[實用新型]基于共鳴管法的新型聲速測量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920474150.4
• 申請日: 2019-04-09
• 公開（公告）號: CN209432272U
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃凱;宋星宇;王希羽;李青運;晁玉航
• 申請（專利權(quán)）人: 黃凱
• 主分類號: G01H5/00
• 分類號: G01H5/00
• 代理公司: 濰坊博強專利代理有限公司 37244
• 代理人: 李偉

本實用新型公開了一種基于共鳴管法的新型聲速測量裝置，包括測量箱體、支撐架和共鳴管，共鳴管連通有蓄水箱，蓄水箱連接有水箱升降調(diào)節(jié)裝置，共鳴管的管口處布置設(shè)有水位檢測裝置、揚聲器和動圈式話筒，測量箱體外殼上嵌裝有分別與揚聲器和動圈式話筒對應(yīng)連接的外接端口，測量箱體內(nèi)還設(shè)有測量調(diào)溫裝置和測量控制裝置；通過水箱升降調(diào)節(jié)裝置可以平穩(wěn)的升降蓄水箱，使共鳴管內(nèi)水面平穩(wěn)上升或下降，不會產(chǎn)生波動，與水位檢測裝置配合，可以準(zhǔn)確地檢測空氣柱的長度，通過揚聲器可以提供平穩(wěn)不衰減的聲音信號，測量調(diào)溫裝置和測量控制裝置可以改變測量箱體內(nèi)的溫度，從而測量溫度對聲速的影響，本裝置測量的聲速更加準(zhǔn)確。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及聲速研究技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于共鳴管法的新型聲速測量裝置。

背景技術(shù)

聲速是描述聲波在媒質(zhì)中傳播特性的重要基本量，與媒質(zhì)的特性及狀態(tài)等因素有關(guān)。通過媒質(zhì)中聲速的測量，可以了解被測媒質(zhì)的特性或狀態(tài)變化。因而，聲速測量有非常廣泛的應(yīng)用，如無損檢測、測距和定位、測氣體溫度的瞬間變化、測液體的流速、測材料的彈性模量、聲速的測量來預(yù)測海嘯等自然災(zāi)害，使人類及早避開以減少損失等。

所以準(zhǔn)確測量聲速具有非常重要的意義，聲速測量最基本的方法為共鳴管法測量，共鳴管法測量聲速也是聲速研究中較為重要的實驗之一。傳統(tǒng)的共鳴管法測量聲速裝置具有以下缺點：

一、管內(nèi)水面位置極不易控制。由于實驗是操作者手持蓄水桶上下升降來調(diào)節(jié)共鳴管內(nèi)水位，操作者的手容易出現(xiàn)疲勞，出現(xiàn)抖動，導(dǎo)致共鳴管內(nèi)水面晃動嚴(yán)重，影響空氣柱長度的準(zhǔn)確測量，進而容易出現(xiàn)較大的誤差。

二、依靠實驗者的聽覺來判斷共鳴點相當(dāng)困難。操作者在聽的同時還要調(diào)節(jié)空氣柱長度，需要手、腦、眼高度協(xié)調(diào)，因此實驗失誤幾率大。

三、音叉振動發(fā)出的聲波會隨時間衰減，所以實驗中還需要用橡皮錘不斷地敲擊音叉，使其聲波不斷發(fā)出，這種方法使產(chǎn)生聲波的極不穩(wěn)定。

四、在理論上，共鳴最強時，管口處為駐波的波腹，但通過目前使用的實驗裝置測出波腹位置高出管口，因而也導(dǎo)致聲速測量的誤差很大。

五、目前使用的實驗裝置上均沒有溫度調(diào)節(jié)裝置，只能測量聲速但不能研究溫度對聲速的影響，功能單一，不能滿足實際要求。

由此可見，目前的實驗裝置具體方法操作較為繁瑣，操作者在實驗時需要兼顧的注意事項太多，若要提高實驗價格，需多名操作人員配合才能完成。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種管內(nèi)水面升降穩(wěn)定，有助于減少實驗誤差，提高檢測的數(shù)據(jù)精度的基于共鳴管法的新型聲速測量裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是：基于共鳴管法的新型聲速測量裝置，包括至少前側(cè)設(shè)置為透明結(jié)構(gòu)的測量箱體，所述測量箱體內(nèi)封裝有支撐架，所述支撐架上限位固定有豎直設(shè)置的共鳴管，所述共鳴管通過供水軟管連通有蓄水箱，所述蓄水箱連接有水箱升降調(diào)節(jié)裝置，所述共鳴管的管口處布置設(shè)有水位檢測裝置、揚聲器和動圈式話筒，所述測量箱體外殼上嵌裝有分別與所述揚聲器和所述動圈式話筒對應(yīng)連接的外接端口，所述測量箱體內(nèi)還設(shè)有測量調(diào)溫裝置，所述測量箱體外殼上嵌裝有測量控制裝置，所述水位檢測裝置和所述測量調(diào)溫裝置分別連接至所述測量控制裝置。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述水箱升降調(diào)節(jié)裝置包括所述支撐架側(cè)部轉(zhuǎn)動安裝的調(diào)節(jié)絲杠，所述調(diào)節(jié)絲杠傳動連接有減速電機，所述減速電機信號連接至所述測量控制裝置，所述調(diào)節(jié)絲杠上螺紋套裝有調(diào)節(jié)螺套，且所述調(diào)節(jié)螺套滑動套裝于所述支撐架的外周，所述蓄水箱固定連接在所述調(diào)節(jié)螺套上。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述水箱升降調(diào)節(jié)裝置包括固定安裝于所述測量箱體內(nèi)的升降叉臺，所述蓄水箱固定在所述升降叉臺的頂端，所述升降叉臺上連接有升降調(diào)節(jié)手柄，所述升降調(diào)節(jié)手柄延伸至所述測量箱體的外側(cè)，所述測量箱體上設(shè)有便于所述升降調(diào)節(jié)手柄操作的調(diào)節(jié)過孔。