[實用新型]用于演示和測量液體表面波動特性實驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420638419.5
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN204166763U
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊蕊;季誠響;邵秋峰;孫毅;石文朋;廣昊;宋仲康;陳鑫;高東海
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍裝甲兵工程學(xué)院
• 主分類號: G09B23/12
• 分類號: G09B23/12;G01H9/00;G01N13/02
• 代理公司: 北京京萬通知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11440
• 代理人: 馬云超;許天易

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種用于測試液體表面波動特性實驗裝置的改進，特別涉及一種用于演示并測量液體表面波動特性的實驗裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的用于演示液體表面波動特性實驗裝置大多包括有：實驗箱體，設(shè)置在箱體內(nèi)部、用于放置液體的玻璃槽，設(shè)置在玻璃槽上方的投射燈和振動組件，該振動組件通過電機控制按一定頻率產(chǎn)生振動，從而使玻璃槽中的液體，例如水產(chǎn)生波紋，調(diào)節(jié)投射燈的照射角度，使得水波產(chǎn)生頻閃效果。通過箱體側(cè)面開設(shè)的窗口上的毛玻璃觀察水波特性。該種實驗裝置只能實現(xiàn)液體波紋特性的演示功能，不能對液體產(chǎn)生的波紋特性參數(shù)進行實時測量。雖然已有個別裝置可以完成測量工作，但是僅局限于某一種物理量的研究，且測量時方法單一，獨立使用光學(xué)、電學(xué)、或機械手段，存在較大的系統(tǒng)誤差。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型旨在提供一種專用于演示和測量液體表面波動特性的實驗裝置，其不但操作簡單可靠，成本低而且測量精度高。

為了解決上述問題，該種用于演示和測量液體表面波動特性實驗裝置包括：箱體、設(shè)置在箱體內(nèi)部的玻璃槽、設(shè)置在玻璃槽上方的投射燈和振動組件，箱體側(cè)面開設(shè)觀察窗口；還包括：U型支架和微動裝置，U型支架的第一自由端設(shè)置在玻璃槽上方，該第一自由端上設(shè)有激光發(fā)射器和激光接收器，U型支架的第二自由端伸入到箱體內(nèi)部并且設(shè)置在玻璃槽的下方，該第二自由端上設(shè)有兩個可調(diào)反射鏡；微動裝置包括：支架、螺桿和套設(shè)在螺桿上的鼓輪，微動裝置通過支架與箱體連接，螺桿與U型支架連接，通過轉(zhuǎn)動鼓輪能夠使U型支架沿箱體一側(cè)位移。

優(yōu)選地，所述激光發(fā)射器和激光接收器分別設(shè)置在所述第一自由端的兩端；所述兩個可調(diào)反射鏡分別設(shè)置在所述第二自由端的兩端。

優(yōu)選地，所述微動裝置還包括：方芯、導(dǎo)軌、連接桿和螺桿套；所述螺桿穿過導(dǎo)軌與方芯連接，方芯與所述U型支架的中間臂連接；所述支架通過連接桿與箱體連接；螺桿套套設(shè)在螺桿上。

優(yōu)選地，所述振動組件包括控制單元和振動單元，控制單元驅(qū)動振動單元按一定頻率振動，該振動單元為線圈和振子，或者該振動單元為揚聲器和振子。

優(yōu)選地，所述玻璃槽的下方設(shè)有滑軌，所述第二自由端設(shè)置在該滑軌上。

優(yōu)選地，所述箱體的側(cè)面設(shè)有固定支架，用于固定電荷耦合器件，該固定支架與所述觀察窗口相對。

本實用新型的有益效果是：本實用新型的優(yōu)點在于：1.集成度高便于安放和移動，且可實現(xiàn)演示及測量兩種功用；2.使用和操作方法多樣，綜合運用光、電和機械三種手段，使演示現(xiàn)象更明顯，測量結(jié)果更精確；3.增加了CCD采集顯示和自動計數(shù)裝置，可徹底改變傳統(tǒng)的在毛玻璃上人為肉眼數(shù)吞吐干涉條紋的弊端。

附圖說明

圖1為本實用新型的實驗裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的實驗裝置的又一立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型的微動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型的微動裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步地說明。

結(jié)合圖1和圖2，該種用于演示和測量液體表面波動特性實驗裝置，包括：箱體1、設(shè)置在箱體內(nèi)部的帶有水平儀的玻璃槽2、設(shè)置在玻璃槽上方的投射燈3和振動組件4，箱體側(cè)面開設(shè)觀察窗口11，觀測窗口上設(shè)有毛玻璃，用于觀測玻璃槽中的水波波紋。該實驗箱還包括：U型支架5和微動裝置6。

U型支架5包括有第一自由端、第二自由端以及連接兩個自由端的中間臂。其第一自由端設(shè)置在玻璃槽2上方，該第一自由端的兩端分別設(shè)有激光發(fā)射器51和激光接收器52，U型支架5的第二自由端穿過箱體1底部開設(shè)的孔伸入到箱體內(nèi)部，并且該自由端設(shè)置在玻璃槽2的下方，該第二自由端的兩端分別設(shè)有兩個可調(diào)反射鏡53，使得反射鏡能夠通過玻璃槽反射穿過液體的光。

結(jié)合圖1至圖4，該微動裝置6包括支架61、螺桿62、套設(shè)在螺桿62上的鼓輪63，方芯64、導(dǎo)軌65、連接桿66和螺桿套67。螺桿62穿過導(dǎo)軌65與方芯64連接，方芯64與所述U型支架5的中間臂連接。支架61通過兩根連接桿66與箱體1固定連接，螺桿套67套設(shè)在螺桿上。通過轉(zhuǎn)動鼓輪63能夠使U型支架5沿箱體一側(cè)位移。

如圖1和圖2所示，所述振動組件4包括控制單元和振動單元，控制單元包括控制器和驅(qū)動電路，該控制單元可以集成在箱體內(nèi)部并驅(qū)動振動單元按一定頻率振動，當(dāng)進行演示實驗時，該振動單元可以為線圈和振子，當(dāng)進行測量實驗時，該振動單元可以為揚聲器和振子。