[发明专利]一种间接激励压电式管道流俘能器

权利要求书

1.一种间接激励压电式管道流俘能器，其特征在于：管道的内壁上经耳板装有内筒，耳板的两端分别与管道的内壁和内筒的外壁相连，内筒的横截面为方形，内筒的上下壁板右端各设一条筋板；筋板上经螺钉安装有支架，支架底板上设有方孔、两个支架凸台和两个限位耳板，方孔位于支架底板的中心处，两个支架凸台和两个限位耳板分别对称分布在方孔的两侧，两个支架凸台上设有同轴销孔；杠杆从支架底板上的方孔穿过，销轴插入支架凸台和杠杆的销孔中；杠杆左臂置于内筒内，杠杆左臂比杠杆右臂长，杠杆左臂端部上下两侧设有顶块；支架凸台上经螺钉和压板安装有换能器，换能器为悬臂梁结构，换能器由基板与其一侧的压电膜粘接而成，基板靠近支架凸台安装，基板与限位耳板及杠杆左臂上的顶块接触但无相互作用力，换能器不发生弯曲变形；中空的钝体上设有翼板，翼板经螺钉与杠杆右臂连接，翼板上经螺钉安装有限位块和弹簧，弹簧为簧片且靠近翼板安装，弹簧的另一端顶靠在支架底板上；置于杠杆右臂上的钝体受流体作用绕销轴摆动并使限位块与弹簧或支架底板接触时，压电膜上的最大压应力小于其许用压应力、换能器端部的弯曲变形量不大于许用值其中：B＝1-α+αβ，A＝α⁴(1-β)²-4α³(1-β)+6α²(1-β)-4α(1-β)+1，α＝h_m/H，β＝E_m/E_p，h_m为基板的厚度，H为换能器的总厚度，E_m和E_p分别为基板和压电膜材料的杨氏模量，k₃₁和分别为压电材料的机电耦合系数和许用压应力，L为换能器的长度。