳，左半壳与右半壳相连并构成密闭的空腔；左右半壳底壁的端面之间压接有金属基板，金属基板与其两侧所粘接的压电晶片构成悬臂梁型压电振子，压电振子自由端安装有质量块，压电振子经导线与安装在右半壳右壁上的电路板相连；左半壳的前后壁上都设有左凸台，右半壳的前后壁上都设有右凸台；两个左凸台间的距离与两个右凸台间的距离相等且大于压电晶片宽度、小于金属基板宽度；左右凸台上都设有限制压电振子变形量的圆弧形限位面，限位面与其所在的左半壳底壁或右半壳底壁的端面相切；非工作时簧片与管道的中心线相垂直，管道内有流体流过时簧片产生弯曲变形且根部贴靠在限位板的曲面段上、簧片有效悬臂长度减小、弯曲刚度增加，压电振子变形量达到一定程度时金属基板贴靠在限位面上；压电晶片为0.2mm的PZT4、金属基板为铍青铜，金属基板与压电晶片厚度之比为1～2.5；限位面最小曲率半径为其中α＝hm/hp为厚度比，hm和hp分别为金属基板和压电晶片的厚度。