一种基于超表面的超薄刚性声能收集装置及共振频率的计算方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于超表面的超薄刚性声能收集装置,包括扁平折叠空间式腔体，扁平折叠空间式腔体的内部设置有流体通道,扁平折叠空间式腔体上方覆盖有穿孔板1,穿孔板1上设置有一正方形穿孔1‑1,穿孔1‑1正对着流体通道的一端,扁平折叠空间式腔体的内部设置有压电片6；还提供了一种基于超表面的超薄刚性声能收集装置的共振频率的计算方法。本发明专利技术体积较小，尺寸轻薄，外壳坚硬，且转化效率较高。

A Ultra-thin Rigid Acoustic Energy Collection Device Based on Ultra-Surface and Its Resonance Frequency Calculating Method

【技术实现步骤摘要】
一种基于超表面的超薄刚性声能收集装置及共振频率的计算方法
本专利技术涉及一种基于超表面的超薄刚性声能收集装置及共振频率的计算方法，属于声能能量转换

技术介绍
声能作为一种生产生活中丰富、环保、可持续的能源，常常得不到充分的利用。声能收集技术可以将环境和工业中的声能收集起来，转化为所需的电能，在噪声处理和微型设备供电上有可观的应用前景。传统的声能收集装置主要利用亥姆霍兹谐振腔来汇聚声能，并在谐振腔底部添加压电材料以将声能转化为电能。近年来，随着声学超材料的快速发展，其展现出的自然材料所不具备的特性得到广泛关注，一些利用声学超材料研制的亚波长尺寸的腔体和薄膜被提出应用于声能收集，但其腔体仍然具有较大的体积，装置较为笨重，而薄膜类的则由于其柔软性，导致刚度较差，很难应用于机械强度较高的场所。由于空气中声波的波长较长且能量密度低，传统的声能收集装置通常需要用尺寸较大或较长的腔体来汇聚声能，因而导致装置的体积很大，无法满足小型集成化的工业需求，实用性较差。引入声学超材料以后，部分装置尽管缩减到了亚波长尺寸，但其结构不够简洁轻薄，较大的体积和厚度限制了其在小型工业环境下的应用。而一些用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于超表面的超薄刚性声能收集装置,其特征在于:包括扁平折叠空间式腔体(2)，所述扁平折叠空间式腔体的内部设置有流体通道,所述扁平折叠空间式腔体上方覆盖有穿孔板(1),所述穿孔板(1)上设置有一正方形穿孔(1‑1),所述穿孔(1‑1)正对着流体通道的一端,所述扁平折叠空间式腔体的内部设置有压电片(6)。

【技术特征摘要】
1.一种基于超表面的超薄刚性声能收集装置,其特征在于:包括扁平折叠空间式腔体(2)，所述扁平折叠空间式腔体的内部设置有流体通道,所述扁平折叠空间式腔体上方覆盖有穿孔板(1),所述穿孔板(1)上设置有一正方形穿孔(1-1),所述穿孔(1-1)正对着流体通道的一端,所述扁平折叠空间式腔体的内部设置有压电片(6)。2.根据权利要求1所述的一种基于超表面的超薄刚性声能收集装置，其特征在于：所述扁平折叠空间式腔体内部的左右两侧壁交错放置若干条通道隔板，将扁平折叠空间式腔体分隔成S型通道，所述S型通道即为流体通道。3.根据权利要求1所述的一种基于超表面的超薄刚性声能收集装置，其特征在于：所述压电片(6)一端连接至扁平折叠空间式腔体的前壁(2-1)，另一端连接至第二通道隔板(5-2)，所述压电片(6)与前壁(2-1)和第二通道隔板(5-2)垂直。4.根据权利要求3所述的一种基于超表面的超薄刚性声能收集装置，其特征在于：所述压电片(6)包括基板(4)和紧贴基板的压电陶瓷(3)，所述基板(4)的上端连接至腔体前壁(2-1)，下端连接至第二通道隔板(5-2)，压电陶瓷(3)紧贴基板正中间。5.根据权利要求4所述的一种基于超表面的超薄刚性声能收集装置，其特征在于：所述基板的中心距离扁平折叠空间式腔体的左壁(2-3)为15mm。6.根据权利要求1所述的一种基于超表面的超薄刚性声能收集装置，其特征在于：所述穿孔的边长,4mm。7.一种基于超表面的超薄刚性声能收集装置的共振频率的计算方法，其特征在于包括如下步骤：S1：确定基于超表面的超...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁彬，金梦，杨京，程建春，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32