一種智能聲速測量及波長驗算實驗裝置的製造方法

2023-05-16 15:31:16 1

一種智能聲速測量及波長驗算實驗裝置的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能聲速測量及波長驗算實驗裝置，本實用新型包括上底座、下底座、玻璃管；所述上底座與下底座之間通過支撐杆垂直焊接；所述支撐杆豎直設置並貫穿水平滑板；所述水平滑板的上端通過第一墊板與動杆固定連接；所述動杆套接於定杆內；所述定杆的一端通過第二墊板與上底座固定連接；所述動杆的外側壁上沿著動杆圓周方向等距均勻焊接有四個豎直滑板；所述豎直滑板與定杆外壁上的豎直滑槽配合後滑動連接；本實用新型聲速測量實驗裝置能夠在較為封閉的環境下進行測量，減少外界因素的幹擾，測量計算結果準確、耗時短、精度高，並且能夠通過對固定頻率的聲波進行波長驗算，以能夠進一步保證計算結果的準確率。
【專利說明】
一種智能聲速測量及波長驗算實驗裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及空氣測聲速物理實驗裝置技術領域，具體為一種智能聲速測量及波長驗算實驗裝置。
【背景技術】
[0002]聲速是描述聲波在媒介中傳播特性的物理量。聲速測定技術已得到廣泛的應用。聲波的傳播需要媒介，聲波在媒介中的傳播速度與該媒介的特性及狀態等因素有關。因此，通過對聲速的測定，還可以了解被測媒介的特性及狀態變化，可見聲速測定在實際生產和生活上具有一定的實用意義。
[0003]另外，聲速測量實驗也是大學物理實驗教學的重要組成部分，然而傳統的聲波測量裝置需要結合信號發生器和示波器兩種造價較高的實驗儀器，且實驗過程存在著操作過程繁雜、耗時長、易出錯、測量精度低等問題。並且在測量過程中沒有充分考慮到外界的影響(例如空氣的溼度、溫度或風速等的幹擾等)，即沒有保證測量的封閉環境下，很容易造成測量結果出現誤差。另外，由測出來的聲速進行聲速驗算及波長驗算也是很有必要的實驗一步。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在於提供一種智能聲速測量及波長驗算實驗裝置，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0005]為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案:一種智能聲速測量及波長驗算實驗裝置，包括上底座、下底座、玻璃管;所述上底座與下底座之間通過支撐杆垂直焊接;所述支撐杆豎直設置並貫穿水平滑板;所述水平滑板的上端通過第一墊板與動杆固定連接；所述動杆套接於定杆內；所述定杆的一端通過第二墊板與上底座固定連接;所述動杆的外側壁上沿著動杆圓周方向等距均勻焊接有四個豎直滑板;所述豎直滑板與定杆外壁上的豎直滑槽配合後滑動連接;所述動杆內的水平滑板上端設有超聲波接收器;所述定杆內的上底座下端設有超聲波發射器;所述上底座的上端設有計算控制器;所述玻璃管設於上底座與下底座之間並貫穿於上底座;所述玻璃管的側面與膠管連接;所述膠管中段設有蓄水袋；所述膠管的外端與扣繩連接。
[0006]優選的，所述超聲波接收器與超聲波發射器處於同一豎直方向上並分別通過線路與計算控制器連接。
[0007]優選的，所述計算控制器通過線路與音頻訊號發生器連接;所述音頻訊號發生器設於玻璃管的上側。
[0008]優選的，所述玻璃管內設有液態水;所述玻璃管的外側壁面上設有第一刻度線。
[0009]優選的，所述支撐杆的外側壁面上設有第二刻度線;所述第二刻度線的上下刻度界限長度值與豎直滑槽的長度界限值相等。
[0010]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型聲速測量實驗裝置能夠在較為封閉的環境下進行測量，減少外界因素的幹擾，測量計算結果準確、耗時短、精度高，並且能夠通過對固定頻率的聲波進行波長驗算，以能夠進一步保證計算結果的準確率。
【附圖說明】

[0011]圖1為本實用新型的側視圖；
[0012]圖2為本實用新型的主視圖；
[0013]圖3為本實用新型的動杆與定杆連接處的放大視圖；
[0014]圖4為本實用新型的動杆與定杆連接處的剖視圖。
[0015]圖中:1、上底座；2、下底座；3、玻璃管;4、支撐杆；5、水平滑板;6、第一墊板;7、動杆;8、定杆;9、第二墊板;10、豎直滑板;11、豎直滑槽;12、超聲波接收器;13、超聲波發射器；14、計算控制器;15、膠管；16、蓄水袋；17、扣繩；18、音頻訊號發生器；19、第一刻度線;20、第二刻度線。
【具體實施方式】
[0016]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0017]請參閱圖1-4，本實用新型提供一種技術方案:一種智能聲速測量及波長驗算實驗裝置，包括上底座1、下底座2、玻璃管3;所述上底座I與下底座2之間通過支撐杆4垂直焊接；所述支撐杆4豎直設置並貫穿水平滑板5;所述水平滑板5的上端通過第一墊板6與動杆7固定連接;所述動杆7套接於定杆8內；所述定杆8的一端通過第二墊板9與上底座I固定連接；所述動杆7的外側壁上沿著動杆7圓周方向等距均勻焊接有四個豎直滑板10;所述豎直滑板10與定杆8外壁上的豎直滑槽11配合後滑動連接;所述動杆7內的水平滑板5上端設有超聲波接收器12;所述定杆8內的上底座I下端設有超聲波發射器13;所述上底座I的上端設有計算控制器14;所述玻璃管3設於上底座I與下底座2之間並貫穿於上底座I;所述玻璃管3的側面與膠管15連接;所述膠管15中段設有蓄水袋16;所述膠管15的外端與扣繩17連接;所述超聲波接收器12與超聲波發射器13處於同一豎直方向上並分別通過線路與計算控制器14連接;所述計算控制器14通過線路與音頻訊號發生器18連接;所述音頻訊號發生器18設於玻璃管3的上側;所述玻璃管3內設有液態水;所述玻璃管3的外側壁面上設有第一刻度線19;所述支撐杆4的外側壁面上設有第二刻度線20;所述第二刻度線20的上下刻度界限長度值與豎直滑槽11的長度界限值相等。
[0018]本實用新型在具體實施時，首先通過控制計算控制器14對超聲波發射器13發出特有頻率的聲波，由超聲波接收器12進行聲波的接收，最後將接收信號由A/D轉換器轉換為數位訊號傳遞給計算控制器14內，計算出傳遞所需要時間，進而可以由第二刻度線20上的刻度值算出聲速值，通過滑動水平滑塊5改變不同的高度尺寸進而可以進行多次驗算取得平均值，使得測得結果更加準確，也可以改變超聲波頻率，測得其他頻率的聲速。
[0019]由測得的固有頻率的聲波值通過調節計算控制器14使得音頻訊號發生器18發出相同頻率的聲波，聲波沿著玻璃管3方向傳播，聲波到達水面後被反射回來發生「半波損失」，在玻璃管3的空氣柱內相互疊加形成駐波，當出現共鳴現象時，計算控制器14顯示的峰值將達到最大，此時玻璃管3的空氣柱長度是半個駐波長度的奇數倍，駐波個數為(n+1/2)，駐波的波長可以根據聲速的計算公式推出進行驗算。
[0020]儘管已經示出和描述了本實用新型的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的範圍由所附權利要求及其等同物限定。
【主權項】
1.一種智能聲速測量及波長驗算實驗裝置，其特徵在於:包括上底座(I)、下底座(2)、玻璃管(3);所述上底座(I)與下底座(2)之間通過支撐杆(4)垂直焊接;所述支撐杆(4)豎直設置並貫穿水平滑板(5);所述水平滑板(5)的上端通過第一墊板(6)與動杆(7)固定連接；所述動杆(7)套接於定杆(8)內；所述定杆(8)的一端通過第二墊板(9)與上底座(I)固定連接;所述動杆(7)的外側壁上沿著動杆(7)圓周方向等距均勻焊接有四個豎直滑板(10);所述豎直滑板(10)與定杆(8)外壁上的豎直滑槽(11)配合後滑動連接;所述動杆(7)內的水平滑板(5)上端設有超聲波接收器(12);所述定杆(8)內的上底座(I)下端設有超聲波發射器(13);所述上底座(I)的上端設有計算控制器(14);所述玻璃管(3)設於上底座(I)與下底座(2)之間並貫穿於上底座(I);所述玻璃管(3)的側面與膠管(15)連接;所述膠管(15)中段設有蓄水袋(16);所述膠管(15)的外端與扣繩(17)連接。2.根據權利要求1所述的一種智能聲速測量及波長驗算實驗裝置，其特徵在於:所述超聲波接收器(12)與超聲波發射器(13)處於同一豎直方向上並分別通過線路與計算控制器(14)連接。3.根據權利要求1或2所述的一種智能聲速測量及波長驗算實驗裝置，其特徵在於:所述計算控制器(14)通過線路與音頻訊號發生器(18)連接;所述音頻訊號發生器(18)設於玻璃管(3)的上側。4.根據權利要求1所述的一種智能聲速測量及波長驗算實驗裝置，其特徵在於:所述玻璃管(3)內設有液態水;所述玻璃管(3)的外側壁面上設有第一刻度線(19)。5.根據權利要求1所述的一種智能聲速測量及波長驗算實驗裝置，其特徵在於:所述支撐杆(4)的外側壁面上設有第二刻度線(20);所述第二刻度線(20)的上下刻度界限長度值與豎直滑槽(11)的長度界限值相等。
【文檔編號】G09B23/14GK205719232SQ201620440944
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月16日
【發明人】於玉琴, 孫飛
【申請人】於玉琴