一种基于手机APP对驻波共振法测声速实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于手机APP对驻波共振法测声速实验装置，包括空气管，所述空气管由内管和外管组成，所述内管插接在外管中，所述内管端部粘接有蓝牙音箱，本实用新型专利技术设置空气管由两根有机玻璃管内管和外管相套形成，内管两端封闭，粘贴有刻度板，左端粘有柱形蓝牙音箱作为音源，内管整体可在外管内自由移动，并使外管内形成一个一端开口空气柱管，移动内管可以改变空气管的长度，在第二手机上安装软件“Impulse”作为声源信号发生器，可根据实验需要产生不同频率的声波，对“驻波共振测声速”实验的改进，采用身边常见的材料制作，应用了现代化的手段，在测量声速时操作更简便，数据通过手机直接显示，数据的采集更加精确。

An experimental device for measuring sound velocity by standing wave resonance method based on mobile app

【技术实现步骤摘要】
一种基于手机APP对驻波共振法测声速实验装置
本技术涉及汽车配件加工
，具体为一种基于手机APP对驻波共振法测声速实验装置。
技术介绍
驻波是指频率相同、传输方向相反的两种电波，沿传输线形成的一种分布状态。其中的一个波一般是另一个波的反射波。在两者电压(或电流)相加的点出现波腹，在两者电压(或电流)相减的点形成波节。在波形上，波节和波腹的位置始终是不变的，给人“驻立不动的印象，但它的瞬时值是随时间而改变的。如果这两种波的幅值相等，则波节的幅值为零。共振是指机械系统所受激励的频率与该系统的某阶固有频率相接近时，系统振幅显著增大的现象。共振时，激励输入机械系统的能量最大，系统出现明显的振型称为位移共振。人教版3-4的教材“波长、频率和波速”一节内容中指出20℃时空气中的声速为344m/s，0℃时为322m/s[1]，比初中更为详细，然而仍未给出精确测量声速的方法，现有的“驻波共振法[2]”精确测量声速实验器材较为复杂，一般需要声速测量装置，信号发生器，数字频率计，信号放大器、和示波器等设备和高精度测量仪器。为此，我们提出一种基于手机APP对驻波共振法测声速实验装置来解决现有技术中存在的问题，使其优化设备结构，方便学生观察理解。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于手机APP对驻波共振法测声速实验装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种基于手机APP对驻波共振法测声速实验装置，包括空气管，所述空气管由内管和外管组成，所述内管插接在外管中，所述内管端部粘接有蓝牙音箱，所述蓝牙音箱位于外管内部，所述空气管设置在支架上，所述支架上端安装有与外管连接的管夹，所述支架上端一侧固定连接有支撑板，所述支撑板侧边通过螺栓连接有垫板，所述垫板上卡接有第一手机，所述第一手机位于外管另一端，所述支架下端凹槽中插接有第二手机，所述支架内部设有位于第二手机上方的空腔，且空腔延伸至蓝牙音箱下方，所述内管内部粘接有刻度板，所述外管端部粘接有与刻度板相对应的标记条。优选的，所述管夹包括夹块和夹板，所述夹块固定连接在支架上端中间位置，所述外管插接在夹块和夹板中间凹槽处。优选的，所述夹板通过螺栓连接于夹块，且所述夹块和夹板内侧为相同弧度的弧形边。优选的，所述夹块和夹板内侧粘贴有橡胶垫，所述橡胶垫位于外管外侧。优选的，所述外管一侧螺纹连接有手柄螺栓，所述手柄螺栓端部贯穿外管与内管相接触。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术设置空气管由两根有机玻璃管内管和外管相套形成，内管两端封闭，粘贴有刻度板，左端粘有柱形蓝牙音箱作为音源，内管整体可在外管内自由移动，并使外管内形成一个一端开口空气柱管，移动内管可以改变空气管的长度，在第二手机上安装软件“Impulse”作为声源信号发生器，可根据实验需要产生不同频率的声波，对“驻波共振测声速”实验的改进，采用身边常见的材料制作，应用了现代化的手段，在测量声速时操作更简便，便于自制，且实验现象可以通过手机直接显示，数据的采集更加精确。附图说明图1为本技术结构示意图；图2为本技术管夹结构示意图；图3为本技术空气管组件结构示意图。图中：1空气管、2内管、3外管、4蓝牙音箱、5支架、6管夹、7支撑板、8垫板、9第一手机、10第二手机、11刻度板、12标记条、13夹块、14夹板、15橡胶垫、16手柄螺栓。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-3，本技术提供一种技术方案：一种基于手机APP对驻波共振法测声速实验装置，包括空气管1，所述空气管1由内管2和外管3组成，所述内管2插接在外管3中，所述内管2端部粘接有蓝牙音箱4，所述蓝牙音箱4位于外管3内部，所述空气管1设置在支架5上，所述支架5上端安装有与外管3连接的管夹6，所述支架5上端一侧固定连接有支撑板7，所述支撑板7侧边通过螺栓连接有垫板8，所述垫板7上卡接有第一手机9，所述第一手机9位于外管3另一端，所述支架5下端凹槽中插接有第二手机10，所述支架5内部设有位于第二手机10上方的空腔，且空腔延伸至蓝牙音箱4下方，所述内管2内部粘接有刻度板11，所述外管3端部粘接有与刻度板11相对应的标记条12。具体的，所述管夹6包括夹块13和夹板14，所述夹块13固定连接在支架5上端中间位置，所述外管3插接在夹块13和夹板14中间凹槽处，所述夹板14通过螺栓连接于夹块13，且所述夹块13和夹板14内侧为相同弧度的弧形边，所述夹块13和夹板14内侧粘贴有橡胶垫15，所述橡胶垫15位于外管3外侧。具体的，所述外管3一侧螺纹连接有手柄螺栓16，所述手柄螺栓16端部贯穿外管3与内管2相接触。工作原理：空气管1由两根有机玻璃管内管2和外管3相套形成，外管3的内径为30mm，长度为50cm，两端开口；内管2的外径为30mm，长度为45cm，内管2两端封闭，粘贴有刻度板11，左端粘有直径为30mm的柱形蓝牙音箱4作为音源，内管2整体可在外管3内自由移动，并使外管3内形成一个一端开口空气柱管，移动内管2可以改变空气管的长度，在第二手机10上安装软件“Impulse”作为声源信号发生器，可根据实验需要产生不同频率的声波。设置好参数，点击“Start”，即可发出特定频率的声波，同时可在手机2上显示声波频率大小并观测声音的强弱，点击“Stop”停止。在第一手机9上安装软件波谱查看分析仪，该软件可以代替示波器的作用，精确显示5000HZ以下的声波信号频率，并用颜色的不同来表示声波强弱，第二手机10发出恒定的1700HZ的声波时，在第一手机9上可以看到分析仪随时间扫描出一条1700HZ的直线，当第二手机10信号强弱(音量大小)改变时，手机2直线频率不变，但直线颜色出现明显变化。实验时先将空气管1组装好放在支架5上，利用蓝牙技术将第二手机10与蓝牙小音箱连接，声波通过音箱发出，第二手机10可以摆放在任意位置。第一手机9放在支架5上并使麦克风置于空气管1开口处，第二手机10打开“Impulse”软件，设置好频率，点击“Start”,调节音量，使第一手机9的分析仪软件接受到的非驻波的声波信号显示颜色为绿色。移动空气管1的内管2，改变空气管的有效长度，当管内形成驻波时，声波在开口位置振幅增强，使第一手机9接受到的信号颜色变为红色，记录此时的刻度值x1，继续移动内管2，减小空气管1的有效长度直到分析仪接收到声波再次显示为红色，记录此时的刻度值x2，则该频率下在管口产生波腹的空气管长度差△L＝x1-x2(4)，继续移动内管2得到多组数据，点击第二手机10界面的“Stop”按钮并更改声波频率，重复进行多组实验。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于手机APP对驻波共振法测声速实验装置，包括空气管(1)，其特征在于：所述空气管(1)由内管(2)和外管(3)组成，所述内管(2)插接在外管(3)中，所述内管(2)端部粘接有蓝牙音箱(4)，所述蓝牙音箱(4)位于外管(3)内部，所述空气管(1)设置在支架(5)上，所述支架(5)上端安装有与外管(3)连接的管夹(6)，所述支架(5)上端一侧固定连接有支撑板(7)，所述支撑板(7)侧边通过螺栓连接有垫板(8)，所述垫板(8)上卡接有第一手机(9)，所述第一手机(9)位于外管(3)另一端，所述支架(5)下端凹槽中插接有第二手机(10)，所述支架(5)内部设有位于第二手机(10)上方的空腔，且空腔延伸至蓝牙音箱(4)下方，所述内管(2)内部粘接有刻度板(11)，所述外管(3)端部粘接有与刻度板(11)相对应的标记条(12)。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于手机APP对驻波共振法测声速实验装置，包括空气管(1)，其特征在于：所述空气管(1)由内管(2)和外管(3)组成，所述内管(2)插接在外管(3)中，所述内管(2)端部粘接有蓝牙音箱(4)，所述蓝牙音箱(4)位于外管(3)内部，所述空气管(1)设置在支架(5)上，所述支架(5)上端安装有与外管(3)连接的管夹(6)，所述支架(5)上端一侧固定连接有支撑板(7)，所述支撑板(7)侧边通过螺栓连接有垫板(8)，所述垫板(8)上卡接有第一手机(9)，所述第一手机(9)位于外管(3)另一端，所述支架(5)下端凹槽中插接有第二手机(10)，所述支架(5)内部设有位于第二手机(10)上方的空腔，且空腔延伸至蓝牙音箱(4)下方，所述内管(2)内部粘接有刻度板(11)，所述外管(3)端部粘接有与刻度板(11)相对应的标记条(12)。


2.根据权利要求1所述的一种基于手机APP对驻...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗慧，杨小芳，
申请(专利权)人：罗慧，
类型：新型
国别省市：浙江;33