[实用新型]用于演示和测量液体表面波动特性实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于测试液体表面波动特性实验装置的改进，特别涉及一种用于演示并测量液体表面波动特性的实验装置。

背景技术

现有的用于演示液体表面波动特性实验装置大多包括有：实验箱体，设置在箱体内部、用于放置液体的玻璃槽，设置在玻璃槽上方的投射灯和振动组件，该振动组件通过电机控制按一定频率产生振动，从而使玻璃槽中的液体，例如水产生波纹，调节投射灯的照射角度，使得水波产生频闪效果。通过箱体侧面开设的窗口上的毛玻璃观察水波特性。该种实验装置只能实现液体波纹特性的演示功能，不能对液体产生的波纹特性参数进行实时测量。虽然已有个别装置可以完成测量工作，但是仅局限于某一种物理量的研究，且测量时方法单一，独立使用光学、电学、或机械手段，存在较大的系统误差。

实用新型内容

针对现有技术中的不足，本实用新型旨在提供一种专用于演示和测量液体表面波动特性的实验装置，其不但操作简单可靠，成本低而且测量精度高。

为了解决上述问题，该种用于演示和测量液体表面波动特性实验装置包括：箱体、设置在箱体内部的玻璃槽、设置在玻璃槽上方的投射灯和振动组件，箱体侧面开设观察窗口；还包括：U型支架和微动装置，U型支架的第一自由端设置在玻璃槽上方，该第一自由端上设有激光发射器和激光接收器，U型支架的第二自由端伸入到箱体内部并且设置在玻璃槽的下方，该第二自由端上设有两个可调反射镜；微动装置包括：支架、螺杆和套设在螺杆上的鼓轮，微动装置通过支架与箱体连接，螺杆与U型支架连接，通过转动鼓轮能够使U型支架沿箱体一侧位移。

优选地，所述激光发射器和激光接收器分别设置在所述第一自由端的两端；所述两个可调反射镜分别设置在所述第二自由端的两端。

优选地，所述微动装置还包括：方芯、导轨、连接杆和螺杆套；所述螺杆穿过导轨与方芯连接，方芯与所述U型支架的中间臂连接；所述支架通过连接杆与箱体连接；螺杆套套设在螺杆上。

优选地，所述振动组件包括控制单元和振动单元，控制单元驱动振动单元按一定频率振动，该振动单元为线圈和振子，或者该振动单元为扬声器和振子。

优选地，所述玻璃槽的下方设有滑轨，所述第二自由端设置在该滑轨上。

优选地，所述箱体的侧面设有固定支架，用于固定电荷耦合器件，该固定支架与所述观察窗口相对。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的优点在于：1.集成度高便于安放和移动，且可实现演示及测量两种功用；2.使用和操作方法多样，综合运用光、电和机械三种手段，使演示现象更明显，测量结果更精确；3.增加了CCD采集显示和自动计数装置，可彻底改变传统的在毛玻璃上人为肉眼数吞吐干涉条纹的弊端。

附图说明

图1为本实用新型的实验装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型的实验装置的又一立体结构示意图；

图3为本实用新型的微动装置的结构示意图；

图4为本实用新型的微动装置的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步地说明。

结合图1和图2，该种用于演示和测量液体表面波动特性实验装置，包括：箱体1、设置在箱体内部的带有水平仪的玻璃槽2、设置在玻璃槽上方的投射灯3和振动组件4，箱体侧面开设观察窗口11，观测窗口上设有毛玻璃，用于观测玻璃槽中的水波波纹。该实验箱还包括：U型支架5和微动装置6。

U型支架5包括有第一自由端、第二自由端以及连接两个自由端的中间臂。其第一自由端设置在玻璃槽2上方，该第一自由端的两端分别设有激光发射器51和激光接收器52，U型支架5的第二自由端穿过箱体1底部开设的孔伸入到箱体内部，并且该自由端设置在玻璃槽2的下方，该第二自由端的两端分别设有两个可调反射镜53，使得反射镜能够通过玻璃槽反射穿过液体的光。

结合图1至图4，该微动装置6包括支架61、螺杆62、套设在螺杆62上的鼓轮63，方芯64、导轨65、连接杆66和螺杆套67。螺杆62穿过导轨65与方芯64连接，方芯64与所述U型支架5的中间臂连接。支架61通过两根连接杆66与箱体1固定连接，螺杆套67套设在螺杆上。通过转动鼓轮63能够使U型支架5沿箱体一侧位移。

如图1和图2所示，所述振动组件4包括控制单元和振动单元，控制单元包括控制器和驱动电路，该控制单元可以集成在箱体内部并驱动振动单元按一定频率振动，当进行演示实验时，该振动单元可以为线圈和振子，当进行测量实验时，该振动单元可以为扬声器和振子。