[实用新型]弦振动实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及物理实验教学领域，特别涉及一种弦振动实验装置。

背景技术

力、热、声、光、电等各领域都普遍存在着各种形式的振动或波动，虽然它们有着本质上的不同，但形式上有着相同的规律。实验教学中常通过研究弦线的机械振动和机械波来理解振动和波的规律及特性。研究弦振动的实验都需要有施力系统和测力系统对弦线施加一定的张力并能读取该张力大小。

然而，现有技术中的实验装置大多采用“定滑轮+砝码”或“张力杆+砝码”的方式来对弦线施加张力，这些方式均增加了中间装置(即定滑轮或张力杆)，从而使得水平方向的弦线的张力借由竖直方向的砝码重力产生。由于砝码托盘的挂钩尺寸往往大于导轨或底座的高度，因此，采用上述两种方式的实验装置均只能摆放在实验桌的边缘且伸出一部分以便挂砝码。

因此，这种摆放方式可能会对实验装置及周边人员均存在安全隐患，例如，一旦有人路过桌子边缘不小心碰倒实验装置，那么将极易造成实验装置的损坏以及人身伤害。此外，挂砝码的加力方式，加力值离散，且砝码的晃动会造成加力值不稳定。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种弦振动实验装置，以解决现有技术中的弦振动实验装置需要放置在桌子边缘，采用诸如挂砝码等的加力结构占用的空间大，且具有安全隐患、加力不连续等问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种弦振动实验装置，包括支架、弦线、第一支撑件、第二支撑件、拉力传感器和旋转式拉力调节部，所述第一支撑件和第二支撑件间隔地安装在所述支架上，且所述第一支撑件和第二支撑件沿由所述支架的第一端至所述支架的第二端的方向依次设置；所述弦线的第一端与所述支架的第一端连接，所述弦线的第二端与所述拉力传感器的一端连接，所述拉力传感器的另一端通过所述旋转式拉力调节部安装在所述支架的第二端，且所述弦线支撑在所述第一支撑件和第二支撑件上，所述旋转式拉力调节部的施力方向与所述弦线的位于所述第一支撑件与所述第二支撑件之间的那部分的延伸方向平行或重合。

优选地，所述支架包括刚性导轨、第一挡板和第二挡板，所述第一挡板与所述刚性导轨的第一端固定连接，所述第二挡板与所述刚性导轨的第二端固定连接，所述弦线与所述第一挡板连接，所述旋转式拉力调节部安装在所述第二挡板上，所述第一支撑件和第二支撑件安装在所述刚性导轨上。

优选地，所述第一挡板上开设有安装缝隙，所述弦线的第一端卡在所述安装缝隙内。

优选地，所述第二挡板上开设有腰形孔，所述旋转式拉力调节部安装在所述腰形孔处。

优选地，所述弦振动实验装置还包括调节板，所述弦线的第二端通过所述调节板与所述拉力传感器的所述一端连接。

优选地，所述调节板上开设有安装缝隙，所述弦线的第二端卡在所述安装缝隙内。

优选地，所述旋转式拉力调节部为施力螺母，所述腰形孔内穿设有螺栓，所述施力螺母与所述螺栓螺纹连接。

优选地，所述弦振动实验装置还包括拉力显示设备，与所述拉力传感器连接，用于显示所述拉力传感器测得的拉力值。

优选地，所述弦振动实验装置还包括激振单元和振动检测单元，激振单元和振动检测单元位置可调地安装在所述支架上，且所述激振单元和振动检测单元位于所述第一支撑件与第二支撑件之间。

优选地，所述弦振动实验装置还包括信号源和示波器，所述信号源与所述激振单元连接，所述示波器与所述振动检测单元连接。

本实用新型可置于桌面的任意位置进行实验，减小了占用的空间，并避免了挂砝码方式只能在桌子边缘进行实验的局限性和危险性；此外，由于采用了旋转式拉力调节部作为加力系统，因此使得本实用新型原理清晰、结构紧凑、加力连续，具有结构简单的特点。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型的俯视图。

图中附图标记：1、弦线；2、第一支撑件；3、第二支撑件；4、拉力传感器；5、旋转式拉力调节部；6、刚性导轨；7、第一挡板；8、第二挡板；9、调节板；10、激振单元；11、振动检测单元；12、第一电缆接头；13、第二电缆接头。

具体实施方式