CN207956055U - 压电智能复合材料旋翼 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种压电智能复合材料旋翼,包括复合材料旋翼,旋翼表面等距分布有若干直线长条型的压电材料,旋翼的前缘和后缘分布有并联的印刷电路,压电材料通过印刷电路连接到固定在旋翼上的旋翼变形表。本实用新型不仅可以将旋翼状态告知操纵人员，也可以应用于自动驾驶仪的信号采集和控制等，具有广泛的应用潜力。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能旋翼装置领域，具体是一种压电智能复合材料旋翼, 运用压电材料监测旋翼的变形和断裂。
背景技术
复合材料旋翼是以内部填充物上包裹复合材料纤维，并以树脂基作为基体材料进行粘结和表面成形的旋翼。复合材料旋翼在工作时会因为升阻力的作用产生变形甚至断裂。现有的复合材料监测主要以人眼观察和地面实验为主。当旋翼在高空使用时，人眼无法观察到其变形大小，更无法进行地面实验；此外，当旋翼的不可接受变形和断裂发生在高空时，若操纵人员对情况没有认知，很容易会产生错误操作，从而造成经济损失。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种压电智能复合材料旋翼，不仅可以将旋翼状态告知操纵人员，也可以应用于自动驾驶仪的信号采集和控制等，具有广范的应用潜力。
本实用新型包括复合材料旋翼,旋翼表面等距分布有若干直线长条型的压电材料, 旋翼的前缘和后缘分布有并联的印刷电路, 压电材料通过印刷电路连接到固定在旋翼上的旋翼变形表。
所述的旋翼变形表包括电流放大电路和信号显示仪表。
所述的印刷电路为镶嵌在旋翼变形表上的铜箔。
所述的复合材料旋翼包括内部填充物、复合材料纤维和树脂基。
本实用新型的工作原理如下：
当复合材料旋翼受力时会产生变形，变形会使压电材料也产生变形，压电材料的变形会产生电流，通过印刷电路将电流传递到旋翼变形表中。旋翼变形表中的电流放大电路会对电流进行放大，并把电流大小对时间的积分转化为显示信号，在表面进行显示。不同大小的变形产生的电流也大小也不一样。当旋翼受力减小时，其变形也会减小，压电材料也会产生相反方向的电流，通过印刷电路将电流传递到旋翼变形表中。通过放大电路后，产生的负值的电流信号会使原先的电流-时间积分变小，从而使得变形表的显示信号也随着变形一起减小。若其中一条压电材料线对应的显示信号不变，而它两侧的显示信号仍在增加或减小时，则旋翼已经产生裂纹，且裂纹经过这条压电材料线。
本实用新型有益效果在于：利用复合材料旋翼中的压电材料的变形，能够克服传统复合材料旋翼状态难以监测，将旋翼的变形和复合材料断裂传递到指示仪表上。根据显示在仪表上对应的复合材料线的显示信号的大小，则可以是操纵人员得到旋翼的变形。若旋翼产生裂纹，操纵人员也可以根据变形表上的显示，而采取必要措施，减少损失。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型信号传递逻辑图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
本实用新型提供了一种压电智能复合材料旋翼，如图1所示，包括复合材料旋翼3,旋翼3表面等距分布有若干直线长条型的压电材料1, 旋翼3的前缘5和后缘6分布有并联的印刷电路2, 压电材料1通过印刷电路2连接到固定在旋翼3上的旋翼变形表4。
所述的旋翼变形表4包括电流放大电路和信号显示仪表。
所述的印刷电路2为镶嵌在旋翼变形表4上的铜箔。
所述的复合材料旋翼3包括内部填充物、复合材料纤维和树脂基。
本实用新型的工作原理如图2所示：
当复合材料旋翼受力时会产生变形，变形会使压电材料也产生变形，压电材料的变形会产生电流，通过印刷电路将电流传递到旋翼变形表中。旋翼变形表中的电流放大电路会对电流进行放大，并把电流大小对时间的积分转化为显示信号，在表面进行显示。不同大小的变形产生的电流也大小也不一样。当旋翼受力减小时，其变形也会减小，压电材料也会产生相反方向的电流，通过印刷电路将电流传递到旋翼变形表中。通过放大电路后，产生的负值的电流信号会使原先的电流-时间积分变小，从而使得变形表的显示信号也随着变形一起减小。若其中一条压电材料线对应的显示信号不变，而它两侧的显示信号仍在增加或减小时，则旋翼已经产生裂纹，且裂纹经过这条压电材料线。
本实用新型具体应用途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.一种压电智能复合材料旋翼，其特征在于：包括复合材料旋翼（3）,旋翼（3）表面等距分布有若干直线长条型的压电材料（1）, 旋翼（3）的前缘（5）和后缘（6）分布有并联的印刷电路（2）, 压电材料（1）通过印刷电路（2）连接到固定在旋翼（3）上的旋翼变形表（4）；所述的旋翼变形表（4）包括电流放大电路和信号显示仪表。
2.根据权利要求1所述的压电智能复合材料旋翼，其特征在于：所述的印刷电路（2）为镶嵌在旋翼变形表（4）上的铜箔。
Priority Applications (1)
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| CN201721368578.8U CN207956055U (zh) | 2017-10-23 | 2017-10-23 | 压电智能复合材料旋翼 |
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2017
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