CN109448515B - 驻波演示仪 - Google Patents

驻波演示仪 Download PDF

Info

Publication number
CN109448515B
CN109448515B CN201811307064.0A CN201811307064A CN109448515B CN 109448515 B CN109448515 B CN 109448515B CN 201811307064 A CN201811307064 A CN 201811307064A CN 109448515 B CN109448515 B CN 109448515B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cylinder
ultrasonic atomization
fog
inlet pipe
tank
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811307064.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109448515A (zh
CN109448515A8 (zh
Inventor
梁霄
龚恒翔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing University of Technology
Original Assignee
Chongqing University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing University of Technology filed Critical Chongqing University of Technology
Priority to CN201811307064.0A priority Critical patent/CN109448515B/zh
Priority claimed from CN201610541435.6A external-priority patent/CN106023743B/zh
Publication of CN109448515A publication Critical patent/CN109448515A/zh
Publication of CN109448515A8 publication Critical patent/CN109448515A8/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109448515B publication Critical patent/CN109448515B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/06—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics
    • G09B23/14—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for acoustics

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Special Spraying Apparatus (AREA)

Abstract

本发明公开一种驻波演示仪，圆筒左端通过雾滴进管与超声雾化组件相连；圆筒内腔的左端部设有一块径向挡板，而径向挡板下端悬空，并挡住雾滴进管与圆筒的连接口，径向挡板的其余部分与圆筒内壁固定；圆筒筒壁的上部沿轴向开有一个长条形喷出缺口，该长条形喷出缺口位于径向挡板右边；长条形喷出缺口的前、后侧对称设有一块透明挡板。本发明摒弃了传统演示仪采用点燃可燃气体显示驻波的方式，取而代之的是采用超声雾化后的水雾来显示驻波，这样不仅避免了发生火灾的安全隐患，而且也不会使圆筒发烫，从而能够保证连续演示；本发明实现的驻波为连续波形，比传统演示仪只能实现驻波的波峰和波谷更直观和醒目。

Description

驻波演示仪
本案是一份分案申请，本案所针对的母案申请名称为：一种驻波演示仪，其申请日为：2016-07-11，申请号为：2016105414356。
技术领域
本发明属于物理实验设备领域，尤其涉及一种驻波演示仪。
背景技术
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。
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。
现有驻波演示仪的缺陷如下：
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；
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。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种安全性高、能连续使用的驻波演示仪，并能形成连续的驻波波形。
本发明的技术方案如下：一种驻波演示仪，包括圆筒(1)、声波发生装置(4)和调频器(5)，其中圆筒(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；所述调频器(5)与声波发生装置相连，并能改变声波的频率，其特征在于：所述圆筒(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；所述圆筒(1)内腔的左端部设有一块径向挡板(8)，该径向挡板与圆筒(1)的轴心线垂直，而径向挡板(8)下端悬空，并挡住所述雾滴进管(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；所述圆筒(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所述径向挡板(8)右边，并与圆筒(1)的内腔相通；所述长条形喷出缺口(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，且透明挡板(9)的上端悬空，其下端与所述圆筒(1)的外壁固定。
与传统结构相比，本发明去掉了传统结构中的可燃气体供给装置和进气管，取而代之的是增加了雾滴进管(6)和超声雾化组件(7)；同时去掉了传统结构中的喷出支管，并在圆筒(1)开了一个长条形喷出缺口(1a’)，同时增设了两块透明挡板(9)。由于本案取消了传统结构中的可燃气体供给装置、进气管和喷出支管，这样就不再需要点燃可燃气体，这样不仅避免了发生火灾的安全隐患，而且也不会使圆筒发烫，从而能够保证连续演示，从而改善本演示仪的使用性能。本演示仪使用时，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，雾滴绕过径向挡板(8)下端与圆筒(1)之间的缺口后进入圆筒(1)，并从长条形喷出缺口(1a’)喷出，喷出的形态为长条形，并由两块透明挡板(9)挡住，从而实现定位和导向。所述声波发生装置能向圆筒(1)内发射声波，调频器(5)能改变声波的频率，且n＝L/λ，其中L在本发明中为挡板(8)右板面到圆筒(1)右端的长度，λ为声波的波长。当n为整数时，声波为驻波，这时透过透明挡板(9)可以观察到长条形喷出缺口(1a’)喷出的雾滴显示一个连续的波形，且具有波峰和波谷。需要特别说明的是，驻波的显示与介质无关，燃烧的可燃气体和雾化后的雾滴都可以显示驻波，正是这一特性才为驻波演示仪的改进提供了可能性。另外，径向挡板(8)能挡住声波，让声波很好地反射，保证声波在圆筒(1)内稳定地传播和反射。
采用以上技术方案，本发明摒弃了传统演示仪采用点燃可燃气体显示驻波的方式，取而代之的是采用超声雾化后的雾滴来显示驻波，这样不仅避免了发生火灾的安全隐患，而且也不会使圆筒发烫，从而能够保证连续演示；另外，本发明实现的驻波为连续波形，比传统演示仪只能实现驻波的波峰和波谷更直观和醒目，从而大幅改善了演示效果，这样就很好地克服了现有演示仪的缺陷，具有很好的实用性。
作为本案的优化设计，所述雾滴进管(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，且上面一个水平管段的轴心线与圆筒(1)的外壁平齐。
采用以上结构设计，具有如下两个优点：一是圆弧段能防止雾滴遇到弯折处变成液滴，这个结构与上面一个水平管段的轴心线与圆筒(1)的外壁平齐相配合，能保证雾滴平稳地输送到筒体内，二是减少外部气压对筒体内声波传播的干扰，因为声波的传播对介质运动很敏感，这样就能保证本发明的正常运行，所以雾滴进管(6)采用“Z”字形结构不是简单的常规设计，具有创造性。
在本案中，所述超声雾化组件(7)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，该超声雾化罐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；所述风扇(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)罐壁右侧与所述雾滴进管(6)进液端的连接口，从而吹到该雾滴进管(6)内。
采用以上技术方案，所述超声雾化组件(7)能可靠地将液体超声雾化成雾滴，且超声雾化组件(7)的结构简单，易于实施，具有很好的实用性。
在本案中，所述超声雾化组件(7)雾化的液体为水，水不仅取材方便，而且化学稳定性很强，不易发生燃烧、爆炸等安全事故。
作为优选，所述圆筒(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，这样就能及时收集圆筒(1)内的液体，防止液体沉积在圆筒(1)内对声波的传播造成干扰。
为了便于取材，所述声波发生装置(4)采用喇叭。
有益效果：本发明摒弃了传统演示仪采用点燃可燃气体显示驻波的方式，取而代之的是采用超声雾化后的水雾来显示驻波，而水雾的化学稳定性很强，不易发生火灾，这样不仅避免了发生火灾的安全隐患，而且也不会使圆筒发烫，从而能够保证连续演示；另外，本发明实现的驻波为连续波形，比传统演示仪只能实现驻波的波峰和波谷更直观和醒目，从而大幅改善了演示效果，这样就很好地克服了现有演示仪的缺陷，具有很好的实用性。
附图说明
图1为传统结构的示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为图2的A-A向剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
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。
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。
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。
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。
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。

Claims (1)

1.一种驻波演示仪，包括圆筒（1）、声波发生装置（4）和调频器（5），其中圆筒（1）两端封口，圆筒（1）的材质为塑料，并为透明筒体，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；所述调频器（5）与声波发生装置相连，并能改变声波的频率，其特征在于：所述圆筒（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；所述圆筒（1）内腔的左端部设有一块径向挡板（8），该径向挡板与圆筒（1）的轴心线垂直，而径向挡板（8）下端悬空，并挡住所述雾滴进管（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；所述圆筒（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所述径向挡板（8）右边，并与圆筒（1）的内腔相通；所述长条形喷出缺口（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，且透明挡板（9）的上端悬空，其下端与所述圆筒（1）的外壁固定；
所述雾滴进管（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，且上面一个水平管段的轴心线与圆筒（1）的外壁平齐，两个水平管段的轴心线与圆筒的轴心线平行；
所述超声雾化组件（7）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；该超声雾化罐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；所述风扇（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）罐壁右侧与所述雾滴进管（6）进液端的连接口，从而吹到该雾滴进管（6）内；
所述超声雾化组件（7）雾化的液体为水；所述圆筒（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；所述声波发生装置（4）采用喇叭。
CN201811307064.0A 2016-07-11 2016-07-11 驻波演示仪 Active CN109448515B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811307064.0A CN109448515B (zh) 2016-07-11 2016-07-11 驻波演示仪

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811307064.0A CN109448515B (zh) 2016-07-11 2016-07-11 驻波演示仪
CN201610541435.6A CN106023743B (zh) 2016-07-11 2016-07-11 一种驻波演示仪

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610541435.6A Division CN106023743B (zh) 2016-07-11 2016-07-11 一种驻波演示仪

Publications (3)

Publication Number Publication Date
CN109448515A CN109448515A (zh) 2019-03-08
CN109448515A8 CN109448515A8 (zh) 2020-06-19
CN109448515B true CN109448515B (zh) 2020-11-27

Family

ID=65550684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811307064.0A Active CN109448515B (zh) 2016-07-11 2016-07-11 驻波演示仪

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109448515B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105321403A (zh) * 2014-08-04 2016-02-10 张耀 声波实验器

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2203555B (en) * 1987-04-18 1991-03-20 Midori Anzen Kogyo Air flow visualizing device
US4858460A (en) * 1988-03-18 1989-08-22 Tennessee Valley Authority Air detector for liquid-filled sensing lines
CN2414475Y (zh) * 2000-03-12 2001-01-10 李珂 光学直观演示仪——光踪显示器
CN201060582Y (zh) * 2007-07-13 2008-05-14 南京师范大学 声驻波现象演示装置
US7493816B1 (en) * 2007-09-28 2009-02-24 Honeywell International Inc. Smoke detectors
CN103645117B (zh) * 2013-12-11 2015-08-19 辽宁工程技术大学 一种气体驻波测定实验装置
CN203721093U (zh) * 2014-02-21 2014-07-16 中国人民解放军空军勤务学院 一种新型泡沫颗粒驻波演示仪
CN204791701U (zh) * 2015-06-24 2015-11-18 皖西学院 一种声驻波演示仪

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105321403A (zh) * 2014-08-04 2016-02-10 张耀 声波实验器

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Hengxiang Gong, Yinyue Wang, Zhijun Yan, Yinghu Yang.The effect of deposition conditions on structure properties of.《Materials Science in Semiconductor Processing》.2002,第31-34页. *
杨志，周凯元，谢立军，刘庚冉.Z型管道中气体火焰传播规律的实验研究.《火灾科学》.2006,第111-115页. *
梁霄，田源，铁位金，谢瑛珂.横梁弯曲衍射法测杨氏模量实验仪的研制.《物理实验》.2011,第31-33页. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109448515A (zh) 2019-03-08
CN109448515A8 (zh) 2020-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202714117U (zh) 弥雾机
CA2398135A1 (en) Ultra-stable flare pilot and methods
CN101058013B (zh) 便携式超细气水雾灭火器
CN101530835B (zh) 稳态燃烧大型烟雾机
CN106023743B (zh) 一种驻波演示仪
CN102908738B (zh) 两相流超细水雾喷嘴
CN109448515B (zh) 驻波演示仪
CN104235838A (zh) 气泡雾化油枪
CN203989588U (zh) 一种扑救输电线路山火用的直升机携带高压节水灭火水炮
CN206075647U (zh) 驻波演示仪
CN106023744A (zh) 驻波演示方法
CN207962630U (zh) 一种气动燃料雾化燃烧装置
CN201055627Y (zh) 便携式超细气水雾灭火器
CN202802613U (zh) 两相流超细水雾喷嘴
CN207112798U (zh) 一种醇基燃料静电雾化燃烧器
CN204100235U (zh) 气泡雾化油枪
CN203811051U (zh) 气压爆破摸拟实景环保安全鞭炮
CN2301856Y (zh) 一种脉冲喷气发动机式喷雾器
CN1724931B (zh) 并联式脉冲燃烧器
CN2809436Y (zh) 并联式脉冲燃烧器
CN2192351Y (zh) 干粉灭火筒
CN206176358U (zh) 一种炭黑生产用新型燃烧器
CN218825895U (zh) 消防演练火焰模拟装置的水箱
CN201110545Y (zh) 用于清洁燃料燃烧的炉头
CN2839837Y (zh) 一种上进风燃烧器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CI02 Correction of invention patent application
CI02 Correction of invention patent application

Correction item: Application Date|Original application data

Correct: 2016.07.11|201610541435.6 2016.07.11

False: 2018.11.05|None

Number: 10-02

Page: The title page

Volume: 35

Correction item: Application Date|Original application data

Correct: 2016.07.11|201610541435.6 2016.07.11

False: 2018.11.05|None

Number: 10-02

Volume: 35

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant