[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于納米發(fā)電機(jī)的漂浮式風(fēng)速監(jiān)測(cè)儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110397153.4
• 申請(qǐng)日: 2021-04-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113092811B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 焦鵬程;王煜洲;史中天
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01P5/08
• 分類(lèi)號(hào): G01P5/08;H02N2/18;F03B13/14
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜

1.一種基于納米發(fā)電機(jī)的漂浮式風(fēng)速監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，具體包括上中下依次連接的上部單元(1)、中部單元(2)和下部單元(3)；

所述中部單元(2)為設(shè)置有整流電路(201)；所述下部單元(3)含有壓電式納米發(fā)電機(jī)用于發(fā)電；壓電納米發(fā)電機(jī)呈“互”字；下部外殼振動(dòng)引起壓電納米發(fā)電機(jī)發(fā)生形變，產(chǎn)生電能，同時(shí)“互”字各臂同樣會(huì)發(fā)生形變，壓電納米發(fā)電機(jī)上覆蓋的壓電薄膜也能收集機(jī)械能；所述上部單元(1)和中部單元(2)是一個(gè)中空的結(jié)構(gòu)，能保證整流濾波電路固定在中部單元(2)的內(nèi)表面，能保證使電路通過(guò)；同時(shí)減輕設(shè)備中部單元(2)的重量，保證重心在監(jiān)測(cè)儀下部并使設(shè)備浮于水面之上；

所述上部單元(1)含有多個(gè)中心與上部單元(1)的重心位于同一水平面的空氣振動(dòng)膜(101)，且任意相鄰的兩個(gè)空氣振動(dòng)膜結(jié)構(gòu)所在的平面相互垂直，位于上部單元(1)的不同平面；上部單元(1)的空氣振動(dòng)膜(101)在風(fēng)的影響下產(chǎn)生振動(dòng)，從而不斷接觸摩擦式納米發(fā)電機(jī)(102)的摩擦電材料表面，產(chǎn)生電脈沖，獲得傳感輸出；上部單元(1)還包括多個(gè)與空氣振動(dòng)膜(101)所在平面平行的工作在獨(dú)立層模式的摩擦式納米發(fā)電機(jī)(102)，摩擦式納米發(fā)電機(jī)(102)與空氣振動(dòng)膜(101)一一對(duì)應(yīng)，共同組成風(fēng)速傳感器，用于風(fēng)速監(jiān)測(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于納米發(fā)電機(jī)的漂浮式風(fēng)速監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，下部單元(3)具有多層結(jié)構(gòu)，包括外殼層(301)、壓電式納米發(fā)電機(jī)層(302)、內(nèi)殼層(303)、電容器電源組(304)和單片機(jī)板(305)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于納米發(fā)電機(jī)的漂浮式風(fēng)速監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，下部單元(3)含有的壓電式納米發(fā)電機(jī)單體(302)以長(zhǎng)邊四個(gè)、寬邊三個(gè)，等間距地排列設(shè)置在外殼層(301)內(nèi)表面和內(nèi)殼層(303)外表面之間，組成壓電式納米發(fā)電機(jī)層(302)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于納米發(fā)電機(jī)的漂浮式風(fēng)速監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，下部單元(3)中壓電式納米發(fā)電機(jī)層(302)組成發(fā)電機(jī)組發(fā)電，每一個(gè)納米發(fā)電機(jī)單體包覆有壓電片的上下臂以及存在壓電塊的中部空腔壓電塊(306)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于納米發(fā)電機(jī)的漂浮式風(fēng)速監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述電容器電源組(304)收集壓電式納米發(fā)電機(jī)層(302)收集的機(jī)械能，并用于為單片機(jī)板(305)進(jìn)行供能。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于納米發(fā)電機(jī)的漂浮式風(fēng)速監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述單片機(jī)板(305)儲(chǔ)存來(lái)自摩擦式納米發(fā)電機(jī)的輸出、GPS信息以及定時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)送給基站或衛(wèi)星。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于納米發(fā)電機(jī)的漂浮式風(fēng)速監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，中部單元具有可伸縮結(jié)構(gòu)，以滿(mǎn)足不同環(huán)境的工作要求。