[发明专利]电磁式碰振升频振动能量采集装置

摘要

本发明公开一种电磁式碰振升频振动能量采集装置，由低频驱动结构和高频采集结构通过碰撞耦合组成，碰撞的存在一方面使得低频驱动结构中的振子共振频率偏移或使其产生亚谐共振以拓宽能量采集带宽，另一方面通过部分能量转移诱发高频采集结构以其自身固有频率作高频振荡或是产生高频周期振动以提高能量输出水平，从而突破高效能量输出与低工作频率及宽采集频带无法兼顾的瓶颈问题。本发明适用于航空航天、船舶、桥梁建筑工程结构的振动能量采集，尤其适用于低频振动成分突出的工程环境，可为振动控制与健康监测系统中的自供能装置、无线传感器网络提供电能输出。

主权项

一种电磁式碰振升频振动能量采集装置，其特征在于：由低频驱动结构和高频采集结构两部分组成，所述低频驱动结构由第一定位套筒(4)，第一T型端盖(1)，第一圆柱形磁铁(8)，第一圆环形磁铁(5)，第一紧固螺纹套筒(3)，低刚度弹簧(2)，第一工字型凹槽圆柱(6)以及第一铜线圈(7)组成，所述第一工字型凹槽圆柱(6)的中心处设有通孔，外表面上设有凹槽，所述第一铜线圈(7)缠绕于第一工字型凹槽圆柱(6)上的凹槽处，所述第一定位套筒(4)与第一T型端盖(1)为过盈配合装配，第一定位套筒(4)的外侧面为螺纹设计，所述第一圆环形磁铁(5)嵌套于第一定位套筒(4)外圈且第一圆环形磁铁(5)与第一定位套筒(4)为间隙配合，并由第一紧固螺纹套筒(3)旋紧固定，所述低频驱动结构(1)中的第一T型端盖(1)开设有第一环形沉槽(19)，低刚度弹簧(2)的一端与第一环形沉槽的内圈为过盈配合，同时由开口挡圈压紧，所述第一工字型凹槽圆柱(6)上开设有第二环形沉槽(20)，低刚度弹簧(2)的另一端与第一工字型凹槽圆柱(6)上的第二环形沉槽内圈过盈紧固，并同时由开口挡圈压紧，所述第一圆环形磁铁(5)极性为S极，第一圆柱形磁铁(8)极性为N极，所述高频采集结构由第二定位套筒(17)，第二T型端盖(18)，第二圆柱形磁铁(10)，第二圆环形磁铁(14)，第二紧固螺纹套筒(16)，高刚度弹簧(15)，第二工字型凹槽圆柱(12)以及第二铜线圈(13)，所述高频采集结构中上述结构之间的连接关系与低频驱动结构中的相同，所述高频采集结构的第二工字型凹槽圆柱(12)上与低频驱动结构相对的端面粘有的弹性橡胶片(9)，所述低频驱动结构与高频采集结构之间通过第一定位套筒(4)与第二定位套筒(17)之间的螺纹连接以达到连接，所述高频采集结构中的第二圆环形磁铁(14)极性为N极，第二圆柱形磁铁(10)极性为S极。