球形管道内检测器压电能量收集器设计及实验研究

作     者：刘悦 李一博 芮小博 郑晓雷 黄新敬 李健 LIU Yue;LI Yibo;RUI Xiaobo;ZHENG Xiaolei;HUANG Xinjing;LI Jian

作者机构：天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFF0212201) 天津市自然科学基金一般项目(17JCYBJC19300) 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2020年第39卷第19期

页      码：258-265,276页

摘      要：球形管道内检测器是一种新型的管道安全检测装置,但由于封闭结构中携带的电池有限,限制了其在长输管道中的应用。为了尝试解决该问题,提出了一种压电振动能量收集结构,将旋转中的机械能转化为电能。为了对结构的性质进行分析,利用欧拉-拉格朗日法建立了机电耦合动力学模型。基于该模型的数值仿真与旋转平台实验,结合内检测器在管道中的旋转特征,对能量收集器进行了详细的参数设计与优化。在管道中进行了样机实验,结果证明本收集器在所设计的内检测器工作条件下,可获得12.6 V的电压输出,在1.8 MΩ负载下可得88.2μW的功率。

主 题 词：球形检测器 振动能量收集 悬臂梁 最优化参数设计 

学科分类：1002[医学-临床医学类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0801[工学-力学类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.13465/j.cnki.jvs.2020.19.037

馆 藏 号：203983820...