[发明专利]一种水面波实验仪

说明书

本发明公开了一种水面波实验仪，包括水槽、搅水振子和驱动件，还包括传力装置，所述驱动件为回转驱动装置，其回转输出轴沿水平方向布置，所述传力装置连接于驱动件和搅水振子之间，其输入端连接驱动件的回转输出轴，并将回转输出轴的回转运动转换为传力装置输出端的竖直运动，传力装置的输出端连接搅水振子并驱动其沿竖直方向搅动水槽内容置的水。本发明的水面波实验仪具有结构简单、使用方便、水波稳定和水波幅度可以调节等优点。

技术领域

本发明涉及流体实验设备技术领域，尤其涉及一种水面波实验仪。

背景技术

水面波实验仪是水面波驻波测量浅水波波速的重要仪器，主要由水槽、搅水振子等组成，现有实验实现方式主要有：1.搅水振子通过电动推杆等调压改变振动频率，水面波频率采用秒表人工测量的方式，从而实现水面波的相关实验；2.振动源采用正弦波驱动扬声器的方式，利用激光投影和摄像头采集图像的方式进行波长的测量；3.利用继电器的吸合与释放带动机械连杆运动，机械连杆带动振动头振动，用频率可调的脉冲驱动继电器产生频率可调的水波。

然而上述实验仪器产生水面波的方法难以产生稳定的低频率水波，当水波频率要求很低时电动推杆的速度也会很低，而工作电压太低时会导致工作不稳定；采用扬声器产生水波，扬声器本身的振动幅度有限，导致产生的水波幅度太小且水波的稳定性太差；用继电器的吸合方式产生水波，则由于继电器的行程有限导致产生的水波幅度不够大，波形的稳定性太差。上述产生水波的方案中，都存在水波幅度不能调节，且水波频率不稳定的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、使用方便、水波稳定和水波幅度可以调节的水面波实验仪。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种水面波实验仪，包括水槽、搅水振子和驱动件，还包括传力装置，所述驱动件为回转驱动装置，其回转输出轴沿水平方向布置，所述传力装置连接于驱动件和搅水振子之间，其输入端连接驱动件的回转输出轴，并将回转输出轴的回转运动转换为传力装置输出端的竖直运动，传力装置的输出端连接搅水振子并驱动其沿竖直方向搅动水槽内容置的水。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述传力装置包括曲柄、摇杆和可沿竖直方向做往复运动的输出杆，所述曲柄的一端连接驱动件的回转输出轴并与其同步回转，另一端铰接摇杆，所述摇杆的另一端铰接输出杆以通过所述曲柄的回转运动传递带动所述输出杆沿竖直方向做往复运动。

所述驱动件包括支座，支座上设有水平布置的限位板，所述限位板上开设与输出杆位置对应的竖直的通孔，通孔内连接与输出杆配合的滑动轴承。

所述搅水振子和传力装置之间还设置有支杆，所述支杆平行于驱动件的回转输出轴，并能绕自身中部一点回转，所述搅水振子和传力装置的输出端分别连接于支杆中部回转点的两侧。

水面波实验仪还包括调幅装置，所述驱动件连接于调幅装置上，所述调幅装置驱使驱动件带动传力装置沿平行于驱动件的回转输出轴的方向移动，以调节传力装置与支杆的连接位置。

所述驱动件包括支座，所述支座上设有与驱动件的回转输出轴平行的螺纹孔；所述调幅装置包括与驱动件的回转输出轴平行的丝杆以及驱使丝杆回转的调节钮，所述丝杆穿入螺纹孔中并与螺纹孔螺纹配合。

所述搅水振子包括搅水板、连杆和套筒，所述套筒连接于支杆的端部，所述连杆一端连接搅水板，另一端套接在套筒内并通过一沿径向穿入套筒的紧固件紧固。

所述水槽上设有多条刻度线。

水面波实验仪还包括转速调节装置、测速装置和显示装置，所述转速调节装置调节驱动件的回转速度，测速装置采集驱动件的回转速度并发送至显示装置显示。

与现有技术相比，本发明的优点在于：