1.一种管道流俘能器,其特征在于:管道内设有横梁,横梁位于管道的出口端,横梁的两端是从管道内壁上直接加工出的;框架上设有框架底板、两个内耳板和两个外耳板,内耳板和外耳板位于框架底板的同一侧,两个内耳板位于两个外耳板之间,内耳板的比外耳板矮;框架底板经螺钉安装在横梁上靠近管道入口的一侧;激励器的摇臂左端设有两个摇臂耳板、右端设有中空的钝体、前后两侧设有凸轮,摇臂的轴孔套在转轴上,摇臂的轴孔位于摇臂耳板与钝体之间,转轴两端分别固定在两个外耳板的自由端;内耳板和摇臂耳板上都安装有销轴,弹簧的两端分别连接在两个销轴上;框架底板上下两侧都经螺钉和压板安装有换能器,换能器由基板与其一侧的压电膜粘接而成,换能器固定端的基板与框架底板接触、压电膜与压板接触,换能器自由端顶靠在凸轮上;凸轮的轮廓曲线包含与轴孔同心的两段圆弧轮廓,圆弧轮廓是凸轮的轮廓曲线上距轴孔中心距离最短的;换能器安装前为平直结构、安装后为弯曲结构且换能器自由端与凸轮的轮廓顶点相互接触,压电膜上的最大压应力小于其许值、换能器端部变形量小于其许用值
4 2
其中:B=1‑α+αβ,A=α(1‑β)‑4
3 2
α(1‑β)+6α(1‑β)‑4α(1‑β)+1, α=hm/H,β=Em/Ep,hm为基板的厚度,H为换能器的总厚度,Em和Ep分别为基板和压电膜材料的杨氏模量,k31和 分别为压电材料的机电耦合系数和许用压应力,L为换能器的长度;在摇臂长度方向上,轮廓顶点位于轴孔的左侧,轮廓顶点是凸轮的轮廓曲线上距离轴孔中心距离最长的点,换能器与轮廓顶点相接触时的变形量最大,凸轮绕转轴顺时针和逆时针转动时换能器自由端的变形都减小;换能器自由端与圆弧轮廓相接触时换能器不发生弯曲变形,压电膜上的应力相等且均为零。