[實用新型]一種聲波波長的測量裝置

有效

• 申請號: 201520902821.4
• 申請日: 2015-11-14
• 公開（公告）號: CN205091049U
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: 祁勁鵬;徐志華
• 申請（專利權）人: 江蘇華明科教設備有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00;G09B23/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種在科教活動中使用的測量裝置。更具體地說，本實用新型涉及一種用于科教活動的聲波波長的測量裝置。

背景技術

發聲體產生的振動在空氣或其他物質中的傳播叫做聲波，聲波是聲音的傳播形式。聲波是一種機械波，由物體振動產生，聲波傳播的空間就稱為聲場。在氣體和液體介質中傳播時是一種縱波，在固體介質中傳播時可能混有橫波，人耳可以聽到的聲波的頻率一般在20赫茲至20000赫茲之間。

傳統的聲波波長的測量方法是用音叉與空氣柱的共鳴現象來測量波長，一般用一根一米左右長的玻璃管豎立在盛水的容器中，當用一個剛敲擊過的音叉放在玻璃管上方時，通過調節玻璃管中空氣柱的長度使它們產生共鳴，共鳴時聽到的聲音最響亮，此時聲波波長即為空氣柱長度的4倍，然后換算出聲波的長度。

但現有的聲波波長測量的教學設備存在的缺陷是：一、整個裝置不具整體性，測量過程中需要在音叉振動消失之前，精確控制空氣柱長度使它們產生共鳴，操作過程復雜及煩瑣，使用不方便；二、共鳴時聲音不夠清晰響亮，不便于辨識；三、音叉發聲時間較短，不便于調試，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，不便于運輸，容易損壞，時間長了還需要補充加水或換水。由于缺乏較理想聲波波長的測量裝置，學生很難獨自完成整個測量過程，學習起來非常困難。如何在教學的過程中，讓學生簡單、方便的完成聲波的測量過程是急需解決的問題。

實用新型內容

本實用新型為了克服現有技術的缺陷，公開了一種聲波波長的測量裝置。

本實用新型的一個目的在于，設計出一種結構簡單，操作方便，通過管內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。

為了實現根據本實用新型的這些目的和其它優點，提供了一種聲波波長的測量裝置，包括兩端開口的管體，所述管體內安裝活塞和喇叭，活塞和喇叭相對設置，活塞的側面上連接拉桿一端，另一端伸出管體，管體的長度方向上還設有刻度；

還包括：

功放，其用于接收信號源的微弱電信號，放大電信號以驅動喇叭發出聲音；

頻率控制開關，其用于發出一定頻率的指令信號；

單片機，其用于接收所述頻率控制開關發出的頻率指令信號，經分析處理后將對應頻率的電信號傳輸給功放；

振蕩電路，其為單片機提供工作時所需的頻率；

電源，其為上述各組件提供電能。

優選的是，所述頻率控制開關為控制1kHz、2kHz和3kHz的按鈕。

優選的是，所述振蕩電路由晶振串聯兩個電容構成，兩個電容之間接地。

優選的是，所述電源與單片機之間通過復位電路連接，所述復位電路由電容連接電阻，電容兩端設置開關，電阻接地構成。

優選的是，所述活塞由前板、密封圈和后板構成，所述前板上設置臺階，密封圈套在臺階上，后板粘接在臺階端面上，密封圈位于前后板之間，并稍凸出前后板邊沿。

優選的是，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；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。

優選的是，所述管體兩端固定左右支架，兩個支架安裝在底板上。

優選的是，所述管體與底板之間固定加強筋。

優選的是，所述管體、拉桿、活塞前后板、喇叭支架、堵板、拉手、左右支架、底板和加強筋均為亞克力材料制成。

本實用新型至少包括以下有益效果：由于通過管內活塞改變空氣柱的長度，找出不同聲波的共振頻率，因此根據空氣柱的長度測算出聲波波長；由于喇叭受單片機控制，因此喇叭能向管內發出不同頻率的聲音及發聲時間是可控的；由于活塞由前后板夾持密封圈，密封圈凸出前后板邊沿，因此活塞與管內壁的氣密性好，在活塞滑動過程中不會漏聲，避免產生測量誤差；由于管體上設有刻度，因此能夠方便快捷的讀出管內空氣柱的長度；由于整個裝置一體設置，整體性好，因此結構簡單，操作方便，學生能夠獨自完成整個測量過程，學習起來非常容易。

本實用新型的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本實用新型的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。

附圖說明

圖1為本實用新型的實施例中聲波波長的測量裝置的整體結構示意圖；

圖2為本實用新型的實施例中聲波波長的測量裝置的電路圖。

具體實施方式