[发明专利]一种新型实验室声速测量装置

摘要

本发明公开了一种新型实验室声速测量装置，包括超声波产生与调节装置，信号转换装置，信号监测装置，超声悬浮装置，悬浮小球，距离测量装置。超声波产生与调节装置包括功率放大器和信号发生器。新型实验室声速测量装置通过功率放大器将信号发生器产生的电信号放大后输送到信号转换装置产生大功率超声波，超声波通过超声悬浮装置反射，在发射面和反射面之间形成驻波，使泡沫小球悬浮，通过测量泡沫小球间的距离计算出超声波的声速。本发明结构简单，性能稳定，操作便捷，能够直观了解超声波能量以及驻波特性。

主权项

1.一种新型实验室声速测量装置，其特征在于，该装置包括超声波产生与调节装置、信号转换装置、信号监测装置、超声悬浮装置、悬浮小球和距离测量装置；所述超声波产生与调节装置包括信号发生器和功率放大器，所述信号发生器用于产生20KHz‑100MHz频率、0.2‑1W功率的电信号，所述功率放大器用于将信号发生器产生的电信号放大1‑100倍，达到使所述悬浮小球悬浮所需要的能量；所述信号转换装置用于将功率放大器放大后的电信号转换为超声波作为发射波，从发射面垂直发射到超声悬浮装置上；所述超声悬浮装置包括反射平台和固定在反射平台中心位置的反射平面；所述反射平台上固定距离测量装置；所述反射平台能够上下自由移动，从而调节发射面和反射平面间的距离；所述反射平面能够反射超声波，在反射平面与发射面之间形成驻波；所述信号监测装置用于实时直观地观察发射波和反射平面反射的超声波的信号强度、频率和相位间的变化情况；所述悬浮小球放置在超声悬浮装置的驻波波节处，悬浮小球利用驻波能量克服重力悬浮在空中，在驻波不同的波节均悬浮有悬浮小球，相邻波节间的距离为λ/2，通过距离测量装置测量出相邻悬浮小球间的距离，从而求得波长λ，由信号监测装置读取超声波频率值f，根据公式v＝λf计算超声波的波速v；所述距离测量装置包括固定在反射平台上的两块正对的带刻度的测量平板，通过两个测量平板测量相邻悬浮小球的间距。