專利名稱：聲速測(cè)量實(shí)驗(yàn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種物理實(shí)驗(yàn)裝置，尤其指一種聲速測(cè)量實(shí)驗(yàn)儀。
背景技術(shù)：
聲速的測(cè)量是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，按聲波頻率可分為超聲聲速測(cè)量和可聞聲速測(cè)量，可聞聲速測(cè)量一般用音叉空氣管共鳴法。音叉空氣管共鳴法僅憑實(shí)驗(yàn)者的聽覺來(lái)判斷是否達(dá)到共鳴，實(shí)驗(yàn)精度受到限制。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種操作簡(jiǎn)便、實(shí)驗(yàn)誤差小、現(xiàn)代化水平較高的聲速測(cè)
量實(shí)驗(yàn)裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型包含固定在支架一(I)上的支架(8)，共鳴管(4)固定在支架(8)上，共鳴管(4)通過(guò)軟管(5)與儲(chǔ)水桶(3)相連通，固定在支架一(I)上的音叉(2)置于共鳴管(4)的上端，共鳴管(4)和音叉(2)之間的區(qū)域有一個(gè)話筒(6)，話筒(6)安裝在支架二( 10 )的右側(cè)，支架二( 10 )的左端與支架一(I)固定，話筒(6 )通過(guò)話筒線(9 )與計(jì)算機(jī)(7)的話筒輸入插孔相連接，計(jì)算機(jī)(7)安裝有基于聲卡的虛擬儀器軟件V0. 94或其他流行軟件。由于本實(shí)用新型利用話筒采集共鳴管的聲波信號(hào)，由虛擬儀器顯示信號(hào)波形，實(shí)驗(yàn)者根據(jù)波形幅度判斷是否達(dá)到共鳴，改進(jìn)了原有技術(shù)中音叉空氣管共鳴法僅憑實(shí)驗(yàn)者的聽覺來(lái)判斷是否達(dá)到共鳴的缺陷，形象直觀，實(shí)驗(yàn)精度得到提高。虛擬儀器的使用，實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)代化水平得到提高，拓展了學(xué)生的視野，還節(jié)約了示波器的使用成本。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。其中有支架一 I、音叉2、共鳴管4、軟管5、話筒
6、計(jì)算機(jī)7、支架8、話筒線9、支架二 10。
具體實(shí)施方式
在附圖中，音叉2、支架二 10、支架8用緊固件分別固定在支架一 I上。共鳴管4固定在支架8上并通過(guò)軟管5與儲(chǔ)水桶3相連通，音叉2置于共鳴管4的上端，在共鳴管4和音叉2之間放置一個(gè)支架二 10，支架二 10上的共鳴管4和音叉2之間的區(qū)域安裝話筒6，話筒6通過(guò)帶屏蔽層的話筒線9與計(jì)算機(jī)7的話筒輸入插孔相連接。計(jì)算機(jī)7中安裝基于聲卡的虛擬儀器軟件V0. 94或其他流行軟件。話筒6采集共鳴管4的聲波信號(hào)，計(jì)算機(jī)7中的虛擬儀器軟件界面的虛擬示波器經(jīng)過(guò)調(diào)試，就可以顯示話筒6采集到的聲波信號(hào)波形。本實(shí)用新型的使用過(guò)程是這樣的用橡皮錘激發(fā)音叉I發(fā)出聲波，同時(shí)上下移動(dòng)蓄水桶3，使共鳴管4中的水位發(fā)生變化，音叉I發(fā)出的聲波通過(guò)共鳴管4傳播到水面，再經(jīng)反射沿反方向傳播，和原來(lái)的波疊加形成駐波。當(dāng)水面之上空氣柱高度符合L = (2*1 -取/4 (n =UX-)時(shí)(式中I為聲波波長(zhǎng))，形成駐波共振，此時(shí)共鳴管4發(fā)出的聲音最大，計(jì)算機(jī)7中的虛擬儀器軟件界面中的虛擬示波器顯示的信號(hào)波形幅度也達(dá)到最大。因此通過(guò)觀察虛擬示波器信號(hào)波形便可找到聲音最大時(shí)水面的位置，這樣比僅憑聽覺判斷是否共鳴更為精確，也更為直觀。而兩個(gè)相鄰信號(hào)最大時(shí)水面位置之差即為聲波的半波長(zhǎng)，聲波頻率(即音叉的固有頻率)與波長(zhǎng)相乘即得到聲速。權(quán)利要求1.一種聲速測(cè)量實(shí)驗(yàn)儀，包含固定在支架一(I)上的支架(8)，共鳴管(4)固定在支架(8)上，共鳴管(4)通過(guò)軟管(5)與儲(chǔ)水桶(3)相連通，固定在支架一(I)上的音叉(2)置于共鳴管(4)的上端，其特征是共鳴管(4)和音叉(2)之間的區(qū)域有一個(gè)話筒(6)，話筒(6)安裝在支架二( 10 )的右側(cè)，支架二( 10 )的左端與支架一(I)固定，話筒(6 )通過(guò)話筒線(9 )與計(jì)算機(jī)(7)的話筒輸入插孔相連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種聲速測(cè)量實(shí)驗(yàn)儀。它是在常規(guī)的音叉空氣管共鳴法測(cè)聲速實(shí)驗(yàn)裝置音叉和共鳴管之間，安置了一個(gè)話筒，話筒通過(guò)話筒線與計(jì)算機(jī)的話筒輸入插孔相連接，計(jì)算機(jī)中安裝基于聲卡的虛擬儀器軟件。利用話筒采集共鳴管的聲波信號(hào)，由虛擬儀器的示波器功能來(lái)顯示信號(hào)波形，實(shí)驗(yàn)者根據(jù)波形幅度判斷是否達(dá)到共鳴。這就有效地克服了常規(guī)音叉空氣管共鳴法僅憑實(shí)驗(yàn)者的聽覺來(lái)判斷是否達(dá)到共鳴的缺陷，實(shí)驗(yàn)精度得到提高。本實(shí)用新型可用于普通物理實(shí)驗(yàn)中的聲速測(cè)量實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
文檔編號(hào)G09B23/14GK202422520SQ201220038618
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月8日
發(fā)明者楊學(xué)鋒 申請(qǐng)人:德州學(xué)院