专利名称：微电脑热动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种通过形状记忆合金将热能转变为机械能并且采用单片 机控制的微电脑热动机。
背景技术：
传统的动力机械普遍采用的驱动装置主要有三种，即电驱动、气驱动和液 压驱动。电驱动的驱动原理是电能转化为磁场，磁场产生机械能。气驱动往往 作为中间驱动使用，通过电机带动气泵产生髙压气体储存于气罐，气罐放气输 出机械能。液压驱动类似于气驱动。而本实用新型采用完全不同于以上三种驱 动原理的驱动方式，即采用热能驱动，从而完成热能至机械能、电能的转化。
而传统的地热能的使用，局限于沸泉水地热发电。其原理是通过引入地下
超过IOO'C的高温水汽驱动气轮机发电，类似于火力燃烧水产生蒸汽驱动气轮机
发电。这两种方法皆要借助气轮机这个中间媒介，并且气轮机的驱动需要高温
蒸汽，对地球上普遍存在的地热一一低于IO(TC的温泉水无法有效地利用。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提出一种微电脑热动机，利用热能驱动 形状记忆合金，达到输出动力的目的，
公知技术告诉我们形状记忆合金(Shape Memory Alloys,縮写为SMA )是 一种在加热升温后能完全消除其在较低温度下发生的形状变化，恢复到原始形 状的合金材料，也就是一种能够记忆原有形状的智能材料。这种记忆特性源于 其内部发生的一种独特的固态相变一一热弹性马氏体相变。当外界温度升高达 到合金的相变点，在较低温度下被变形的SMA会马上恢复其本来的形状；当外 界温度下降到SMA的相变点以下，它又会回到变形的状态。外界温度上下穿越能。该特性主要见于双i程记忆效应的SMA。 SMA有镍钛(TiNi )合金、铜基、锌 基、铁基、铝基等，尤以镍钛(TiNi)合金最为常见。镍钛(TiNi)的相变点 可以设计在0'C-120'C，其物理形状可设计为各种尺寸的丝材和片材。
本实用新型解决上述问题的技术方案是 一种微电脑热动机，由机架、四 个呈环形均布的驱动臂和输出轴构成，输出轴上有可调半径的滑槽；每个驱动 臂是由记忆合金驱动弹簧与偏置弹簧串联，记忆合金驱动弹簧固定于机架上， 偏置弹簧连接偏转板；在每个记忆合金驱动弹簧的下部设加热孔；加热孔内有 记忆合金阀门装置；所述记忆合金阀门装置有一电控橡皮阀门接水气管道，电 控橡皮闽门下有小记忆合金驱动片(用电流控制热流开闭)，该电控橡皮阀门 接微电脑控制装置，四个电控橡皮阀门有公共地线。
所述微电脑是51系列的单片机P89C51作微控制器，Vcc釆用+5V电压，Vss 接地，晶振釆用11. 0592MHz，编程电压引至31脚，第5脚经上拉电阻R9后通过 SW1按扭接地控制正反方向的旋转，P0.0-P0.7数据口经过电阻上拉后，其中的 PO. O-PO. 3四个引脚经反相后送入脉冲放大器ULN2003A，由接插件Pl送入加热 孔内的各控制橡胶阀门的开闭。
本实用新型四个驱动臂上的四个橡胶阀门受另 一组小的忆合金驱动控制， 小忆合金驱动片上轮流通电，致使四个橡胶阀门依次打开和关闭，通入截止热 流，控制驱动杆上的四个忆合金驱动弹簧有节律地收缩和拉伸，产生机械能的
本实用新型可以应用于有热气、热水输出的领域，如沸泉、温泉、锅炉、 烟囱热水管道等处，特别适合于环保领域的废热能的二次利用，可达到节能减 排的需要，具有很好的发展前景。
图l是本实用新型的结构示意图；图2是图1俯视图3是电流控制热流开闭的示意图4是微电脑控制装置的电气原理图。
附图l中l机架；2驱动臂；3输出轴；3输出轴；4滑槽；5记忆合金驱 动弹簧；6偏置弹簧；7偏转板；8加热孔；9电控橡皮阀门；IO水气管道；11 小记忆合金驱动片；12公共地线;R9电阻；SW1按钮；P89C51单片机；謂003A 脉冲放大器；Pl接插件。
具体实施方式
参照附图1-4， 一种微电脑热动机，由机架l、四个呈环形均布的驱动臂2 和输出轴3构成，输出轴3上有可调半径的滑槽4;每个驱动臂2是由记忆合金 驱动弹簧5与偏置弹簧6串联，记忆合金驱动弹簧5固定于机架1上，偏置弹 簧6连接偏转板7;在每个记忆合金驱动弹簧5的下部设加热孔8;加热孔8内 有记忆合金阀门装置；所述记忆合金阀门装置有一电控橡皮阀门9接水气管道 10，电控橡皮闽门9下有小记忆合金驱动片11，该电控橡皮阀门9接微电脑控 制装置，四个电控橡皮闽门9有公共地线12。所述的微电脑是单片机P89C51作 微控制器，Vcc采用+5V电压，Vss接地，晶振采用11. 0592MHz，第5脚经上拉 电阻R9后通过SW1按钮接地控制正反方向的旋转，P89C51的数据口经过电阻上 拉后，引脚经反相器后送入脉冲放大器ULN2003A，由接插件P1送入加热孔内的
各控制橡胶阀门的开闭。-
具体的脉冲驱动见图3,程序中首先将单片机P89C51所需的文件包含进来， 然后定义端口P卜4，再定义延时子程序(其作用是控制正反旋转的速度，可以 通过参数t来改变，t值域是0-65535，值越大越慢)，最后进入主程序。主程 序中，首先将各端口输出全高电平，SW1不按下，然后while语句进入主循环， 再判断SW1是否按下，若不按下则顺时针旋转(旋转速度由参数t控制)，否
则逆时针旋转……。
权利要求1、一种微电脑热动机，由机架(1)、四个呈环形均布的驱动臂(2)和输出轴(3)构成，其特征在于输出轴(3)上有可调半径的滑槽(4)；每个驱动臂(2)是由记忆合金驱动弹簧(5)与偏置弹簧(6)串联，记忆合金驱动弹簧(5)固定于机架(1)上，偏置弹簧(6)连接偏转板(7)；在每个记忆合金驱动弹簧(5)的下部设加热孔(8)；加热孔(8)内有记忆合金阀门装置；所述记忆合金阀门装置有一电控橡皮阀门(9)接水气管道(10)，电控橡皮阀门(9)下有小记忆合金驱动片(11)，该电控橡皮阀门(9)接微电脑控制装置，四个电控橡皮阀门(9)有公共地线(12)。
2、 根据权利要求l所述微电脑热动机，其特征在于所述的微电脑是单片 机P89C51作微控制器，Vcc采用+5V电压，Vss接地,晶振釆用11. 0592MHz，第 5脚经上拉电阻R9后通过SW1按钮接地控制正反方向的旋转，P89C51的数据口 经过电阻上拉后，引脚经反相器后送入脉冲放大器ULN2003A，由接插件P1送入 加热孔内的各控制橡胶阀门的开闭。
专利摘要本实用新型涉及一种微电脑热动机。由机架(1)、四个呈环形均布的驱动臂(2)和输出轴(3)构成，输出轴(3)上有可调半径的滑槽(4)；每个驱动臂(2)是由记忆合金驱动弹簧(5)与偏置弹簧(6)串联，记忆合金驱动弹簧(5)固定于机架(1)上，偏置弹簧(6)连接偏转板(7)；在每个记忆合金驱动弹簧(5)的下部设加热孔(8)；加热孔(8)内有记忆合金阀门装置；所述记忆合金阀门装置有一电控橡皮阀门(9)接水气管道(10)，电控橡皮阀门(9)下有小记忆合金驱动片(11)，该电控橡皮阀门(9)接微电脑控制装置。本实用新型可以应用于有热气、热水输出的领域，可达到节能减排的需要，具有很好的发展前景。
文档编号F03G7/06GK201367999SQ20092006345
公开日2009年12月23日 申请日期2009年2月28日 优先权日2009年2月28日
发明者付冠军, 张子华 申请人:张子华