【技术实现步骤摘要】
一种基于LCE纤维的光发电装置
[0001]本专利技术涉及LCE纤维光发电
，具体的说是一种基于LCE纤维的光发电装置。
技术介绍
[0002]LCE是一种在光照下会发生变形的材料,这是由于液晶向列分子在外部场的刺激下发生旋转和重新排列，由于液晶分子的旋转与LCE的变形直接耦合，这刺激也可以诱导LCE的大变形。特别是一些光致变色液晶分子,如偶氮苯，可以通过吸收紫外光从直反式构型转变为弯顺式构型。因此，含有偶氮苯的LCE在紫外光照射下会发生形变。与许多其他外部刺激不同，人们可以远程控制光源，并精确地将光聚焦在材料的不同区域。因此，光驱动材料或结构使各种复杂的感光机械传感器和致动器成为可能。基于LCE材料的光学响应自振动系统已经有许多成就,如LCE悬臂梁的自激振动的混沌模式，LCE薄膜的光驱自激波动现象，可用于主动机器人的光驱自激转动LCE马达，四叶风扇结构的光驱自激转动等。本专利技术受LCE纤维光照下收缩
‑
膨胀振荡的启发，致力于通过LCE纤维配合光能进行发电。
[0003]然而，目前的光发电装置在选用太阳能电池板原材料的时候需要充分考虑材料的吸光效果和光导效果，直接通过光能转化为电能，太阳能发电虽是无污染的，但是它所用到的光伏电池生产过程中存在高能耗和高污染，且在传统的LCE纤维的光发电装置在实验时线圈及LCE纤维通常是直接固定在支架上，实验更换LCE纤维时需要重新粘接，容易损伤原有的LCE和支架，且线圈通常是螺丝固定于支架，拆装时速度较慢，影响实验速度。
技术实现思路
>[0004]针对现有技术中的问题，本专利技术提供了一种基于LCE纤维的光发电装置。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于LCE纤维的光发电装置，包括底座，所述底座上安装有支撑机构，所述支撑机构上设有发电机构，所述支撑机构上安装有固定机构，所述固定机构上安装有振动机构，所述固定机构的底部安装有夹持机构，所述振动机构贯穿夹持机构上，所述发电机构上设有两组限位机构；
[0006]所述发电机构包括转轴，所述支撑机构上转动连接有转轴，所述转轴上固定连接有固定架，多个所述固定架上均固定连接线圈，多个所述固定架上的线圈形状相同、直径不等，所述底座上安装有蓄电池，所述蓄电池与线圈之间通过导线电性连接，所述限位机构包括转盘，所述转轴上固定有转盘，所述转盘上滑动有多个与固定架对应的限位杆，所述限位杆与转盘之间夹持有第三弹簧，所述支撑机构上设有多个与限位杆扣合的限位槽。
[0007]具体的，多个所述固定架之间的距离相等，且多个所述固定架之间呈“十”字形结构。
[0008]具体的，多个所述限位杆之间的距离相等，且多个所述限位杆呈矩形阵列分布于转盘上。
[0009]具体的，所述支撑机构包括支架，所述底座上固定连接有支架，所述支架与底座之
间垂直，所述支架上开设有转动槽。
[0010]具体的，所述支架与底座之间垂直设置，且所述支架呈倒“L”形结构，且转轴与支架之间转动连接，相对的两个线圈之间的距离小于转动槽的长度。
[0011]具体的，所述固定机构包括滑板，所述支架上滑动连接有侧面呈“T”形结构的滑板，所述滑板的两侧开设有卡洞，所述支架上相对滑动连接有两个卡柱，所述卡柱与支架之间夹持有第二弹簧，两个所述卡柱的端部均固定连接有侧面呈“L”形结构的侧板，两个所述侧板的顶部呈“八”字形结构，且所述支架上滑动连接有与两个侧板抵触的推板，所述推板与支架之间夹持有第一弹簧。
[0012]具体的，所述振动机构包括安装孔，所述滑板上开设有安装孔，所述安装孔上悬挂有液晶弹性体纤维，所述液晶弹性体纤维的一端固定连接有磁块，所述磁块延伸至线圈的内部，所述支架的底端连接有遮光筒。
[0013]具体的，所述夹持机构包括滑板的底部固定连接有固定筒，所述固定筒的底部相对固定连接有两个倾斜设置的抵触板，所述固定筒上螺纹连接有螺帽，所述螺帽的底部固定连接有截面呈“L”形结构的限位圈，所述限位圈与抵触板的外壁抵触，所述液晶弹性体纤维贯穿固定筒。
[0014]具体的，所述夹持机构还包括两个齿板，两个所述抵触板的相对面均固定连接有齿板，所述液晶弹性体纤维夹持于两个齿板之间。
[0015]具体的，所述液晶弹性体纤维与支架平行设置，且所述液晶弹性体纤维的长度小于安装孔到线圈之间的距离。
[0016]本专利技术的有益效果是：
[0017](1)本专利技术所述的一种基于LCE纤维的光发电装置，支撑机构上通过固定机构及夹持机构安装有振动机构，振动机构可通过稳定的光照条件触发自激振动，从而达到振动系统振动的自我维持状态，具体的，在光照下，偶氮苯分子可以吸收光子，且光纤的直径远小于光的特征穿透深度，因此液晶弹性体纤维在光照下仅纵向收缩。相反，在非照明区，液晶弹性体纤维的收缩被恢复。一开始，磁块位于初始位置处，当被赋予一个向下的初始速度时，磁块向下移动，进入受光区部分的液晶弹性体纤维收缩，这增加了纤维的弹力，从而使质量减速并反弹。然后，部分光纤返回到非照明区，弹簧力减小，导致磁块减速并向下移动。随着时间的推移，磁块会不断地上下振动，从而达到振动系统振动的自我维持状态
[0018]将振动机构作用于发电机构上，发电机构上设有电能储存结构，振动机构往复振动，线圈内磁场强度不断发生变化，磁通量大小也随之改变，从而产生感应电动势，在闭合线圈内产生感应电流，实现光电的转换，整个过程中无其他再生污染产生、可持续性强，即：在实验时通过底座对支架进行支撑，将磁块与液晶弹性体纤维固定，将液晶弹性体纤维的一端穿过滑板并打结，避免液晶弹性体纤维振动时掉落，实现对磁块的悬挂，形成弹簧振荡器系统来提供动力，将磁块悬挂至线圈的内部，确保磁块上下振动时能恰好处于线圈内，两者不相互接触影响，用导线连接好线圈的两个端口，形成回路，并且外接小灯泡，用于检测感应线圈中是否有感应电流产生，检查装置，是否组装好弹簧振动器系统，连接好线路，以及底座与支架安装的牢固可靠性；确保整个装置组装连接没问题之后，进入稳定的光照环境下，通过调控光照强度和角度让装置中的弹簧振动器系统运行，观察磁块质量块是否逐渐稳定做上下往复的振动，观察线路中的小灯泡是否发出光亮，小灯泡变亮说明装置开始
正常工作，实现光能向电能的转换，将小灯泡替换成蓄电池，便可储存电能，根据法拉第电磁感应定律，磁通量变化会产生感应电动势，穿过线圈回路的磁通量发生变化时，线圈两端就产生感应电动势，感应电动势的大小跟穿过闭合电路的磁通量改变的快慢有关。
[0019](2)本专利技术所述的一种基于LCE纤维的光发电装置，固定机构可以从支撑机构上拆卸，便于取出振动机构，且振动机构通过固定机构上的夹持机构夹持固定，一方面便于更换不同直径的纤维零件，另一方面实现对纤维零件夹持的更紧，避免振动时松动影响实验；即：在需要更换不同直径的液晶弹性体纤维的时候，水平滑动支架顶部的推板，第一弹簧张开，进而实现了推板的两个拐角处将两个侧板的倾斜面抵触，由于两个侧板的相对面的直径越来越小，那么继续滑动推本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于LCE纤维的光发电装置，其特征在于，包括底座(1)，所述底座(1)上安装有支撑机构(2)，所述支撑机构(2)上设有发电机构(3)，所述支撑机构(2)上安装有固定机构(4)，所述固定机构(4)上安装有振动机构(5)，所述固定机构(4)的底部安装有夹持机构(6)，所述振动机构(5)贯穿夹持机构(6)上，所述发电机构(3)上设有两组限位机构(7)；所述发电机构(3)包括转轴(301)，所述支撑机构(2)上转动连接有转轴(301)，所述转轴(301)上固定连接有固定架(302)，多个所述固定架(302)上均固定连接线圈(303)，多个所述固定架(302)上的线圈(303)形状相同、直径不等，所述底座(1)上安装有蓄电池(305)，所述蓄电池(305)与线圈(303)之间通过导线(304)电性连接，所述限位机构(7)包括转盘(701)，所述转轴(301)上固定有转盘(701)，所述转盘(701)上滑动有多个与固定架(302)对应的限位杆(702)，所述限位杆(702)与转盘(701)之间夹持有第三弹簧(703)，所述支撑机构(2)上设有多个与限位杆(702)扣合的限位槽(704)。2.根据权利要求1所述的一种基于LCE纤维的光发电装置，其特征在于：多个所述固定架(302)之间的距离相等，且多个所述固定架(302)之间呈“十”字形结构。3.根据权利要求1所述的一种基于LCE纤维的光发电装置，其特征在于：多个所述限位杆(702)之间的距离相等，且多个所述限位杆(702)呈矩形阵列分布于转盘(701)上。4.根据权利要求1所述的一种基于LCE纤维的光发电装置，其特征在于：所述支撑机构(2)包括支架(201)，所述底座(1)上固定连接有支架(201)，所述支架(201)与底座(1)之间垂直，所述支架(201)上开设有转动槽(202)。5.根据权利要求4所述的一种基于LCE纤维的光发电装置，其特征在于：所述支架(201)与底座(1)之间垂直设置，且所述支架(201)呈倒“L”形结构，且转轴(301)与支架(201)之间转动连接，相对的两个线圈(303)之间的距离小于转动槽(202)的长度。6.根据权利要求4所...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵俊，左伟，华立夫，余勇，徐沛保，李凯，
申请(专利权)人：安徽建筑大学，
类型：发明
国别省市：
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