一种声速测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种声速测量装置，包括铁架台和升降台，铁架台上从上到下依次设置有发声装置、玻璃管、分贝计和薄板；升降台设置在铁架台的一侧，升降台上设置有量筒；玻璃管的底端伸入量筒内；升降台上设置有测量升降台与薄板间距的测距装置；升降台包括上方的顶板、中间的两连接轴和下方的底板，两连接轴分别通过若干连杆与顶板和底板铰接连接，两连接轴之间连接一个螺纹杆，螺纹杆与其中一个连接轴螺纹连接，螺纹杆与另一个连接轴可转动连接。本实用新型专利技术具有实验现象直观明显、操作简单和过程可控性高的特点。程可控性高的特点。程可控性高的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种声速测量装置


[0001]本技术涉及一种声速测量装置。

技术介绍

[0002]随着社会的进步，信息化时代正一步一步的向我们走来。手机作为一种新的通讯工具，正以它便利，简捷的特点改变着人们的生活方式，同时也改变着传统的学习方式以及教育方式。如果能将手机与物理实验联系起来则将大大提高学生们的学习兴趣以及动手操作能力。传统方法由音叉发出声波，手动移动管子，手移动管子的快慢不一致，误差大且不确定性也大；读数依赖于另外加的管子，读数过程繁冗复杂。
[0003]因此设计一款实验现象直观明显、操作简单和过程可控性高的一种声速测量装置具有广阔的市场前景。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术的不足，本技术提供了实验现象直观明显、操作简单和过程可控性高的一种声速测量装置。
[0005]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种声速测量装置，包括铁架台和升降台，所述铁架台上从上到下依次设置有发声装置、玻璃管、分贝计和薄板；所述升降台设置在所述铁架台的一侧，所述升降台上设置有量筒；所述玻璃管的底端伸入所述量筒内；所述升降台上设置有测量所述升降台与所述薄板间距的测距装置；
[0007]所述升降台包括上方的顶板、中间的两连接轴和下方的底板，两所述连接轴分别通过若干连杆分别与所述顶板和底板铰接连接，相对的两所述连杆之间交叉设置；两所述连接轴之间连接一个螺纹杆，所述螺纹杆与其中一个所述连接轴螺纹连接，所述螺纹杆与另一个所述连接轴可转动连接，所述螺纹杆的端部设置旋钮；所述底板上设置若干竖直的导向杆，所述顶板上设置有供所述导向杆穿过的通孔。
[0008]进一步的，所述测距装置包括电子激光测距仪，所述薄板位于所述电子激光测距仪的正上方。
[0009]进一步的，所述顶板和所述底板之间连接有若干弹簧。
[0010]进一步的，所述顶板上设置一个环形槽，所述环形槽内设置有加热管，所述量筒内设置有温度传感器，所述温度传感器通过线路与所述升降台上的显示屏连接。
[0011]进一步的，所述铁架台与所述手机、玻璃管、分贝计和薄板之间通过多个夹具连接。
[0012]进一步的，所述铁架台与所述玻璃管之间的所述夹具包括圆杆，所述圆杆的一端固定一个套筒，所述套筒可套置在所述铁架台的铁棍上，所述套筒上径向螺纹连接一个螺栓；所述圆杆的另一端连接对称设置的两个弹性卡箍，两个所述卡箍之间通过螺栓和螺母连接。
[0013]进一步的，所述发声装置包括含有软件phyphox的手机。
[0014]本技术的有益效果是：
[0015]使用时，将玻璃管伸入盛水的量筒中，使其下端位于水面以下，发声装置发出一定频率的声波与玻璃管内下端水面反射回来的声波相互叠加，在玻璃管的空气柱内形成驻波，通过改变气柱的长度，所测的连续两侧共鸣砌筑的长度为半波长，即可通过频率计算出声速，操作简单，过程可控。
[0016]通过设置电子激光测距仪可准确的读出与薄片之间的距离。测量准确。通过设置升降台，可通过旋拧旋钮实现顶板竖直上升，上升缓慢稳定，且竖直运动，避免量筒发生水平移动。通过在顶板和底板之间设置若干弹簧，可使顶板和底板之间处于绷紧状态，顶板在上升时不会出现卡顿，避免玻璃管下端的水面出现波动。通过设置套筒，可快速调节玻璃管的位置。通过设置两个弹性卡箍，可快速夹持玻璃管，使用方便。
附图说明
[0017]附图1为本技术的侧视结构示意图；
[0018]附图2为本技术夹具的俯视结构示意图；
[0019]图中，铁架台1、发声装置11、玻璃管12、分贝计13、薄板14、底座 15、铁棍16、升降台2、顶板21、连接轴22、底板23、导向杆231、连杆24、螺纹杆25、旋钮251、弹簧26、环形槽27、加热管271、温度传感器272、显示屏273、夹具28、圆杆281、套筒282、弹性卡箍283、螺栓284、螺母285、量筒3、测距装置4。
具体实施方式
[0020]为了更好地理解本技术，下面结合附图来详细解释本技术的实施方式。
[0021]如附图1至附图2所示的一种声速测量装置，包括铁架台1和升降台2，铁架台1为现有的，包括下方的底座15和垂直于底座15上的铁棍16，所述铁架台1上从上到下依次设置有发声装置11、玻璃管12、分贝计13和薄板 14，具体实施时，所述铁架台1与所述发声装置11、玻璃管12、分贝计13 和薄板14之间通过多个夹具28连接，发声装置11为含有软件phyphox的手机，也可采用其他设备，只要含有软件phyphox或者发出声波即可。
[0022]固定发声装置11的夹具28可用手机支架，其他的可采用现有铁架台1 上配有的持夹。优选的，如附图2所示，所述铁架台1与所述玻璃管12之间的所述夹具28包括圆杆281，所述圆杆281的一端固定一个套筒282，所述套筒282可套置在所述铁架台1的铁棍16上，所述套筒282上径向螺纹连接一个螺栓284，旋拧螺栓284将套筒282固定在铁棍16上。所述圆杆281的另一端连接对称设置的两个弹性卡箍283，两个所述弹性卡箍283之间通过螺栓 284和螺母285连接，弹性卡箍283上有连接孔，螺栓284穿过连接孔将两个弹性卡箍283连接，使用时，玻璃管12不容易下滑。通过套筒282套置在铁棍16上，通过旋转螺栓284和移动套筒282来调节夹具28位置。使用时，可在每个夹具28的端部固定一个套筒282，使用方便。
[0023]所述发声装置11通过软件phyphox发出一定频率的声波，玻璃管12位于发声装置11的正下方。所述分贝计13用于将声音强度转化为分贝数值，用于确定何时产生共鸣；所述升降台2设置在所述铁架台1的一侧，所述升降台2 上设置有量筒3。所述玻璃管12的底端伸入所述量筒3内，使用时，将量筒3 内装水。本装置的原理为：利用空气在玻璃管12中形成的
驻波来测量声速，将玻璃管12插入盛有适量水的量筒3中，使其下端位于水面以下，发声装置 11的APP发出的一定频率f的声波与玻璃管12内下端水面反射回来的声波相互叠加，在玻璃管12的空气柱内形成驻波。通过改变空气柱的长度，所测得的连续两次共鸣空气柱的长度差即为半波长，即可计算出波长，而又因频率f 已知，故可求出声速。
[0024]在力学教材中指出声波在一端封闭管中产生驻波的条件为：
[0025][0026]式中，L为管的长度，λ为声波的波长。
[0027]由(1)式可得，当空气柱长度L为四分之一波长的奇数倍时，将形成管口为波腹，水面为波结的驻波，此时，玻璃管12的管口震动最强，发生共鸣，声音最大。
[0028]设连续两次共鸣空气柱的长度差为ΔL，则：
[0029][0030]由(1)(2)两式可知，能发生共鸣时空气柱的最短长度为此后共鸣空气柱的长度以半波长为基数倍增，设声波的频率为f，则根据波长与波速的关系式ν＝λf可得：
[0031]ν＝2ΔLf
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种声速测量装置，其特征在于：包括铁架台和升降台，所述铁架台上从上到下依次设置有发声装置、玻璃管、分贝计和薄板；所述升降台设置在所述铁架台的一侧，所述升降台上设置有量筒；所述玻璃管的底端伸入所述量筒内；所述升降台上设置有测量所述升降台与所述薄板间距的测距装置；所述升降台包括上方的顶板、中间的两连接轴和下方的底板，两所述连接轴分别通过若干连杆分别与所述顶板和底板铰接连接，相对的两所述连杆之间交叉设置；两所述连接轴之间连接一个螺纹杆，所述螺纹杆与其中一个所述连接轴螺纹连接，所述螺纹杆与另一个所述连接轴可转动连接，所述螺纹杆的端部设置旋钮；所述底板上设置若干竖直的导向杆，所述顶板上设置有供所述导向杆穿过的通孔。2.如权利要求1所述的一种声速测量装置，其特征在于：所述测距装置包括电子激光测距仪，所述薄板位于所述电子激光测距仪的正上方。3.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴鲁杰，卢兆信，宋钰莹，董靖祎，
申请(专利权)人：临沂大学，
类型：新型
国别省市：