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一种基于3D打印的电容式仿生流体压力传感器及用途制造技术

技术编号:41533574 阅读:25 留言:0更新日期:2024-06-03 23:10
本发明专利技术公开了一种基于3D打印的电容式仿生流体压力传感器及用途,包括盾鳞、固定电极和移动电极;盾鳞为鲨鱼皮仿生盾鳞,通过弹性体支撑设置于基体上,形成减阻仿生表面结构;固定电极通过3D打印的方式埋设于基体内;移动电极通过3D打印的方式埋设于每个盾鳞内,每个盾鳞内的移动电极均与埋设于基体内的一个固定电极对应,与弹性体一起组成电容式压力传感单元。通过在多个盾鳞内设置压力传感单元的方式能够形成压力传感器阵列,用于多点测量流体压力或者测量流体流场上压力分布。本发明专利技术能够通过原位设置的方式测量仿生减阻结构表面流体压力机流体压力分布,结构简单,制备成本相对低,稳定性好,极大推进流体动力学研究。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于压力传感器领域,涉及一种流体压力传感器,特别涉及一种基于3d打印的电容式仿生流体压力传感器及用途。


技术介绍

1、鲨鱼作为一种习性凶猛的肉食鱼类,可以在水中以极高的速度游动,如大白鲨最高时速可达43km/h,已经达到了常规动力潜艇的水平。实际上,在生物显微镜下,真实的鲨鱼皮看起来非常粗糙,由一种像牙齿一样的盾鳞结构包住。这一违反常识的发现随即吸引了流体力学家们的关注。研究人员相信,鲨鱼体表这种独特的盾鳞结构一定改变了鲨鱼体侧的流场,从而能有效减小流体阻力,降低能量依赖度,使其获得极高游速。大量研究结果也证实了这一结论,并发展了一种仿生微沟槽湍流减阻技术。目前,该技术已广泛应用于各工业领域,用于提高效率、降低能耗。

2、鲨鱼体表微纳级鳞片结构对流体的力学的影响作用可以被鲨鱼皮肤所感知到,从而能够判断流体信息,为鲨鱼改变游泳行为改变提供基础数据。对于仿鲨鱼鳞片减阻的同时也需要对其感知行为进行模仿,从而使得所设计的潜艇或飞行器表皮既能够减阻也能够实时的感知到外界流体的变化情况。基于此,在鲨鱼鳞片及感知皮肤的启发下,专利技术了一种3d打印本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于3D打印的电容式仿生流体压力传感器,其特征在于,包括

2.根据权利要求1所述基于3D打印的电容式仿生流体压力传感器,其特征在于:所述盾鳞通过弹性柱安装在基体上。

3.根据权利要求2所述基于3D打印的电容式仿生流体压力传感器,其特征在于:所述盾鳞包括迎流前端和背流后端,所述弹性柱与迎流前端之间距离小于背流后端,使得盾鳞在流体压力作用下,相对弹性柱形成弯矩。

4.根据权利要求2所述基于3D打印的电容式仿生流体压力传感器,其特征在于:所述固定电极和移动电极均为板式电极,通过3D打印的方式分别埋设于基体内和盾鳞内。

5.根据权利要求2所...

【技术特征摘要】

1.一种基于3d打印的电容式仿生流体压力传感器,其特征在于,包括

2.根据权利要求1所述基于3d打印的电容式仿生流体压力传感器,其特征在于:所述盾鳞通过弹性柱安装在基体上。

3.根据权利要求2所述基于3d打印的电容式仿生流体压力传感器,其特征在于:所述盾鳞包括迎流前端和背流后端,所述弹性柱与迎流前端之间距离小于背流后端,使得盾鳞在流体压力作用下,相对弹性柱形成弯矩。

4.根据权利要求2所述基于3d打印的电容式仿生流体压力传感器,其特征在于:所述固定电极和移动电极均为板式电极,通过3d打印的方式分别埋设于基体内和盾鳞内。

5.根据权利要求2所述基于3d打印的电容式仿生流体压力传感器,其特征在于:所述盾鳞和基体均采用绝缘材料。

【专利技术属性】
技术研发人员:薛龙建刘洪涛陈道兵
申请(专利权)人:武汉大学
类型:发明
国别省市:

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