[发明专利]一种自激式管道流体压电俘能器

摘要

本发明涉及一种自激式管道流体压电俘能器，属压电发电领域。管道内壁经辐板装有扰流器和壳体，壳体筒壁两端装有带凸台的端盖，销轴一端设有连接块、另一端经左端盖从壳体中伸出且装有激励器，销轴上套有平衡弹簧和限位弹簧，平衡弹簧顶靠在激励器和左端盖上，限位弹簧顶靠在左端盖和连接块上，电路板装在连接块上；压电振子由金属基板及压电片粘接而成，基板两端及中间分别固定在左右凸台和连接块上；平直的压电振子装配后变为弯曲结构且压电晶片承受压应力。特色与优势将平直压电振子安装成弯曲结构并形成自激伸缩振动的俘能器，结构及工艺简单、成本低；压电晶片仅受范围可控的压应力，可靠性高；易通过增加压电振子数和长度提高发电量。

主权项

一种自激式管道流体压电俘能器，其特征在于：管道内壁经辐板一安装有圆柱形扰流器、经辐板二安装有壳体，扰流器与壳体的中心相互垂直；壳体筒壁的右端装有右端盖、左端设有左侧板，左侧板上装有左端盖，左端盖上设有左凸台、右端盖上设有右凸台；销轴上设有连接块的一端置于壳体内，另一端经左端盖中心孔从壳体中伸出且端部装有激励器，销轴上套有平衡弹簧和限位弹簧，平衡弹簧左右两端分别顶靠在激励器和左端盖上，限位弹簧左右两端分别顶靠在左端盖和连接块上，电路板经螺钉安装在连接块上；压电振子由金属基板及其单侧所粘接的两片压电晶片构成，金属基板左右两端及中间通过螺钉和压板分别固定在左右凸台和连接块上；压电振子装配前为平直结构、装配后变为弯曲结构且压电晶片曲率半径小于金属基板曲率半径，压电晶片仅承受压应力；各压电振子置于连接块左右两侧的部分分别构成发电单元I和发电单元II；平衡弹簧或限位弹簧被压死时，压电振子h处于发电单元I和II中的部分均处于弯曲状态且压电晶片所受压应力均小于其许用压应力；额定流速且连接块处于动平衡位置时，发电单元I和II的形状及受力状态相同，且压电晶片所受的应力为其许用值的一半。