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驻波演示仪有效专利 发明

技术领域

[0002] 本发明属于物理实验设备领域,尤其涉及一种驻波演示仪。

相关背景技术

[0003] 如图1所示,现有的驻波演示仪包括圆筒1和调频器5,其中圆筒1两端封口,圆筒1的左端通过进气管2与可燃气体供给装置3相连,该圆筒1上部沿轴向等距设有一排喷出支管1a,圆筒1和喷出支管1a均为金属管。圆筒1的右端安装有声波发生装置4,该声波发生装置4与所述调频器5相连。
[0004] 现有的驻波演示仪如下:可燃气体供给装置3向圆筒1内输送可燃气体(如甲烷),可燃气体通过喷出支管1a喷出,实验人员采用人工点火方式点燃每根喷出支管1a;并且,通过调频器5可以调整声波发生装置4发出的声波频率,且n=L/λ,其中L为圆筒1的长度,λ为声波的波长。当n为整数时,声波为驻波,这时喷出支管1a喷出的火焰有高有低,高点代表声波的波峰,低点代表声波的波谷,从而演示出驻波。
[0005] 现有驻波演示仪的缺陷如下:
[0006] 1、由于采用可燃气体来演示驻波,这样就会导致两个主要的问题,其一是室内演示的安全性较差,易发生安全事故;其二是可燃气体燃烧一段时间以后圆筒1和喷出支管1a会很烫,为了实现降温,演示一段时间后就得停止使用,待圆筒1和喷出支管1a完全冷却后再进行演示,这样就不能连续使用;
[0007] 2、现有演示仪等距设有一组喷出支管1a,这样就只能看出波峰和波谷,不能形成连续的波形,这样就导致演示效果有待提高。

具体实施方式

[0023] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
[0024] 如图2、3所示,一种驻波演示仪,主要由圆筒1、声波发生装置4、调频器5、雾滴进管6、超声雾化组件7、径向挡板8、透明挡板9和液体收集罐10构成。其中,圆筒1的材质可以为不锈钢或塑料,它的材质不要求是耐高温的金属。为了便于观察,圆筒1设计为透明筒体。圆筒1两端封口,该圆筒右端装有一个声波发生装置4,该声波发生装置能向圆筒1内发射声波。在本案中,声波发生装置4采用喇叭,该喇叭的振膜朝向圆筒1内。调频器5与声波发生装置相连,并能改变声波的频率,其连接方式采用现有的成熟方式。
[0025] 圆筒1左端通过一根雾滴进管6与超声雾化组件7相连,该超声雾化组件将液体雾化成雾滴,并通过雾滴进管6向圆筒1内输送雾滴。在本案中,超声雾化组件7雾化的液体为水。
[0026] 在本发明中,超声雾化组件7采用现有的成熟结构,并包括超声雾化罐7a和风扇7d,其中超声雾化罐7a为密闭容器,在超声雾化罐7a顶部设有一个加液口,该加液口可由密封盖封闭。超声雾化罐7a的下底面固设有压电陶瓷片7b,该压电陶瓷片的正、负极分别通过导线与超声雾化电路板7c电连接,从而通过超声雾化电路板将超声雾化罐7a内的液体雾化成雾滴;风扇7d装在超声雾化罐7a罐壁的左侧,并将雾滴吹向超声雾化罐7a罐壁右侧与雾滴进管6进液端的连接口,从而吹到该雾滴进管6内。雾滴进管6为“Z”字形结构,该雾滴进管的竖直管段与两个水平管段的连接处均通过圆弧段过渡,上面一个水平管段的轴心线与圆筒1的外壁平齐,且两个水平管段的轴心线与圆筒1的轴心线平行。
[0027] 如图2、3所示,圆筒1内腔的左端部设有一块径向挡板8,该径向挡板8与圆筒1的轴心线垂直。径向挡板8下端悬空,并挡住雾滴进管6与圆筒1的连接口,且径向挡板8的其余部分与圆筒1内壁固定。圆筒1筒壁的上部沿轴向开有一个长条形喷出缺口1a’,该长条形喷出缺口位于径向挡板8右边,并贯穿圆筒1的内壁和外壁,且与圆筒1的内腔相通。长条形喷出缺口1a’的前、后侧对称设有一块透明挡板9,该透明挡板的长度与长条形喷出缺口1a’相等。透明挡板9的上端悬空,其下端与圆筒1的外壁固定。圆筒1下方通过收集管连接有一个液体收集罐10,该液体收集罐用于收集圆筒1内腔中的液体,且收集管上串联有阀门。
[0028] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不以本发明为限制,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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