CN107453648A - 一种防盗门警报器自供电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防盗门警报器自供电装置，属新能源和发电技术领域。自供电装置的左端安装于防盗门面板的凸台二处，右端安装于侧板的凸台一处，且这两个凸台处均安装有压电振子和柔性梁；所述压电振子由金属基板和压电晶片粘接而成；所述柔性梁安装有弧形顶块和质量块一，且柔性梁两侧的压电振子数量相等并对称布置；所述质量块一上端与弹簧三相连，下端与弹簧二相连；所述弹簧二下端串联有质量块二、弹簧一和质量块三，并悬挂于固定在面板上的限位筒内；所述面板通过合页与门框相连，且其凸台一处固定有所述的弹簧三；所述合页由合页片和合页轴组成；所述侧板与两侧安装有钢板的面板固定，且其凸台二处安装有带报警器的电路板。
Description
技术领域
本发明属于新能源和发电技术领域，具体涉及一种防盗门报警器自供电装置，用于防盗门报警系统的自供电。
背景技术
在越来越多的人都住上楼房的今天，由于许多没有物业管理的楼宇门总是敞开的，为了保障家里财产的安全，防盗门成为了各家各户的最后一道屏障。据相关报道，近年来盗窃案件一直位列刑事案件案发数量之首，入室盗窃案占整个盗窃案件的六成以上。其中最常见的盗窃行为就是选择在楼层停电或者将其电源切断的条件下，对安装有报警器的防盗门进行破坏进入屋内盗窃，从而不会激发报警器响应，导致报警器因电源的问题不能在第一时间发出警示；而对于那些通过利用电池为报警器提供电能的防盗门而言，它一方面需要经常更换电池，带来不必要的麻烦，另一方面则会因废弃的化学电池处理不当还会造成严重的环境污染。因此，为了更好地提高家里财产安全的保障，需要解决防盗门报警器在电能供应方面存在的问题，所以提出一种防盗门报警器自供电装置是必要的。
发明内容
本发明提出一种防盗门报警器自供电装置，本发明采用的实施方案是：自供电装置的左端安装于防盗门面板的凸台二处，右端安装于侧板的凸台一处，且这两个凸台处均经螺钉、压块和垫块安装有压电振子和柔性梁；所述压电振子由金属基板和压电晶片粘接而成；所述柔性梁经螺钉安装有弧形顶块和质量块一，且柔性梁两侧的压电振子数量相等并对称布置；所述质量块一上端与弹簧三相连，下端与弹簧二相连；所述弹簧二下端串联有质量块二、弹簧一和质量块三，并悬挂于限位筒内；所述限位筒经螺钉固定在面板上；所述面板通过合页与门框相连，且其凸台一处固定有所述的弹簧三；所述合页由合页片和合页轴组成；所述侧板经螺钉与两侧安装有钢板的面板固定，且其凸台二处经螺钉安装有带报警器的电路板。
本发明中，压电振子安装前为平直结构、安装后为弯曲结构且压电晶片承受压应力，非工作时压电晶片上最大的压应力为其许用压应力的50％，且此时压电振子自由端的合理变形量为其中：B＝1-α+αβ，A＝α4(1-β)2-4α3(1-β)+6α2(1-β)-4α(1-β)+1，α＝hm/H，β＝Em/Ep，hm为金属基板的厚度，H为压电振子总厚度，Em和Ep分别为金属基板和压电晶片的杨氏模量，k31和分别为压电材料的机电耦合系数和许用压应力，L为压电振子的长度。
防盗门关闭时，自供电装置在各弹力和各重力的合力作用下，柔性梁不发生弯曲变形，且柔性梁两侧对称安装的压电振子变形和受力状态分别相同；盗窃者入室打开门后，自供电装置的平衡被破坏，导致各个质量块和各个弹簧间的相互作用力发生变化，导致柔性梁发生形变，驱动弧形顶块迫使压电振子产生单向弯曲变形，将机械能转化为电能，所生成的电能经导线传输给电路板，经转换处理后满足防盗门的报警器自供电需求，从而为防盗门报警器提供能量供应。
本发明中，限位筒可以限制自供电装置中压电振子的变形范围，提高其安全可靠性。
优势与特色：①通过弧形顶块间接激励压电振子，压电振子只受压应力，安全可靠性高；②限位筒可以限制自供电装置中压电振子的变形范围，提高其安全可靠性。
附图说明
图1是本发明一个较佳实施例中防盗门报警器自供电装置的结构示意图；
图2是图1中的A-A视图；
图3是图1中的B-B视图。
具体实施方式
自供电装置e的左端安装于防盗门面板2的凸台二202处，右端安装于侧板5的凸台一501 处，且这两个凸台处均经螺钉、压块6和垫块10安装有压电振子4和柔性梁9；所述压电振子4 由金属基板401和压电晶片402粘接而成；所述柔性梁9经螺钉安装有弧形顶块3和质量块一m1，且柔性梁9两侧的压电振子4数量相等并对称布置；所述质量块一m1上端与弹簧三k3相连，下端与弹簧二k2相连；所述弹簧二k2下端串联有质量块二m2、弹簧一k1和质量块三m3，并悬挂于限位筒7内；所述限位筒7经螺钉固定在面板2上；所述面板2通过合页8与门框1相连，且其凸台一201处固定有所述的弹簧三k3；所述合页8由合页片801和合页轴802组成；所述侧板5 经螺钉与两侧安装有钢板11的面板2固定，且其凸台二502处经螺钉安装有带报警器S的电路板 i。
本发明中，压电振子4安装前为平直结构、安装后为弯曲结构且压电晶片402承受压应力，非工作时压电晶片402上最大的压应力为其许用压应力的50％，且此时压电振子4自由端的合理变形量为其中：B＝1-α+αβ， A＝α4(1-β)2-4α3(1-β)+6α2(1-β)-4α(1-β)+1，α＝hm/H，β＝Em/Ep，hm为金属基板401的厚度，H为压电振子4总厚度，Em和Ep分别为金属基板401和压电晶片402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为压电振子4的长度。
防盗门关闭时，自供电装置e在各弹力和各重力的合力作用下，柔性梁9不发生弯曲变形，且柔性梁9两侧对称安装的压电振子4变形和受力状态分别相同；盗窃者入室打开门后，自供电装置e的平衡被破坏，导致质量块m1、质量块m2、质量块m3以及弹簧k1、弹簧k2、弹簧k3 间的相互作用力发生变化，导致柔性梁9发生形变，驱动弧形顶块3迫使压电振子4产生单向弯曲变形，将机械能转化为电能，所生成的电能经导线传输给电路板i，经转换处理后满足防盗门的报警器S自供电需求，从而为防盗门报警器提供能量供应。
本发明中，限位筒7可以限制自供电装置e中压电振子4的变形范围，提高其安全可靠性。
Claims (1)
1.一种防盗门报警器自供电装置，其特征在于：自供电装置的左端安装于防盗门面板的凸台二处，右端安装于侧板的凸台一处，且这两个凸台处均经螺钉、压块和垫块安装有压电振子和柔性梁；所述压电振子由金属基板和压电晶片粘接而成；所述柔性梁经螺钉安装有弧形顶块和质量块一，且柔性梁两侧的压电振子数量相等并对称布置；所述质量块一上端与弹簧三相连，下端与弹簧二相连；所述弹簧二下端串联有质量块二、弹簧一和质量块三，并悬挂于限位筒内；所述限位筒经螺钉固定在面板上；所述面板通过合页与门框相连，且其凸台一处固定有所述的弹簧三；所述合页由合页片和合页轴组成；所述侧板经螺钉与两侧安装有钢板的面板固定，且其凸台二处经螺钉安装有带报警器的电路板。
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|---|---|---|---|---|
| CN107939194A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-04-20 | 长沙理工大学 | 一种发电门铰链 |
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|---|---|---|---|---|
| CN202617039U (zh) * | 2012-06-01 | 2012-12-19 | 浙江师范大学 | 一种多振子串联式压电俘能器 |
| US20150358737A1 (en) * | 2013-06-21 | 2015-12-10 | Zhengbao Yang | Multi-directional high-efficiency piezoelectric energy transducer |
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2017
- 2017-08-17 CN CN201710728546.2A patent/CN107453648B/zh active Active
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