[实用新型]一种气流流场测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气流流场装置。

背景技术

含芯压电陶瓷纤维细长圆柱体，金属芯位于正中心位置，外面包裹着压电陶瓷；金属芯可以用作一个电极，另一个电极是喷镀在陶瓷纵向外表面的一层金属层,其具有体积小、质量轻、刚度大、输出力大、输出位移分辨率高和快速动态响应等优点，因此世界各国对此都极为重视，投入很大力量进行研究开发，同时实行技术保密，控制关键制造技术及设备出口。

发明内容

本实用新型设计一种多个表面有4个电极的MPF(含金属芯压电陶瓷纤维)排列在一个平面上的气流流场装置。

本发明的目的是这样实现的，一种气流流场测量装置，其特征是：包括箱体、含金属芯压电陶瓷纤维，在箱体内，多个含金属芯压电陶瓷纤维排列在一个平面上，箱体外部设有电风扇，箱体面向电风扇的一侧开口，开口处安装有能够抽动的隔离挡板；所述含金属芯压电陶瓷纤维包括金属芯、压电材料，压电材料通过挤压包裹于金属芯外表面，所述压电材料外表面纵向涂镀有导电层，所述导电层由在压电材料外表面纵向间隔涂镀的4个金属层构成。

所述箱体为长方体塑料箱体。

所述压电材料为压电陶瓷。

所述隔离挡板为长方体木质挡板或塑料挡板。

所述箱体内设有底座，含金属芯压电陶瓷纤维一端固定于底座上。

本发明结构合理简单、生产制造容易、使用方便，通过本发明，含金属芯压电陶瓷纤维，金属芯位于正中心位置，外面由压电材料包裹着，这里的压电材料为压电陶瓷；金属芯可以用作一个电极，另一个电极是喷镀在压电材料纵向外表面的一层导电层（金属层），整体呈细长圆柱体。

本实用新型的有益效果是，含金属芯压电陶瓷纤维一端固定，一端自由，呈悬臂梁结构，即含金属芯压电陶瓷纤维的一端固定于箱体内的底座上。表面喷镀有金属层的压电陶瓷区域经极化后，极化方向沿径向分布。将含金属芯压电陶瓷纤维的一端连接到电荷放大器的输入端，将电荷放大器的输出端和数据采集卡连接上，再将数据采集卡连接到电脑上,当有气流流过纤维时，自由端有微小弯曲变形，从而压电陶瓷纤维上的电极将会产生不同的电荷或电压，通过采集电极上的电荷信号，经数据处理分析，即可得气流流场分布信息。

其中，表面有4个金属层的含金属芯压电陶瓷纤维可以解释为，含金属芯压电陶瓷纤维包括金属芯、压电材料，压电材料包裹于金属芯外表面，压电材料外表面纵向涂镀有导电层，导电层由在压电材料外表面纵向间隔涂镀的4个金属层构成。

本实用新型设计一种多个表面有4个金属层的MPF(含金属芯压电陶瓷纤维)排列在一个平面上的气流流场装置，该压电器件有较小的夹持力，且响应速度快，其结构简单，可靠性高，工艺简单，适合批量生产。

对市场实施可能性和经济效益预测分析：全球测量气流场分布装置应用的市场每年约为200亿美元，本发明一种多个表面有4个金属层的MPF(含金属芯压电陶瓷纤维)排列在一个平面上的气流流场装置的使用，将带来较大的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本实用新型结构原理示意图。

图2为本实用新型气流流过含金属芯压电陶瓷纤维示意图。

图中：1电风扇、2隔离挡板、3含金属芯压电陶瓷纤维、4箱体、5金属芯、6压电材料、7导电层、8底座。

具体实施方式

以下结合附图以及附图说明对本发明作进一步的说明。

如图1、2所示：设置箱体4、含金属芯压电陶瓷纤维3，在箱体4内，多个含金属芯压电陶瓷纤维3（MPF）排列在一个平面上，在箱体4外部设置电风扇1，箱体4面向电风扇1的一侧开口，开口处安装有能够抽动的隔离挡板2；含金属芯压电陶瓷纤维3包括金属芯5、压电材料6，压电材料6喷镀包裹于金属芯5外表面，所述压电材料6外表面纵向涂镀有导电层7，所述导电层7由在压电材料6外表面纵向间隔涂镀的4个金属层构成。在箱体4内设置底座8，含金属芯压电陶瓷纤维3一端固定于底座8上。箱体4开口处设置的能够抽动的隔离挡板2，通过抽动隔离挡板2可以来改变风速的增大或减小，从而来测量气流的流场分布。

含金属芯压电陶瓷纤维3为细长圆柱体，一端固定，一端自由，即含金属芯压电陶瓷纤维3的一端固定于箱体4内的底座8上；在压电材料6纵向外表面喷镀有薄的导电层7，导电层7由在压电材料6外表面纵向间隔涂镀的4个金属层构成；压电材料6包裹着金属芯1。

其中，箱体4为长方体塑料箱体，压电材料6为压电陶瓷。