專利名稱：聲波測速儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聲波測試儀。
背景技術(shù)：
目前，用于聲速測量的儀器有中國專利申請?zhí)枮?0819651. 6，名稱為用于測量聲 速的裝置和方法，此發(fā)明涉及用于測量聲速的裝置，該裝置包括用于產(chǎn)生輸出電脈沖信號 的電脈沖產(chǎn)生裝置，用于將所述輸出電脈沖信號轉(zhuǎn)換為輸出聲脈沖信號的發(fā)射轉(zhuǎn)換器，用 于反射所述輸出的聲脈沖信號，由此產(chǎn)生反射的聲脈沖信號的反射器；接收轉(zhuǎn)換器，其被設(shè) 置為能夠接收直接從所述發(fā)射轉(zhuǎn)換器發(fā)射的所述輸出聲脈沖信號和由所述反射器反射的 所述反射聲脈沖信號，其中，所述接收轉(zhuǎn)換器將該接收的輸出聲脈沖信號轉(zhuǎn)換為重建的輸 出電脈沖信號，并將該反射的聲脈沖信號轉(zhuǎn)換為一重建的反射電脈沖信號，速度確定裝置， 用于使用該重建的輸出電脈沖信號和該重建的脈沖信號確定聲速。本發(fā)明與以上專利申請 技術(shù)不同，為一種利用多普勒原理設(shè)計的聲速測量裝置，操作簡易，可廣泛應(yīng)用于教學(xué)、試 驗等常規(guī)領(lǐng)域的大氣測量、各種空氣傳播物理量的測量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種利用多普勒原理進行聲速測量裝置。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了 一種聲波測速儀，包括聲波入射口、IXD顯示屏、聲 波原始頻率顯示屏、傳感器線速度顯示屏、聲波傳輸速度顯示屏、電源指示燈、線速度調(diào)整 旋鈕、電源開關(guān)、電源插座、紅外接收管A、紅外接收管B、電機軸心、轉(zhuǎn)盤、傳感器、紅外發(fā)射 管、轉(zhuǎn)盤電路、測量電路、外殼。所述的聲波入射口位于儀器背板上方；所述的IXD顯示屏位于儀器的面板；所述的電源指示燈、線速度調(diào)整旋鈕位于面板IXD顯示屏下方；所述的電源開關(guān)、電源插座位于儀器面板的電源指示燈、線速度調(diào)整旋鈕下方；所述的轉(zhuǎn)盤位于外殼的側(cè)面；所述的電機軸心穿過轉(zhuǎn)盤中心，電機帶動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動；所述的紅外接收管A、紅外接收管B固定在儀器外殼上；所述的傳感器、紅外發(fā)射管固定在轉(zhuǎn)盤上；所述的轉(zhuǎn)盤電路位于轉(zhuǎn)盤內(nèi)；所述的LCD顯示屏包括聲波原始頻率顯示屏、傳感器線速度顯示屏、聲波傳輸速 度顯示屏，由上至下位于面板上。根據(jù)多普勒效應(yīng)得知，當(dāng)目標(biāo)物的運動指向(背向)雷達(dá)站時，雷達(dá)接收到的回波 載頻將高于(低于)發(fā)射波的載頻。頻率變化量正比于目標(biāo)物徑向運動的速度分量。假如 一個聲波進入聲波入射口，轉(zhuǎn)盤靜止時，傳感器測得一個聲波頻率F1，當(dāng)轉(zhuǎn)盤逆時針旋轉(zhuǎn)， 傳感器測得的聲波頻率為F2，此時轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)線速度為S’，那么聲波的傳輸速度S可以通過公式F1/F2 = S/(S+S’ )計算。傳感器只取在紅外接收管A、B之間的信號，測量紅外發(fā)射管可通過紅外接收管之間的時間，算得傳感器的線速度S’。電路由轉(zhuǎn)盤電路和測量電路組成，其中轉(zhuǎn)盤電路由聲波信號接收模塊、信號放大 處理模塊、聲波調(diào)制無線發(fā)射模塊組成；測量電路由無線信號接收解調(diào)模塊、放大整形模 塊、紅外信號輸入模塊、單片機MCU、MD模塊、線速度調(diào)整模塊、IXD顯示模塊組成。所述的聲波信號接收模塊、聲波調(diào)制無線發(fā)射模塊連接信號放大處理模塊；所述的無線信號接收解調(diào)模塊連接放大整形模塊、聲波調(diào)制無線發(fā)射模塊；所述的單片機MCU連接紅外信號輸入模塊、MD模塊、線速度調(diào)整模塊、IXD顯示模 塊、放大整形模塊。電路原理為轉(zhuǎn)盤電路中的聲波入射口接收聲波信號，經(jīng)由信號放大處理后，再進 行聲波調(diào)制并無線發(fā)射至測量電路，測量電路接收并調(diào)解無線信號后進行放大整形傳輸至 單片機MCU進行聲波頻率檢測，同時單片機MCU接收紅外發(fā)射管發(fā)射的紅外信號進行轉(zhuǎn)盤 線速度檢測并進行線速度調(diào)整，單片機MCU將處理得出的聲波原始頻率、傳感器線速度、聲 波傳輸速度顯示在IXD顯示屏上。本發(fā)明聲波測速儀結(jié)構(gòu)簡單、聲速測量精確、便于制造、操作簡易，可應(yīng)用于教學(xué)、 試驗等常規(guī)領(lǐng)域大氣測量、各種空氣傳播物理量的測量，如果改變傳感器種類或改變轉(zhuǎn)盤 的旋轉(zhuǎn)速度(比如光速等效)，則可讓人們看見電磁波。


圖1為本發(fā)明實施例的后視立體圖。圖2為本發(fā)明實施例的正視立體圖。圖3為本發(fā)明實施例內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明實施例轉(zhuǎn)盤電路原理方框圖。圖5為本發(fā)明實施例測量電路原理方框圖。圖中數(shù)字說明1、聲波入射口，2、IXD顯示屏，3，聲波原始頻率顯示屏，4、傳感器 線速度顯示屏，5、聲波傳輸速度顯示屏，6、電源指示燈，7、線速度調(diào)整旋鈕，8、電源開關(guān)，9、 電源插座，10、紅外接收管A，11、紅外接收管B，12、電機軸心，13、轉(zhuǎn)盤，14、傳感器，15、紅外 發(fā)射管，16、轉(zhuǎn)盤電路，17、測量電路，18、外殼。
具體實施例方式圖1-3為本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，聲波入射口可接收1接收聲波信 號，LCD顯示屏2包括聲波原始頻率顯示屏3、傳感器線速度顯示屏4、聲波傳輸速度顯示屏 5，可分別顯示聲波原始頻率、傳感器線速度、聲波傳輸速度，電源指示燈6可顯示電源通斷 狀態(tài)，線速度調(diào)整旋鈕7可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤線速度，傳感器14可在轉(zhuǎn)盤13的不同線速度條件下測 得聲波頻率，紅外接收管A10、紅外接收管Bll可接收紅外發(fā)射管15可發(fā)出紅外射線，可用 于限制傳感器14接收有用信號范圍，轉(zhuǎn)盤電路16、測量電路17應(yīng)用圖4、圖5中所示的原 理進行聲波信號處理并將所測量的聲波原始頻率、傳感器線速度、聲波傳輸速度顯示在LCD 顯示屏2上。圖4-5為本發(fā)明實施例的電路原理方框圖。電路原理為轉(zhuǎn)盤電路16中的聲波入射口接收聲波信號，經(jīng)由信號放大處理后，再進行聲波調(diào)制并無線發(fā)射至測量電路17，測量電路17接收并調(diào)解無線信號后進行放大整形傳輸至單片機MCU進行聲波頻率檢測，同時單 片機MCU接收紅外發(fā)射管15發(fā)射的紅外信號進行轉(zhuǎn)盤線速度檢測并進行線速度調(diào)整，單片 機MCU將處理得出的聲波原始頻率、傳感器線速度、聲波傳輸速度顯示在LCD顯示屏2上。
以上所述，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù) 構(gòu)思做出其他相應(yīng)的改變，這些改變都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍。
權(quán)利要求
一種聲波測試儀，其特征在于，包括背板的聲波入射口，面板上的LCD顯示屏、聲波原始頻率顯示屏、傳感器線速度顯示屏、聲波傳輸速度顯示屏、電源指示燈、線速度調(diào)整旋鈕、電源開關(guān)、電源插座，儀器上內(nèi)有外殼、紅外接收管A、紅外接收管B、電機軸心、轉(zhuǎn)盤、傳感器、紅外發(fā)射管、轉(zhuǎn)盤電路、測量電路；所述的聲波入射口位于儀器背板上方；所述的LCD顯示屏位于儀器的面板；所述的電源指示燈、線速度調(diào)整旋鈕位于面板LCD顯示屏下方；所述的電源開關(guān)、電源插座位于儀器面板的電源指示燈、線速度調(diào)整旋鈕下方；所述的轉(zhuǎn)盤位于外殼的側(cè)面；所述的電機軸心穿過轉(zhuǎn)盤中心，電機帶動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動；所述的紅外接收管A、紅外接收管B固定在儀器外殼上；所述的傳感器、紅外發(fā)射管固定在轉(zhuǎn)盤上；所述的轉(zhuǎn)盤電路位于轉(zhuǎn)盤內(nèi)。
2.如權(quán)利要求書1所述的聲波測試儀，其特征在于，LCD顯示屏包括聲波原始頻率顯示 屏、傳感器線速度顯示屏、聲波傳輸速度顯示屏，由上至下位于面板上。
3.如權(quán)利要求書1所述的聲波測試儀，其特征在于，電路包括轉(zhuǎn)盤電路、測量電路，轉(zhuǎn) 盤電路由聲波信號接收模塊、信號放大處理模塊、聲波調(diào)制無線發(fā)射模塊組成；測量電路由 無線信號接收解調(diào)模塊、放大整形模塊、紅外信號輸入模塊、單片機MCU、MD模塊、線速度調(diào) 整模塊、LCD顯示模塊組成；所述的聲波信號接收模塊、聲波調(diào)制無線發(fā)射模塊連接信號放 大處理模塊；所述的無線信號接收解調(diào)模塊連接放大整形模塊、聲波調(diào)制無線發(fā)射模塊； 所述的單片機MCU連接紅外信號輸入模塊、MD模塊、線速度調(diào)整模塊、LCD顯示模塊、放大整 形模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聲波測試儀，包括聲波入射口、LCD顯示屏、聲波原始頻率顯示屏、傳感器線速度顯示屏、聲波傳輸速度顯示屏、線速度調(diào)整旋鈕、紅外接收管A、紅外接收管B、電機軸心、轉(zhuǎn)盤、傳感器、紅外發(fā)射管、轉(zhuǎn)盤電路、測量電路，所述的紅外接收管A、紅外接收管B固定在儀器外殼上；所述的傳感器、紅外發(fā)射管固定在轉(zhuǎn)盤上。本發(fā)明為一種利用多普勒原理設(shè)計的聲速測量裝置，結(jié)構(gòu)簡單、聲速測量精確、便于制造、操作簡易，可廣泛應(yīng)用與教學(xué)、試驗等常規(guī)領(lǐng)域的大氣測量、各種空氣傳播物理量的測量。
文檔編號G01H5/00GK101806615SQ20101014024
公開日2010年8月18日 申請日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者唐志剛, 黎繼興 申請人:深圳市南方泰科軟件技術(shù)有限公司