CN205157159U - 一种气流流场测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种气流流场测量装置，包括箱体、含金属芯压电陶瓷纤维，在箱体内，多个含金属芯压电陶瓷纤维排列在一个平面上，箱体外部设有电风扇，箱体面向电风扇的一侧开口，开口处安装有能够抽动的隔离挡板；所述含金属芯压电陶瓷纤维包括金属芯、压电材料，压电材料通过挤压包裹于金属芯外表面，所述压电材料外表面纵向涂镀有导电层，所述导电层由在压电材料外表面纵向间隔涂镀的4个金属层构成。本实用新型设计一种多个表面4个电极的MPF(含金属芯压电陶瓷纤维)排列在一个平面上的气流流场装置，该压电器件有较小的夹持力以及响应速度快，其结构简单，可靠性高，工艺简单，适合批量生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种气流流场装置。
背景技术
含芯压电陶瓷纤维细长圆柱体，金属芯位于正中心位置，外面包裹着压电陶瓷；金属芯可以用作一个电极，另一个电极是喷镀在陶瓷纵向外表面的一层金属层,其具有体积小、质量轻、刚度大、输出力大、输出位移分辨率高和快速动态响应等优点，因此世界各国对此都极为重视，投入很大力量进行研究开发，同时实行技术保密，控制关键制造技术及设备出口。
发明内容
本实用新型设计一种多个表面有4个电极的MPF(含金属芯压电陶瓷纤维)排列在一个平面上的气流流场装置。
本发明的目的是这样实现的，一种气流流场测量装置，其特征是：包括箱体、含金属芯压电陶瓷纤维，在箱体内，多个含金属芯压电陶瓷纤维排列在一个平面上，箱体外部设有电风扇，箱体面向电风扇的一侧开口，开口处安装有能够抽动的隔离挡板；所述含金属芯压电陶瓷纤维包括金属芯、压电材料，压电材料通过挤压包裹于金属芯外表面，所述压电材料外表面纵向涂镀有导电层，所述导电层由在压电材料外表面纵向间隔涂镀的4个金属层构成。
所述箱体为长方体塑料箱体。
所述压电材料为压电陶瓷。
所述隔离挡板为长方体木质挡板或塑料挡板。
所述箱体内设有底座，含金属芯压电陶瓷纤维一端固定于底座上。
本发明结构合理简单、生产制造容易、使用方便，通过本发明，含金属芯压电陶瓷纤维，金属芯位于正中心位置，外面由压电材料包裹着，这里的压电材料为压电陶瓷；金属芯可以用作一个电极，另一个电极是喷镀在压电材料纵向外表面的一层导电层（金属层），整体呈细长圆柱体。
本实用新型的有益效果是，含金属芯压电陶瓷纤维一端固定，一端自由，呈悬臂梁结构，即含金属芯压电陶瓷纤维的一端固定于箱体内的底座上。表面喷镀有金属层的压电陶瓷区域经极化后，极化方向沿径向分布。将含金属芯压电陶瓷纤维的一端连接到电荷放大器的输入端，将电荷放大器的输出端和数据采集卡连接上，再将数据采集卡连接到电脑上,当有气流流过纤维时，自由端有微小弯曲变形，从而压电陶瓷纤维上的电极将会产生不同的电荷或电压，通过采集电极上的电荷信号，经数据处理分析，即可得气流流场分布信息。
其中，表面有4个金属层的含金属芯压电陶瓷纤维可以解释为，含金属芯压电陶瓷纤维包括金属芯、压电材料，压电材料包裹于金属芯外表面，压电材料外表面纵向涂镀有导电层，导电层由在压电材料外表面纵向间隔涂镀的4个金属层构成。
本实用新型设计一种多个表面有4个金属层的MPF(含金属芯压电陶瓷纤维)排列在一个平面上的气流流场装置，该压电器件有较小的夹持力，且响应速度快，其结构简单，可靠性高，工艺简单，适合批量生产。
对市场实施可能性和经济效益预测分析：全球测量气流场分布装置应用的市场每年约为200亿美元，本发明一种多个表面有4个金属层的MPF(含金属芯压电陶瓷纤维)排列在一个平面上的气流流场装置的使用，将带来较大的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本实用新型结构原理示意图。
图2为本实用新型气流流过含金属芯压电陶瓷纤维示意图。
图中：1电风扇、2隔离挡板、3含金属芯压电陶瓷纤维、4箱体、5金属芯、6压电材料、7导电层、8底座。
具体实施方式
以下结合附图以及附图说明对本发明作进一步的说明。
如图1、2所示：设置箱体4、含金属芯压电陶瓷纤维3，在箱体4内，多个含金属芯压电陶瓷纤维3（MPF）排列在一个平面上，在箱体4外部设置电风扇1，箱体4面向电风扇1的一侧开口，开口处安装有能够抽动的隔离挡板2；含金属芯压电陶瓷纤维3包括金属芯5、压电材料6，压电材料6喷镀包裹于金属芯5外表面，所述压电材料6外表面纵向涂镀有导电层7，所述导电层7由在压电材料6外表面纵向间隔涂镀的4个金属层构成。在箱体4内设置底座8，含金属芯压电陶瓷纤维3一端固定于底座8上。箱体4开口处设置的能够抽动的隔离挡板2，通过抽动隔离挡板2可以来改变风速的增大或减小，从而来测量气流的流场分布。
含金属芯压电陶瓷纤维3为细长圆柱体，一端固定，一端自由，即含金属芯压电陶瓷纤维3的一端固定于箱体4内的底座8上；在压电材料6纵向外表面喷镀有薄的导电层7，导电层7由在压电材料6外表面纵向间隔涂镀的4个金属层构成；压电材料6包裹着金属芯1。
其中，箱体4为长方体塑料箱体，压电材料6为压电陶瓷。
本实用新型应用过程说明：
本实用新型的有益效果是含金属芯压电陶瓷纤维3一端固定，一端自由，呈悬臂梁结构。表面喷镀有导电层（金属层）的压电材料区域经极化后，极化方向沿径向分布。将含金属芯压电陶瓷纤维3的一端连接到电荷放大器的输入端，将电荷放大器的输出端和数据采集卡连接上，再将数据采集卡连接到电脑上,当有气流流过含金属芯压电陶瓷纤维3时，自由端有微小弯曲变形，从而含金属芯压电陶瓷纤维3上的电极将会产生不同的电荷或电压，通过采集电极上的电荷信号，经数据处理分析，即可得气流流场分布信息。
综上，一种多个表面有4个金属层的MPF(含金属芯压电陶瓷纤维)排列在一个平面上的气流流场装置，纤维一端固定，一端自由，当有气流流过纤维时，自由端有微小弯曲变形，从而含金属芯压电陶瓷纤维3上的电极将会产生不同的电荷或电压，通过采集电极上的电荷信号，经数据处理分析，即可得其气流流场分布信息。
本文中所描述的具体实施仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了含金属芯压电陶瓷纤维、压电陶瓷等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
Claims (5)
1.一种气流流场测量装置，其特征是：包括箱体（4）、含金属芯压电陶瓷纤维（3），在箱体（4）内，多个含金属芯压电陶瓷纤维（3）排列在一个平面上，箱体（4）外部设有电风扇（1），箱体（4）面向电风扇（1）的一侧开口，开口处安装有能够抽动的隔离挡板（2）；所述含金属芯压电陶瓷纤维（3）包括金属芯（5）、压电材料（6），压电材料（6）通过挤压包裹于金属芯（5）外表面，所述压电材料（6）外表面纵向涂镀有导电层（7），所述导电层（7）由在压电材料（6）外表面纵向间隔涂镀的4个金属层构成。
2.根据权利要求1所述的一种气流流场测量装置，其特征是：所述箱体（4）为长方体塑料箱体。
3.根据权利要求1所述的一种气流流场测量装置，其特征是：所述压电材料（6）为压电陶瓷。
4.根据权利要求1所述的一种气流流场测量装置，其特征是：所述隔离挡板（2）为长方体木质挡板或塑料挡板。
5.根据权利要求1所述的一种气流流场测量装置，其特征是：所述箱体（4）内设有底座（8），含金属芯压电陶瓷纤维（3）一端固定于底座（8）上。
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