專利名稱：一種超聲懸浮演示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種教學演示裝置，特別是大學物理演示實驗裝置。
背景技術(shù)：
物理學是一門以實驗研究為基礎(chǔ)的自然科學，一切理論的提出和建立都必須經(jīng)過 大量的實驗研究和論證。因而，通過實驗演示可以創(chuàng)造出特定的條件和情景，從錯綜復雜的 自然現(xiàn)象中抓住事物的本質(zhì)，把抽象的理論直截了當?shù)仫@現(xiàn)在學生面前，便于學生形成物 理概念、理解物理規(guī)律。同時對于培養(yǎng)學生學習物理的興趣，激發(fā)學生的愿望及培養(yǎng)學生的 思維能力及創(chuàng)造能力起到重要的作用。振動是物理學的一部分，是自中學到工科大學學生 必學習的內(nèi)容，也是學習其它自然科學和工程技術(shù)的基礎(chǔ)。目前，隨著振動理論的不斷發(fā) 展，人們對超聲波的認識在不斷加深，超聲波技術(shù)得到了很大的發(fā)展，已被廣泛用于超聲清 洗、超聲加工、超聲處理、超聲治療等各行各業(yè)。然而對于在校學生來說，由于該部分內(nèi)容較 為抽象，其認識僅停留在復雜的理論公式及紛繁復雜的圖形記憶當中，難以對相關(guān)理論及 其具體應(yīng)用有一個清晰的理解和認識。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種超聲懸浮演示裝置，本實 用新型可將振動理論，超聲波技術(shù)以一種直觀、有趣的現(xiàn)象展現(xiàn)在學生面前對于物理學的 理論教學及激發(fā)學生的想象力和創(chuàng)造力無疑是一項十分有意義的事情。本實用新型一種超聲懸浮演示裝置，由超聲換能器(1)、反射面( 、冷卻槽(3)、 可調(diào)升降臺G)、固定支架(5)、信號發(fā)生器(6)，其特征是超聲換能器為壓電陶瓷換能器； 反射面采用球面反射；超聲換能器頂部加裝冷卻槽。裝配時將超聲換能器(1)固定于固定 支架上(5)，冷卻槽(3)置于超聲換能器(1)的頂部，反射面置(2)于可調(diào)升降臺上，信 號發(fā)生器(6)的輸出端通過信號線與超聲換能器的輸入端相連接。本實用新型的工作原理是調(diào)整信號發(fā)生器的輸出頻率，當輸出頻率達到超聲換 能器的諧振頻率時，超聲換能器產(chǎn)生超聲波。調(diào)節(jié)升降臺，使球形反射面與超聲換能器發(fā)射 面間的距離等于超聲波波長的一半，此時兩個面間形成較強的球面柱波聲場，處于兩者間 輕微物體便能被懸浮起來，達到演示效果。同時，為了保證超聲換能器工作溫度的穩(wěn)定，在 超聲換能器頂部的水槽內(nèi)注入精酒作為冷卻液，可以保證超聲換能器工作穩(wěn)定。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是由于采用了球形反射面，因而駐波聲 場強度等壓面是球面，懸浮物體更為穩(wěn)定，可以直觀地看到縱波所形成的駐波演示效果。解 決了以往只能看到橫波形成的柱波、物體懸浮不穩(wěn)定、超聲換能器工作溫度不穩(wěn)定等相關(guān) 問題，保證了較好的演示效果，且裝置結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好，價格較低，易于推廣應(yīng)用。

圖1為本裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面通過實施例并結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。實施例1如圖1所示，圖中1是超聲換能器，2是球形反射面，3是冷卻槽，4是可調(diào)升降臺， 5是固定支架，6是信號發(fā)生器。將超聲換能器1固定于固定支架上5，冷卻槽3置于超聲 換能器1的頂部，反射面2置于可調(diào)升降臺上4，信號發(fā)生器6的輸出端通過信號線與超聲 換能器的輸入端相連接。冷卻槽中倒入適量酒精作為冷卻液。調(diào)整信號發(fā)生器的輸出頻率 等于超聲換能器的諧振頻率，同時通過調(diào)整升降臺4，使得超聲換能器1的發(fā)射端與反射面 2間的距離為超聲波波長1/2的整數(shù)倍時，此時兩個反射面間聲場最強，其間放入適當顆粒 的輕微物體或液滴便可觀察到超聲懸浮的演示效果。
權(quán)利要求1. 一種超聲懸浮演示裝置，由超聲換能器(1)、反射面O)、冷卻槽C3)可調(diào)升降臺 、固定支架( 、信號發(fā)生器(6)組成，其特征是超聲換能器為壓電陶瓷換能器；反射面 采用球面反射；超聲換能器頂部加裝冷卻槽。
專利摘要本實用新型涉及一種運用超聲波技術(shù)實現(xiàn)物體懸浮的演示實驗裝置。本裝置由超聲換能器、球形反射面、可調(diào)升降支架、信號發(fā)生器、冷卻槽組成。將信號發(fā)生器輸出的頻率信號加載到超聲換能器上，當信號發(fā)生器輸出頻率等于超聲換能器諧振頻率時，超聲換能器發(fā)出超聲波。調(diào)整反射面與超聲換能器發(fā)射面間的中離，當發(fā)射面與反射面間的距離為超聲波波長的整數(shù)倍時，發(fā)射面與反射面間形成駐波，實現(xiàn)輕微物體及水滴懸浮的演示效果。本實用新型主要用于教學演示，特別是大學物理演示實驗。
文檔編號G09B23/18GK201886678SQ20102067057
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者劉志強, 吳加權(quán), 李迅鵬, 馬琨 申請人:昆明理工大學