[发明专利]一种驻波法测声速实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种物理实验装置，具体为一种驻波法测声速实验装置。

背景技术

物理实验中常用驻波法测声速，所用的声速测定仪上分别设有发射换能器和接收换能器，其中发射换能器固定在一游标卡尺的主尺上用来发射声波，接收换能器固定在游标尺上用来接收声波信号并转换成电信号后输入到示波器中。实验过程中，需用手缓慢移动游标尺来改变接收换能器的位置，同时观察示波器上相应电信号的幅度变化。根据驻波理论，相邻两次信号幅度出现极大值时接收换能器移动的距离即为半个声波波长，由此测出声波波长，并根据频率算出声速。由于用手移动游标尺时很难精确控制移动量，并且常常碰触到接收换能器，因而容易导致示波器上信号不稳定和产生测量误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种驻波法测声速实验装置，它与现有声速测定仪相比能更精确而方便地测量声速。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种驻波法测声速实验装置，包括基座、发射换能器、接收换能器和测读装置，其特征是：所述测读装置包括标尺、测微手轮、精密丝杆、丝杆套件；所述发射换能器的底座甲固定在所述基座上表面的左端，所述基座上表面的中部为一长方形的凹槽，所述精密丝杆沿所述凹槽的长边方向水平设置于所述凹槽中部，所述精密丝杆的两端旋转固定在所述凹槽的两宽边上，所述丝杆套件上设有一带内螺纹的圆形通孔，所述丝杆套件通过所述通孔套设在所述精密丝杆上，所述丝杆套件的上表面设有一凸起的、与所述凹槽长边方向垂直的金属条，所述接收换能器的底座乙上开有一与所述金属条尺寸相契合的倒凹形槽口，所述接收换能器通过底座乙上的所述槽口插设在所述金属条上与所述丝杆套件连结，所述接收换能器的底座乙跨设在所述基座凹槽的两条长边上；所述标尺沿所述凹槽长边方向固定在所述基座的正面，所述测微手轮设于所述基座的右侧面上，所述测微手轮每转动360度，带动所述丝杆套件及所述接收换能器沿所述基座的长边方向水平移动1mm。

所述标尺的最小分度值为1mm。

所述测微手轮的最小分度值为0.01mm。

本发明的有益效果是：通过转动测微手轮可精确控制接收换能器的移动，避免了与接收换能器碰触，同时在不改变实验原理的基础上测量精度提高了一个等级，有利于进一步提高实验效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。 

图1是本发明的正视图。

图2是本发明的俯视图。

图3是本发明中的接收换能器的安装示意图。

图中：1.基座，2.发射换能器，3.接收换能器，4. 标尺，5. 测微手轮，11. 凹槽，12. 长边，13. 精密丝杆，14. 丝杆套件，15.通孔，16.金属条，21.底座甲，31.底座乙，32. 槽口。 

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明包括基座1、发射换能器2、接收换能器3和测读装置，测读装置参考图3，包括标尺4、测微手轮5、精密丝杆13、丝杆套件14；发射换能器2的底座甲21固定在基座1上表面的左端，基座1上表面的中部为一长方形的凹槽11，精密丝杆（13）沿凹槽（11）的长边（12）方向水平设置于凹槽（11）中部，精密丝杆（13）的两端旋转固定在凹槽（11）的两宽边上，丝杆套件14上设有一带内螺纹的圆形通孔15，丝杆套件14通过通孔15套设在精密丝杆13上，丝杆套件14的上表面设有一凸起的、与凹槽11的长边12方向垂直的金属条16；接收换能器3的底座乙31上开有一与金属条16尺寸相契合的倒凹形槽口32，槽口32插设在金属条16上使接收换能器3的底座乙31与丝杆套件14连结，底座乙31跨设在基座凹槽11的两条长边12上；标尺4沿凹槽11的长边12方向固定在基座1正面接收换能器3的下方； 测微手轮5设于基座1的右侧面上，测微手轮5每转动360度，带动丝杆套件14和接收换能器3沿基座1的长边12方向水平移动1mm。

标尺4的最小分度值为1mm。

测微手轮5的最小分度值为0.01mm。