[实用新型]超声驻波悬浮演示实验装置

说明书

超声驻波悬浮演示实验装置，属于实验教学装置技术领域；包括水平台、固定铰链、竖杆、下滑套、下固定夹、定位螺栓下紧固螺栓、反射面组件、上滑套导轨、上滑套、调节旋钮、上固定夹、上固定螺栓、超声换能器以及刻度尺；可演示谐振腔腔长对悬浮点个数的影响，演示平、凹、凸反射面对悬浮效果的影响；还可演示反射面粗糙程度对悬浮效果的影响；以及可演示倾斜谐振腔对悬浮效果的影响；此外，利用悬浮点间距，本实用新型还能实现声速的测定；本实用新型还具有操作容易、结构简单的优点。

技术领域

本实用新型涉及一种超声波实验教学装置，可方便的演示各实验参量对微小悬浮物所受的悬浮力的影响，具体涉及一种超声驻波悬浮演示实验装置。

背景技术

由于在超声波叠加形成的驻波场中的空间环境具有微重力、无容器、超高真空的特点及其中悬浮物出现的深过冷现象，在新材料、新药物的制备、生物化学分析、精密传送、无摩擦轴承、空间流体力学等领域得到了广泛的运用。随着航天技术的迅猛发展，空间实验的开展成为了可能；但由于成本的昂贵，空间实验的机会也十分有限。于是，在地方上模拟太空无容器效应的悬浮技术应运而生。

与其他的悬浮技术相比声悬浮主要有以下特点：

不受样品本身的电磁学性质的影响，理论上是可以悬浮任何材料。

不需要对驱动电压进行精密控制。

悬浮稳定性较强，可在悬浮时对悬浮物进行操控和处理。

从1964年第一台声悬浮器的设计制作到现在，声悬浮器的悬浮能力有了很大的提高，西北工业大学的解文军等人设计的声悬浮器悬浮了地面上最重的固体铱；2013年吉林大学的刘建芳等人设计出了对悬浮力进行精密量化的悬浮器。

目前，市面上的超声驻波悬浮演示实验装置普遍存在结构相对复杂、功能少、以及大多只能演示单一反射面对悬浮效果的影响的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种超声驻波悬浮演示实验装置，解决现有技术中的超声驻波悬浮演示装置存在的结构复杂、大多只能演示单一反射面对悬浮效果的影响的技术问题。

本实用新型解决上述的问题的技术方案为：超声驻波悬浮演示实验装置，包括水平台、固定铰链、竖杆、下滑套、下固定夹、定位螺栓下紧固螺栓、反射面组件、上滑套导轨、上滑套、调节旋钮、上固定夹、上固定螺栓、超声换能器以及刻度尺；

所述固定铰链底部与水平台固定连接，固定铰链顶部与竖杆底部活动连接；

所述竖杆下部设置有下滑套，竖杆中上部固定连接有上滑套导轨；

所述下滑套的两个相对的侧面上分别对应设置有下固定夹及定位螺栓，并且所述反射面组件通过下紧固螺栓的紧固力与下固定夹连接；

所述上滑套设置在上滑套导轨上，上滑套设置有调节旋钮，该调节旋钮与一锥齿轮传动箱连接，所述锥齿轮传动箱的输出齿轮与滑套导轨上的设置导向齿条连接；

所述上固定夹与上滑套固定连接，上固定夹设置有上固定螺栓，所述超声换能器通过上固定螺栓的紧固力与上固定夹连接；

所述刻度尺与上滑套导轨固定连接。

进一步，所述超声换能器与反射面组件为共轴平行设置，并且二者的位置可以互换。

进一步，所述反射面组件为平光滑反射面、平粗糙反射面、凹光滑反射面、凸光滑反射面中的一种。

进一步，锥齿轮传动箱内有两个相互啮合的锥齿轮。

进一步，还包括电源，所述电源与超声换能器通过导线连接。

采用上述技术方案的本实用新型能够带来如下有益效果：

1.可演示谐振腔腔长对悬浮点个数的影响。