[发明专利]一种压电传感器

摘要

本发明公开了一种压电传感器，用于压力自供电式水电站地下厂房结构变形监测，包括压电能量采集模块、应力波压电感应采集模块、无线信号发射模块和集成电路模块，在水电站地下厂房建造过程中以智能骨料的形式埋入混凝土构筑物。所述的压电能量采集模块是主材为PZT压电智能材料的压电悬臂梁结构，由于环境激励而产生受迫振动，进而基于压电效应生产电能；应力波压电感应采集模块的主材为PZT压电智能材料，直接将应力波形式的混凝土结构振动特性采集转化为电信号，该电信号经解析后可反映结构的变形、应力和裂缝状态；集成电路模块和无线信号发射模块分别为上述主要工作模块提供电能调制传递和监测电信号输出功能。

主权项

1.一种压电传感器，其特征在于：所述压电传感器中段为圆柱形腔体，两端分别用不同方式盖以半球壳A和半球壳B；中段的圆柱形腔体内部中轴线处设置撞振机构，所述撞振机构的两端分别通过弹簧固定在两端的半球壳上；所述压电传感器包括压电能量采集模块、应力波压电感应模块、无线信号发射模块和集成电路模块；所述压电能量采集模块和应力波压电感应采集模块均采用PZT压电智能材料的压电悬臂梁结构，所述压电能量采集模块包括多个压电能量采集片，应力波压电感应模块包括多个应力波压电感应片；压电能量采集片和应力波压电感应片沿圆柱形腔体轴线方向分层均布在圆柱形腔体内部一周，所述压电能量采集片通过金属电极层将压电薄膜产生的电能传输到所述集成电路模块，经调制可为所述无线信号发射模块恒定供电；所述应力波压电感应片直接将应力波形式的混凝土结构振动特性采集转化为电信号，然后该电信号通过金属电极传输到无线信号发射模块，由无线信号发射模块输出，经解析后可反映结构的变形、应力和裂缝状态。