球形管道内检测器压电能量收集器设计及实验研究

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88.2 μW的功率.

关键词：球形检测器、振动能量收集、悬臂梁、最优化参数设计

所属期刊栏目：39

分类号：TH212;TH213.3(起重机械与运输机械)

资助基金：国家重点研发计划项目;天津市自然科学基金一般项目

在线出版日期：2020-11-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：258-265,276