一種聲波波長的測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種在科教活動(dòng)中使用的測量裝置。更具體地說，本實(shí)用新型涉及一種用于科教活動(dòng)的聲波波長的測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)聲體產(chǎn)生的振動(dòng)在空氣或其他物質(zhì)中的傳播叫做聲波，聲波是聲音的傳播形式。聲波是一種機(jī)械波，由物體振動(dòng)產(chǎn)生，聲波傳播的空間就稱為聲場。在氣體和液體介質(zhì)中傳播時(shí)是一種縱波，在固體介質(zhì)中傳播時(shí)可能混有橫波，人耳可以聽到的聲波的頻率一般在20赫茲至20000赫茲之間。
[0003]傳統(tǒng)的聲波波長的測量方法是用音叉與空氣柱的共鳴現(xiàn)象來測量波長，一般用一根一米左右長的玻璃管豎立在盛水的容器中，當(dāng)用一個(gè)剛敲擊過的音叉放在玻璃管上方時(shí)，通過調(diào)節(jié)玻璃管中空氣柱的長度使它們產(chǎn)生共鳴，共鳴時(shí)聽到的聲音最響亮，此時(shí)聲波波長即為空氣柱長度的4倍，然后換算出聲波的長度。
[0004]但現(xiàn)有的聲波波長測量的教學(xué)設(shè)備存在的缺陷是:一、整個(gè)裝置不具整體性，測量過程中需要在音叉振動(dòng)消失之前，精確控制空氣柱長度使它們產(chǎn)生共鳴，操作過程復(fù)雜及煩瑣，使用不方便;二、共鳴時(shí)聲音不夠清晰響亮，不便于辨識;三、音叉發(fā)聲時(shí)間較短，不便于調(diào)試，往往需不斷敲擊它；四、音叉頻率單一，不能展示出不同頻率對應(yīng)不同波長的特性；五、由于音叉頻率較低，波長較長，所使用的玻璃管較長，不便于運(yùn)輸，容易損壞，時(shí)間長了還需要補(bǔ)充加水或換水。由于缺乏較理想聲波波長的測量裝置，學(xué)生很難獨(dú)自完成整個(gè)測量過程，學(xué)習(xí)起來非常困難。如何在教學(xué)的過程中，讓學(xué)生簡單、方便的完成聲波的測量過程是急需解決的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，公開了一種聲波波長的測量裝置。
[0006]本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于，設(shè)計(jì)出一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，通過管內(nèi)活塞改變空氣柱的長度，找出不同聲波的共振頻率，方便快捷的測算出聲波波長的測量裝置。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本實(shí)用新型的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種聲波波長的測量裝置，包括兩端開□的管體，所述管體內(nèi)安裝活塞和喇叭，活塞和喇叭相對設(shè)置，活塞的側(cè)面上連接拉桿一端，另一端伸出管體，管體的長度方向上還設(shè)有刻度；
[0008]還包括:
[0009]功放，其用于接收信號源的微弱電信號，放大電信號以驅(qū)動(dòng)喇叭發(fā)出聲音；
[0010]頻率控制開關(guān)，其用于發(fā)出一定頻率的指令信號；
[0011]單片機(jī)，其用于接收所述頻率控制開關(guān)發(fā)出的頻率指令信號，經(jīng)分析處理后將對應(yīng)頻率的電信號傳輸給功放；
[0012]振蕩電路，其為單片機(jī)提供工作時(shí)所需的頻率；
[0013]電源，其為上述各組件提供電能。[ΟΟ?4 ]優(yōu)選的是，所述頻率控制開關(guān)為控制1 kHz、2kHz和3kHz的按鈕。
[0015]優(yōu)選的是，所述振蕩電路由晶振串聯(lián)兩個(gè)電容構(gòu)成，兩個(gè)電容之間接地。
[0016]優(yōu)選的是，所述電源與單片機(jī)之間通過復(fù)位電路連接，所述復(fù)位電路由電容連接電阻，電容兩端設(shè)置開關(guān)，電阻接地構(gòu)成。
[0017]優(yōu)選的是，所述活塞由前板、密封圈和后板構(gòu)成，所述前板上設(shè)置臺(tái)階，密封圈套在臺(tái)階上，后板粘接在臺(tái)階端面上，密封圈位于前后板之間，并稍凸出前后板邊沿。
[0018]優(yōu)選的是，所述喇叭通過螺絲固定在喇叭支架上，喇叭支架固定在管體內(nèi)；所述伸出管體的拉桿頂端安裝拉手，拉桿與管體的開口處安裝堵板，拉桿穿過堵板中部。
[0019]優(yōu)選的是，所述管體兩端固定左右支架，兩個(gè)支架安裝在底板上。
[0020]優(yōu)選的是，所述管體與底板之間固定加強(qiáng)筋。
[0021 ]優(yōu)選的是，所述管體、拉桿、活塞前后板、喇叭支架、堵板、拉手、左右支架、底板和加強(qiáng)筋均為亞克力材料制成。
[0022]本實(shí)用新型至少包括以下有益效果:由于通過管內(nèi)活塞改變空氣柱的長度，找出不同聲波的共振頻率，因此根據(jù)空氣柱的長度測算出聲波波長；由于喇叭受單片機(jī)控制，因此喇叭能向管內(nèi)發(fā)出不同頻率的聲音及發(fā)聲時(shí)間是可控的；由于活塞由前后板夾持密封圈，密封圈凸出前后板邊沿，因此活塞與管內(nèi)壁的氣密性好，在活塞滑動(dòng)過程中不會(huì)漏聲，避免產(chǎn)生測量誤差；由于管體上設(shè)有刻度，因此能夠方便快捷的讀出管內(nèi)空氣柱的長度；由于整個(gè)裝置一體設(shè)置，整體性好，因此結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，學(xué)生能夠獨(dú)自完成整個(gè)測量過程，學(xué)習(xí)起來非常容易。
[0023]本實(shí)用新型的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本實(shí)用新型的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例中聲波波長的測量裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例中聲波波長的測量裝置的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0027]應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個(gè)或多個(gè)其它元件或其組合的存在或添加。
[0028]圖1和2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)現(xiàn)形式，其中包括:兩端開口的管體1，所述管體1內(nèi)安裝活塞2和喇叭3，活塞2和喇叭3相對設(shè)置，活塞2的側(cè)面上連接拉桿4 一端，另一端伸出管體1，沿著管體1的長度方向固定刻度尺5，還包括:功放6、頻率控制開關(guān)7、單片機(jī)8、振蕩電路9，所述功放6分別連接喇叭3和單片機(jī)8的P2.0引腳，功放6由12V電源供電，喇口八3，接地振蕩電路9分別連接單片機(jī)8的XTAL1和XTAL2引腳，單片機(jī)8的RST引腳通過復(fù)位電路連接5V電源，頻率控制開關(guān)7包括控制三個(gè)頻率輸出的按鈕，分別為1kHz的K1按鈕、2kHz的K2按鈕、3kHz的K3按鈕，K1按鈕、K2按鈕、K3按鈕分別連接單片機(jī)8的P1.0、P1.1、P1.2引腳，其中K1按鈕、K2按鈕、K3按鈕均接地，ΚΙ、K2、Κ3控制喇叭3能向管內(nèi)1發(fā)出不同頻率的聲音。當(dāng)喇叭發(fā)聲與管內(nèi)空氣產(chǎn)生共鳴，測出此時(shí)管內(nèi)空氣柱的長度，管內(nèi)空氣柱的長度是聲波波長的整數(shù)倍，換算得到聲波波長。
[0029]管體1用于為測量聲波波長提供不同長度的空氣柱;活塞2在管體1內(nèi)移動(dòng)隨時(shí)改變管體內(nèi)的空氣柱長度;喇