申请/专利权人：吕梁学院

申请日：2023-09-15

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN221147825U

主分类号：G01H17/00

分类号：G01H17/00;H02K35/02;H02K7/18;H02N1/04;H02J7/32

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权

摘要：本实用新型涉及一种基于3D弹簧式俘能器的桥梁振动状态监测系统，属于桥梁监测技术领域，解决了现有桥梁监测系统中太阳能、风能受天气状况影响、振动能量采集装置采用单一俘能方式效率不高、振动能量采集频带固定等技术问题。解决方案为：一种基于3D弹簧式俘能器的桥梁振动状态监测系统，包括圆柱壳体、3D打印弹簧式俘能器和监测模块；3D打印弹簧式俘能器包括俘能器框架、3D打印弹簧、磁铁支撑座和磁感应线圈，圆柱磁铁下表面依次设有上圆形电极和第一摩擦材料；磁感应线圈上表面依次设有下圆形电极和第二摩擦材料；监测模块包括电路板。与现有技术相比，本实用新型具有不受天气状况影响、装配简单、可调节固有频率、能量采集效率高等优点。

主权项：1.一种基于3D弹簧式俘能器的桥梁振动状态监测系统，其特征在于：包括圆柱壳体（1）、3D打印弹簧式俘能器（2）和监测模块（3）；所述圆柱壳体（1）为中空结构，所述圆柱壳体（1）内壁上部沿圆周方向均布有若干凸台（4），所述圆柱壳体（1）上方设有圆盘盖（5）；所述3D打印弹簧式俘能器（2）设于圆柱壳体（1）内部下方，所述3D打印弹簧式俘能器（2）包括俘能器框架（6）、3D打印弹簧（7）、磁铁支撑座（8）和磁感应线圈（9），所述俘能器框架（6）包括框架顶板（10）、框架底板（11）和支撑柱（12），所述框架底板（11）设于框架顶板（10）下方，所述框架底板（11）和框架顶板（10）之间四角均设有支撑柱（12）；所述3D打印弹簧（7）设于俘能器框架（6）内腔中部，所述3D打印弹簧（7）为螺旋式悬臂梁结构，所述3D打印弹簧（7）顶端与框架顶板（10）固定连接，所述3D打印弹簧（7）底端与磁铁支撑座（8）固定连接；所述磁铁支撑座（8）底部设有凹槽，所述凹槽内设有圆柱磁铁（13），所述圆柱磁铁（13）下表面往下依次粘接设有上圆形电极（14）和第一摩擦材料（15）；所述磁感应线圈（9）设于框架底板（11）中部上方，所述磁感应线圈（9）上表面往上依次粘接设有下圆形电极（16）和第二摩擦材料（17）；所述监测模块（3）设于圆柱壳体（1）内部上方，所述监测模块（3）包括电路板（18），所述电路板（18）设于凸台（4）上方，所述电路板（18）上设有能量管理单元、数据采集单元、控制单元、通讯单元；所述能量管理单元包括电池（19）和能量管理模块，所述电池（19）用于采集储存的能量，所述能量管理模块用于整流、滤波；所述数据采集单元包括三轴加速度传感器（20）和定位模块，所述三轴加速度传感器（20）用于采集桥梁的加速度信号，所述定位模块用于获得信号采集点的精确位置；所述控制单元为处理器，所述处理器用于实时接收并处理数据；所述通讯单元为无线通信模块，所述无线通信模块用于接收与发射信号；所述3D打印弹簧式俘能器（2）的信号输出端与能量管理单元的信号输入端电气连接，所述能量管理单元的信号输出端分别与数据采集单元、控制单元和通讯单元的信号输入端电气连接，所述数据采集单元的信号输出端与控制单元的信号输入端电气连接，所述控制单元的信号输出端与无线通信模块的信号输入端电气连接。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 吕梁学院 一种基于3D弹簧式俘能器的桥梁振动状态监测系统

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