[实用新型]固有频率测量演示器

说明书

技术领域

本发明涉及一种固有频率测量演示器，属于教学用具。

背景技术

任何物体都具有固有频率，由它的材质、结构、大小、性状等因素来决定，固有频率是物体自身固有的一种物理特征。当物体受到某一特定频率策动时，能够引起振动并使幅度达到最大值，这个频率就是物体的固有频率。可是，如何见证物体具有固有频率？至今，在教学中尚没有市售仪器以供演示，因而感到质疑和困惑，因此，有必要发明一种固有频率演示器，填补教学空白，以便学生能够从感性上得到认知。

固有频率在生产实践中具有广泛的应用价值，比如靠近铁路的建筑物，当有列车通过时，就会将其振动通过地面传递给建筑物,如果振动频率恰好与建筑物的固有频率相同，这个建筑物就会产生共振，幅度也会越来越大至使建筑物损坏。在大剧院、礼堂都会使用扩音设备，如果建筑物或其室内的一些设备的固有频率，恰好与扩音音响的某一频率相同，也会产生共振，这种共振的声波再次传至麦克风，就会形成正反馈而引起刺耳的啸叫。固有频率特性在工业上得到广泛的应用，尤其在电子技术领域，比如：晶体管、电感线圈、高频电容等元器件，从家用电器感受最为明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种充实教学设备，加深学生感性认识，填补教学空白的固有频率测量演示器。

技术解决方案：

本发明包括：底板、音频信号发生器、分贝计、扬声器，所述底板上固定安装有玻璃容器，所述玻璃容器为圆筒形，圆筒形玻璃容壁上分别设有刻度尺和水量基准线，所述玻璃容器下部设有进水口，进水口通过注水管路与储水槽出水口连接，储水槽通过管路与水泵连接；所述注水管上设有分流口，分流口上接有分注管；玻璃容器上方设有扬声器，扬声器与音频信号发生器连接，靠近扬声器的玻璃容器上设有分贝计，所述音频信号发生器与电源连接。

所述玻璃容器上的进水口及储水槽上的出水口分别安装有截止阀，分注管上安装微调水阀。

所述分贝计挂于玻璃容器上部。

所述扬声器放置在支架上，所述支架包括：呈三角形设置的立柱，及固定安装在立柱顶部的托板，所述托板上开有放置扬声器的通孔，所述通孔与所述玻璃容器开口相对应，通孔处设有垫片。

本发明注水采用了从玻璃容器下部注入的方法，避免了从上部注水产生的水面震荡现象，圆筒形玻璃容壁上分别设有刻度尺和水量基准线，采用音频信号发生器、分贝计、扬声器，通过注水改变容器的有效测量体积，从而使固有频率发生变化。本发明信号发生器用于追踪被测物的固有频率，分贝计用于比较检测共振与否响度的变化，实现了在教学中进行测量演示物体的固有频率；谐振最小激励强度，以及体积的大小与固有频率之间的关系。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明测量高度与固有频率之间关系图；

图4为本实有新型体积减小与固有频率增加关系图。

具体实施方式

本发明底板1上分别固定安装有圆筒形透明玻璃容器2，放置扬声器4的支架、放置储水槽12的储水槽架13，所述玻璃容器2与储水槽12分别置于扬声器的支架的两侧，所述支架由呈三角形（两个平行设置立柱6、单个立柱7）设置的立柱组成，立柱顶部固定安装有托板3，托板3置于玻璃容器2上方，托板3上开有放置扬声器4的通孔，为防止扬声器4晃动，在通孔处设有垫片，所述通孔与所述玻璃容器2开口相对应，扬声器与音频信号发生器连接，所述音频信号发生器与电源连接，分贝计4通过挂架设置在靠近扬声器的玻璃容器1上，为便于观察和掌握注水量，所述圆筒形玻璃容器2侧壁上分别设有刻度尺和水量基准线，玻璃容器2下部设有进水口，进水口通过注水管路10与储水槽12出水口连接，储水槽12内的水通过水泵注入玻璃容器2内，注水管上设有分流口5，分流口5上接有分注管8，玻璃容器2下部设的进水口、储水槽12出水管分别安装有截止阀11，分注管8上安装微调水阀9用于调节水量。

所述透明玻璃空器2是被测物，内径15厘米，有效测量高度20-30厘米，截面积176平方厘米，有效测量体积从3534.2m³、3887.6 m³、4241.0 m³、4594.5 m³、4948.0 m³至5301.4 m³。