振動電機和電振音叉為雙振動波源的弦振動測速實驗儀的制作方法
【專利摘要】振動電機和電振音叉為雙振動波源的弦振動測速實驗儀，是為了解決現有弦振動實驗儀存在設備結構復雜，演示效果不明顯等技術問題。該實驗儀包括實驗儀主體，主體的底部設有底座并安裝有振動電機部件。振動電機部件通過固定平板安裝在電振音叉頭部上。上述振動電機部件內安裝有振動電機，振動電機外轉軸上安裝有偏心塊及測速盤、光電門。在所述底座的右側安裝有直流電源測速儀，直流電源測速儀上安裝有調壓調頻電源和振動電機測速儀。上述調壓調頻電源安裝有調壓調頻轉換開關及電源開關等。振動電機測速儀上安裝有給電開關及頻率開關等。使用時，通過接電、調壓等步驟，最后弦振動頻率通過測量振動電機為波源的振動頻率獲得,雙振動波源可相互校對比較振動弦的頻率和波長。本發(fā)明結構合理，操作方法易掌握。
【專利說明】振動電機和電振音叉為雙振動波源的弦振動測速實驗儀

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種弦振動實驗儀，尤其涉及一種振動電機為波源的弦振動測速實驗儀。該弦振動實驗儀主要應用于大學的物理實驗中，屬于力熱物理實驗【技術領域】。

【背景技術】
[0002]目前，在力熱物理弦振動實驗領域中，一般采用下述弦振動波源的振動方式:電振音叉為波源的弦振動方式或電磁起振器為波源的弦振動方式。上述方式都存在許多弊端，雖然第一種方式演示效果明顯，成本較低，但存在嚴重的實驗盲區(qū)，實驗效率低。而后一種演示效果不明顯，且設備結構復雜，造價高，效率低，而且對弦的材料要求高，可靠性差，導致實驗教學質量受影響。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決現有弦振動實驗儀及裝置不同程度的存在設備結構復雜，造價高，實驗有盲區(qū)，實驗效率低，演示效果不明顯，而且對弦的材料要求高，可靠性差，實驗教學質量受影響等技術問題，提供了一種新型的振動電機和電振音叉為雙振動波源的弦振動測速實驗儀。
[0004]為實現上述目的，本發(fā)明采用下述技術方案:振動電機和電振音叉為雙振動波源的弦振動測速實驗儀，它包括實驗儀主體，在所述實驗儀主體的底部設有底座(2)，底座
(2)與振動電機部件固定平板(21),通過電振音叉為波源的弦振動實驗儀(1)的電振音叉頭部(19)支撐固定。上述實驗儀主體安裝有振動電機部件(7),振動電機部件(7)安裝在固定平板(21)上，固定平板(21)安裝在電振音叉頭部(19)上方，電振音叉頭部(19)單點支撐固定平板(21)并用螺釘(20)固定。上述振動電機部件⑵內安裝有振動電機(10),在所述振動電機(10)用振動電機固定架(9)固定在固定平板(21)上。在所述振動電機
(10)外轉軸(11)右側上安裝有偏心塊(8),在所述振動電機(10)外轉軸(11)左側上安裝有測速盤(12)、光電門(13)。上述振動電機(10)與接線柱(14)的一端連接，接線柱(14)的另一端通過引出線(15)與直流電源測速儀(16)連接，直流電源測速儀(16)安裝在底座
(2)的左側。上述直流電源測速儀(16)上安裝有調壓調頻電源(17)、振動電機測速儀(18)。上述固定平板(21)的右側邊緣中間與振動弦(5)用緊固螺釘(6)緊固連接。上述振動弦
[5]經過導向輪⑷連接砝碼(3),導向輪⑷固定在實驗桌上。
[0005]本發(fā)明采用振動電機為波源的振動技術用于弦振動實驗的實驗儀，將振動電機部件通電，對電源調壓或調頻，改變振動電機振動頻率和振幅，振動電機振動帶動固定平板振動，固定平板振動帶動弦振動。弦振動頻率可以通過測量振動電機為波源的振動頻率獲得，雙振動波源可相互校對比較，采用單點支撐固定平板有利于振動電機部件為波源的振動。
[0006]本發(fā)明的特點及有益效果:結構合理，成本低，弦振動實驗的效果好和效率高，實驗教學質量優(yōu)，由于設備需求量大，適合規(guī)模化生產。
[0007]具體表現在:
[0008]采用振動電機部件為振動波源，振動電機部件振動頻率可通過直流電源測速儀改變和測量，弦振動頻率可測可調，弦振動頻率范圍寬，實驗研究范圍寬，無實驗盲區(qū)，設備少，儀器結構簡單，操作簡單，實驗效率高。
[0009]采用振動電機和電振音叉為雙振動波源，振動電機部件振動頻率和波長可以同電振音叉振動頻率和波長相互校對比較，實驗效果好。
[0010]由于振動電機外轉軸右側上安裝有偏心塊，振動電機振動頻率穩(wěn)定，頻率振動精準，振動電機外轉軸左側上安裝有測速盤、光電門，通過導線連接到底座左側安裝的直流電源測速儀，較精細的調控振動電機振動頻率和測量振動電機轉速快捷精準，可以調控出較大的振幅效果，使得調控和測量更加均勻、實驗精度高，實驗效果明顯好。
[0011]由于調壓調頻電源和振動電機測速儀采用一體機制成，降低了成本，實驗操作方便和提高實驗操作效率，減少實驗操作誤差，實驗教學質量優(yōu)。
[0012]由于振動電機為波源與用非金屬繩為振動弦，振動可靠性高，演示效果明顯，調節(jié)和測量容易，舊振動弦更換容易，提高實驗操作效率。固定平板，振動電機部件外殼采用??？1制成，彈性、韌性、耐磨性、硬度、耐蝕性、可加工性及實驗性等都好。
[0013]由于一所大學的物理實驗一般需要20 — 40臺，設備需求量大，有利于規(guī)模化生產。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結構示意圖

【具體實施方式】
[0015]實施例1
[0016]參看圖1，振動電機和電振音叉為雙振動波源的弦振動測速實驗儀，它包括實驗儀主體，在所述實驗儀主體的底部設有底座2，底座2與振動電機部件固定平板21，通過電振音叉為波源的弦振動實驗儀1的電振音叉頭部19支撐固定。上述實驗儀主體安裝有振動電機部件7，振動電機部件7安裝在固定平板21上，固定平板21安裝在電振音叉頭部19上方，電振音叉頭部19單點支撐固定平板21并用螺釘20固定。上述振動電機部件7內安裝有振動電機10，在所述振動電機10用振動電機固定架9固定在固定平板21上。在所述振動電機10外轉軸11右側上安裝有偏心塊8，在所述振動電機10外轉軸11左側上安裝有測速盤12、光電門13。上述振動電機10與接線柱14的一端連接，接線柱14的另一端通過引出線15與直流電源測速儀16連接，直流電源測速儀16安裝在底座2的左側。上述直流電源測速儀16上安裝有調壓調頻電源17、振動電機測速儀18。上述固定平板21的右側邊緣中間與振動弦5用緊固螺釘6緊固連接。上述振動弦5經過導向輪4連接砝碼3，導向輪4固定在實驗桌上。
[0017]在所述電振音叉為波源的弦振動試驗儀1的電振音叉頭部19上方裝有振動電機部件7為振動波源，振動電機部件振動頻率可通過直流電源測速儀16改變和測量，雙振動波源可相互校對比較。
[0018]所述固定平板21，振動電機固定架9，振動電機部件7外殼全部采用I？口制成。底座2采用鑄鐵或木板制成。偏心塊8采用⑶或制成。
[0019]所述調壓調頻電源17和振動電機測速儀18采用一體機制成。
[0020]所述實驗儀振動弦5采用非金屬繩。
[0021]工作原理
[0022]采用振動電機為波源的弦振動測速實驗儀裝置，通過振動電機10為波源，是動力源與振動源結合為一體的激振源，振動電機10由外轉軸11加偏心塊8組成，當振動電機10外轉軸11旋轉時，轉軸11帶動偏心塊產生激振力通過振動電機10的振動傳遞給振動弦5。如圖1所示，只需調節(jié)直流電源測速儀16電源電壓，即可改變振動電機10兩端的電壓，即可調整振動電機10轉速和動力，即可調整振動電機10振動頻率和振幅.即可調整振動弦5的振動頻率和振幅；如果振動電機10兩端電壓一定，改變振動電機10兩端電壓頻率，即可調整振動電機10轉速，即可調整振動電機10振動頻率，即可調整振動弦5的振動頻率，振動電機10帶動測速盤12轉動、測速盤12轉速由光電門13通過引出線15、接線柱14、將轉速信號傳遞到振動電機測速儀18記錄和顯示振動電機10轉速和頻率。振動弦5振動頻率可以通過測量振動電機10為波源的振動頻率獲得，振動電機10的振動頻率可與電振音叉為波源的弦振動頻率比較和校對。
[0023]操作方法:
[0024]使用時，首先要在弦振動前對直流電源測速儀16上的調壓調頻電源17的接通電源和調壓，電源電壓確定后，給振動電機部件7通電，采用單點支撐固定平板21的振動電機部件7為波源開始振動；對調壓調頻電源17調頻，改變振動電機部件7振動頻率，通過振動電機測速儀18確定振動電機10轉速，再確定振動電機10振動頻率，振動電機10振動帶動振動電機部件7振動，再帶動固定平板21動振，再帶動振動弦5振動，改變調壓調頻電源17電源電壓，可改變振動電機10轉速，可改變振動電機10振動頻率和振幅，可改變振動電機部件7振動頻率和振幅，可改變固定平板21振動頻率和振幅，再改變振動弦5振動頻率和振幅，通過振動電機10外轉軸11轉動帶動左側上安裝有測速盤12轉動，測速盤12轉速由光電門13通過引出線15、接線柱14將轉速信號傳遞到振動電機測速儀18記錄和顯示振動電機10轉速和頻率。弦振動5振動頻率可以通過測量振動電機10為波源的振動頻率獲得。振動電機10為波源的弦振動5振動頻率測量后，松開螺釘20將固定平板21和振動電機部件7拿下，用螺釘20將弦振動5固定在電振音叉頭19部上方，可以啟動電振音叉為振動波源的弦振動實驗儀1，通過雙振動波源可相互校對比較振動弦5的頻率和波長。
【權利要求】
1.振動電機和電振音叉為雙振動波源的弦振動測速實驗儀，它包括實驗儀主體，其特征在于:所述實驗儀主體的底部設有底座(2)，底座(2)與振動電機部件固定平板(21)，通過電振音叉為波源的弦振動實驗儀(I)的電振音叉頭部(19)支撐固定，上述實驗儀主體安裝有振動電機部件(7)，振動電機部件(7)安裝在固定平板(21)上，固定平板(21)安裝在電振音叉頭部(19)上方，電振音叉頭部(19)單點支撐固定平板(21)并用螺釘(20)固定，上述振動電機部件(7)內安裝有振動電機(10)，在所述振動電機(10)用振動電機固定架(9)固定在固定平板(21)上，在所述振動電機(10)外轉軸(11)右側上安裝有偏心塊(8)，在所述振動電機(10)外轉軸(11)左側上安裝有測速盤(12)、光電門(13)，上述振動電機(10)與接線柱(14)的一端連接，接線柱(14)的另一端通過引出線(15)與直流電源測速儀(16)連接，直流電源測速儀(16)安裝在底座(2)的左側，上述直流電源測速儀(16)上安裝有調壓調頻電源(17)、振動電機測速儀(18)，上述固定平板(21)的右側邊緣中間與振動弦(5)用緊固螺釘(6)緊固連接，上述振動弦(5)經過導向輪⑷連接砝碼(3)，導向輪(4)固定在實驗桌上。
2.根據權利要求1所述的振動電機和電振音叉為雙振動波源的弦振動測速實驗儀，其特征在于:在所述電振音叉為波源的弦振動試驗儀(I)的電振音叉頭部(19)上裝有振動電機部件(X)為振動波源,振動電機部件振動頻率可通過直流電源測速儀(16)改變和測量。
3.根據權利要求1所述的振動電機和電振音叉為雙振動波源的弦振動測速實驗儀，其特征在于:所述固定平板(21)、振動電機固定架(9)及振動電機部件(7)外殼全部采用TPU制成，底座(2)采用鑄鐵或木板制成，偏心塊(8)采用Cu或Fe制成。
4.根據權利要求1所述的振動電機和電振音叉為雙振動波源的弦振動測速實驗儀，其特征在于:所述調壓調頻電源(17)與振動電機測速儀(18)采用一體機設計。
5.根據權利要求1所述的振動電機和電振音叉為雙振動波源的弦振動測速實驗儀，其特征在于:所述實驗儀振動弦(5)采用非金屬繩。
6.如權利要求1或2或3或4或5所述的振動電機和電振音叉為雙振動波源的弦振動測速實驗儀的操作方法，是通過下述步驟實現的: 首先要在弦振動前對直流電源測速儀16上的調壓調頻電源17的接通電源和調壓，電源電壓確定后，給振動電機部件7通電，采用單點支撐固定平板21的振動電機部件7為波源開始振動，對調壓調頻電源17調頻，改變振動電機部件7振動頻率，通過振動電機測速儀18確定振動電機10轉速，再確定振動電機10振動頻率，振動電機10振動帶動振動電機部件7振動，再帶動固定平板21動振，再帶動振動弦5振動，改變調壓調頻電源17電源電壓，可改變振動電機10轉速，可改變振動電機10振動頻率和振幅，可改變振動電機部件7振動頻率和振幅，可改變固定平板21振動頻率和振幅，再改變振動弦5振動頻率和振幅，通過振動電機10外轉軸11轉動帶動左側上安裝的測速盤12轉動，測速盤12轉速由光電門13通過引出線15、接線柱14將轉速信號傳遞到振動電機測速儀18記錄和顯示振動電機10轉速和頻率,弦振動5振動頻率可以通過測量振動電機10為波源的振動頻率獲得，振動電機10為波源的弦振動5振動頻率測量后，松開螺釘20將固定平板21和振動電機部件7拿下，用螺釘20將弦振動5固定在電振音叉頭19部上方后，再啟動電振音叉為振動波源的弦振動實驗儀1，通過雙振動波源可相互校對比較振動弦5的頻率和波長。
【文檔編號】G09B23/14GK104318830SQ201410583642
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月27日 優(yōu)先權日:2014年10月27日
【發(fā)明者】焦義 申請人:沈陽師范大學