[实用新型]基于共鸣管法的新型声速测量装置

说明书

本实用新型公开了一种基于共鸣管法的新型声速测量装置，包括测量箱体、支撑架和共鸣管，共鸣管连通有蓄水箱，蓄水箱连接有水箱升降调节装置，共鸣管的管口处布置设有水位检测装置、扬声器和动圈式话筒，测量箱体外壳上嵌装有分别与扬声器和动圈式话筒对应连接的外接端口，测量箱体内还设有测量调温装置和测量控制装置；通过水箱升降调节装置可以平稳的升降蓄水箱，使共鸣管内水面平稳上升或下降，不会产生波动，与水位检测装置配合，可以准确地检测空气柱的长度，通过扬声器可以提供平稳不衰减的声音信号，测量调温装置和测量控制装置可以改变测量箱体内的温度，从而测量温度对声速的影响，本装置测量的声速更加准确。

技术领域

本实用新型涉及声速研究技术领域，尤其涉及一种基于共鸣管法的新型声速测量装置。

背景技术

声速是描述声波在媒质中传播特性的重要基本量，与媒质的特性及状态等因素有关。通过媒质中声速的测量，可以了解被测媒质的特性或状态变化。因而，声速测量有非常广泛的应用，如无损检测、测距和定位、测气体温度的瞬间变化、测液体的流速、测材料的弹性模量、声速的测量来预测海啸等自然灾害，使人类及早避开以减少损失等。

所以准确测量声速具有非常重要的意义，声速测量最基本的方法为共鸣管法测量，共鸣管法测量声速也是声速研究中较为重要的实验之一。传统的共鸣管法测量声速装置具有以下缺点：

一、管内水面位置极不易控制。由于实验是操作者手持蓄水桶上下升降来调节共鸣管内水位，操作者的手容易出现疲劳，出现抖动，导致共鸣管内水面晃动严重，影响空气柱长度的准确测量，进而容易出现较大的误差。

二、依靠实验者的听觉来判断共鸣点相当困难。操作者在听的同时还要调节空气柱长度，需要手、脑、眼高度协调，因此实验失误几率大。

三、音叉振动发出的声波会随时间衰减，所以实验中还需要用橡皮锤不断地敲击音叉，使其声波不断发出，这种方法使产生声波的极不稳定。

四、在理论上，共鸣最强时，管口处为驻波的波腹，但通过目前使用的实验装置测出波腹位置高出管口，因而也导致声速测量的误差很大。

五、目前使用的实验装置上均没有温度调节装置，只能测量声速但不能研究温度对声速的影响，功能单一，不能满足实际要求。

由此可见，目前的实验装置具体方法操作较为繁琐，操作者在实验时需要兼顾的注意事项太多，若要提高实验价格，需多名操作人员配合才能完成。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种管内水面升降稳定，有助于减少实验误差，提高检测的数据精度的基于共鸣管法的新型声速测量装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：基于共鸣管法的新型声速测量装置，包括至少前侧设置为透明结构的测量箱体，所述测量箱体内封装有支撑架，所述支撑架上限位固定有竖直设置的共鸣管，所述共鸣管通过供水软管连通有蓄水箱，所述蓄水箱连接有水箱升降调节装置，所述共鸣管的管口处布置设有水位检测装置、扬声器和动圈式话筒，所述测量箱体外壳上嵌装有分别与所述扬声器和所述动圈式话筒对应连接的外接端口，所述测量箱体内还设有测量调温装置，所述测量箱体外壳上嵌装有测量控制装置，所述水位检测装置和所述测量调温装置分别连接至所述测量控制装置。

作为优选的技术方案，所述水箱升降调节装置包括所述支撑架侧部转动安装的调节丝杠，所述调节丝杠传动连接有减速电机，所述减速电机信号连接至所述测量控制装置，所述调节丝杠上螺纹套装有调节螺套，且所述调节螺套滑动套装于所述支撑架的外周，所述蓄水箱固定连接在所述调节螺套上。

作为优选的技术方案，所述水箱升降调节装置包括固定安装于所述测量箱体内的升降叉台，所述蓄水箱固定在所述升降叉台的顶端，所述升降叉台上连接有升降调节手柄，所述升降调节手柄延伸至所述测量箱体的外侧，所述测量箱体上设有便于所述升降调节手柄操作的调节过孔。