CN110081965B - 一种驻波波节、波腹定位探测结构 - Google Patents
一种驻波波节、波腹定位探测结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110081965B CN110081965B CN201910413374.9A CN201910413374A CN110081965B CN 110081965 B CN110081965 B CN 110081965B CN 201910413374 A CN201910413374 A CN 201910413374A CN 110081965 B CN110081965 B CN 110081965B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- standing wave
- metal layer
- layer
- detection structure
- positioning detection
- 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
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 48
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 48
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 4
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 8
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H9/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means
-
- 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)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Algebra (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
Abstract
本发明涉及一种驻波波节、波腹定位探测结构，包括基底层，设置于基底层上方的第一金属层，所述第一金属层的上方设置有弹性介质层，所述弹性介质层的上方设置有第二金属层；该驻波波节、波腹定位探测结构，待测驻波造成的振动，振动造成第二金属层位置不同，从而影响入射光的吸收，通过对入射光的吸收情况进行检测，就可以检测驻波的波节、波腹等位置，而且还可以用来检测声音的传播方向。
Description
技术领域
本发明涉及振动探测技术领域，具体涉及一种驻波波节、波腹定位探测结构。
背景技术
驻波（stationarywave）频率相同、传输方向相反的两种波（不一定是电波），沿传输线形成的一种分布状态。其中的一个波一般是另一个波的反射波。在两者电压（或电流）相加的点出现波腹，在两者电压（或电流）相减的点形成波节。在波形上，波节和波腹的位置始终是不变的，给人“驻立不动的印象，但它的瞬时值是随时间而改变的。
驻波现象的演示常用的实验方法是用力学机械的方法进行的，其实验仪器体积大、操作麻烦；但实验时是手动调节，没有自动控制、更没有单片机智能控制，并且都是测量常气压条件下的声速，不能做高压或低压非常态条件下的实验内容，实验方法单一。同一个实验仪器可提供的实验内容和实验方式越多，其仪器的使用价值越高，越符合当今实验教学改革的要求，同一个实验项目的实验仪器可提供的实验方法越多，越有利于启迪和培养学生的创新能力。
发明内容
本发明的目的是提供一种驻波波节、波腹定位探测结构，包括基底层，设置于基底层上方的第一金属层，所述第一金属层的上方设置有弹性介质层，所述弹性介质层的上方设置有第二金属层。
所述基底层是聚甲基丙烯酸甲酯或二氧化硅制成。
所述第一金属层、第二金属层是金或银中的任意一种制成。
所述弹性介质层是聚氨酯制成。
所述弹性介质层的厚度是200 nm～400nm。
所述基底层的厚度是0.5cm～1cm。
所述第一金属层是由多个纵向排列的金属棒构成。
所述第二金属层是由多个横向排列的金属棒构成。
本发明的有益效果：本发明提供的这种驻波波节、波腹定位探测结构，待测驻波造成的振动，振动造成第二金属层位置不同，从而影响入射光的吸收，通过对入射光的吸收情况进行检测，就可以检测驻波的波节、波腹等位置，而且还可以用来检测声音的传播方向。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是驻波波节、波腹定位探测结构的结构示意图。
图2是第一金属层结构俯视图。
图3是第二金属层结构俯视图。
图4是驻波波节、波腹定位探测结构处于不同状态的入射光吸收图。
图中：1、基底层；2、第一金属层；3、弹性介质层； 4、第二金属层；5、驻波；6、入射光。
具体实施方式
为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。
实施例1
本实施例提供了一种如图1所示的驻波波节、波腹定位探测结构，包括基底层1，设置于基底层1上方的第一金属层2，所述第一金属层2的上方设置有弹性介质层3，所述弹性介质层3的上方设置有第二金属层4；将该结构置于待测驻波5中，由于待测驻波5的作用，会使得第二金属层4发生振动，从而改变第二金属层4与第一金属层2之间的距离，这样入射光6入射到第二金属层4与第一金属层2的吸收率会发生变化，通过检测入射光6的吸收变化就可以判断驻波的波节、波腹等位置。
进一步的，所述基底层1是聚甲基丙烯酸甲酯或二氧化硅制成；基底层1主要起着支撑能够作用，因此，可以选用稳定性好的聚甲基丙烯酸甲酯或二氧化硅制成；基底层1的厚度是0.5cm～1cm，优先的基底层1的厚度是0.5cm、0.6cm、0.7cm、0.8cm、0.9cm、1cm中的任意一个。
进一步的，所述第一金属层2、第二金属层4是金或银中的任意一种制成。
进一步的，所述弹性介质层3是聚氨酯制成，聚氨酯具有很好的柔曲性、回弹性，能够很好适应待测驻波5所产生的振动，而且在振动结束后能够回复到原有的状态。
进一步的，所述弹性介质层3的厚度是200 nm～400nm，优先的，可将弹性介质层3设置为200 nm、300 nm、400 nm中的任意一个。
进一步的，如图2所示，所述第一金属层2是由多个纵向排列的金属棒构成。
进一步的，如图3所示，所述第二金属层4也是由多个横向排列的金属棒构成。
上述金属棒的长度为150nm，直径为50nm的金属棒制成，金属棒的排列周期为300nm。
实施例2
本实施例使用如图1所示的驻波波节、波腹定位探测结构，进行驻波的检测，将该驻波波节、波腹定位探测结构置于待测驻波声场当中，沿着某一方向移动该结构时，若所探测到的光谱大小不变，则该方向与声波传播方向垂直；当不垂直时，移动该结构时，所探测到的的光谱信号会随着位置的不同而变化，当随着移动方向改变时，光谱变化幅度最大或光谱变化的最大值与最小值之差最大时，此时移动方向为声波传播方向。沿着声波传播方向移动时，当所探测到的光谱在最大值与最小值之间振动时，此时为波腹所在位置，继续移动时，光谱信号的变化会逐渐减弱当光谱信号大小确定，不在浮动时，此时为驻波的波节处。 图4所示为驻波波节、波腹定位探测结构处于不同状态的入射光吸收图，图中所示位置1为驻波波腹处，由位置1向位置4移动时，器件所处位置逐渐变为该驻波的波节处，位置4为波节处的光吸收示意图。
综上所述，该驻波波节、波腹定位探测结构，待测驻波造成的振动，振动造成第二金属层4位置不同，从而影响入射光6的吸收，通过对入射光6的吸收情况进行检测，就可以检测驻波的波节、波腹等位置，而且还可以用来检测声音的传播方向。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种驻波波节、波腹定位探测结构，其特征在于：包括基底层（1），设置于基底层（1）上方的第一金属层（2），所述第一金属层（2）的上方设置有弹性介质层（3），所述弹性介质层（3）的上方设置有第二金属层（4）；所述第一金属层（2）由多个纵向排列的金属棒构成，所述第二金属层（4）由多个横向排列的金属棒构成，将以上结构置于待测驻波（5）中，由于待测驻波（5）的作用，会使得第二金属层（4）发生振动，从而改变第二金属层（4）与第一金属层（2）之间的距离，这样入射光（6）入射到第二金属层（4）与第一金属层（2）的吸收率会发生变化，通过检测入射光（6）的吸收变化就可以判断驻波的波节、波腹位置。
2.如权利要求 1 所述的驻波波节、波腹定位探测结构，其特征在于：所述基底层（1）是聚甲基丙烯酸甲酯或二氧化硅制成。
3.如权利要求 1 所述的驻波波节、波腹定位探测结构，其特征在于：所述第一金属层（2）、第二金属层（4）是金或银中的任意一种制成。
4.如权利要求 1 所述的驻波波节、波腹定位探测结构，其特征在于：所述弹性介质层（3）是聚氨酯制成。
5.如权利要求 1 所述的驻波波节、波腹定位探测结构，其特征在于：所述弹性介质层（3）的厚度是 200 nm～400nm。
6.如权利要求 1 所述的驻波波节、波腹定位探测结构，其特征在于：所述基底层（1）的厚度是 0.5cm～1cm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910413374.9A CN110081965B (zh) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | 一种驻波波节、波腹定位探测结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910413374.9A CN110081965B (zh) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | 一种驻波波节、波腹定位探测结构 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110081965A CN110081965A (zh) | 2019-08-02 |
| CN110081965B true CN110081965B (zh) | 2021-04-30 |
Family
ID=67420732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910413374.9A Active CN110081965B (zh) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | 一种驻波波节、波腹定位探测结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110081965B (zh) |
Family Cites Families (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT325565B (de) * | 1971-08-16 | 1975-10-27 | Boehler & Co Ag Geb | Verfahren zur erleichterung der spanlosen verformung schwer vorformbarer metallischer werkstoffe mit hilfe von ultraschall |
| US5389797A (en) * | 1993-02-24 | 1995-02-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Department Of Energy | Photodetector with absorbing region having resonant periodic absorption between reflectors |
| JP3402311B2 (ja) * | 2000-05-19 | 2003-05-06 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波装置 |
| JP2002055319A (ja) * | 2000-08-08 | 2002-02-20 | Kubota Corp | フォトリフラクティブ素子及びそれを利用した振動検出装置 |
| US7430039B2 (en) * | 2002-10-11 | 2008-09-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Sensor |
| TWI282650B (en) * | 2002-10-11 | 2007-06-11 | Eastman Kodak Co | Organic vertical cavity lasing devices having organic active region |
| US6963594B2 (en) * | 2002-10-16 | 2005-11-08 | Eastman Kodak Company | Organic laser cavity device having incoherent light as a pumping source |
| DE102006057424A1 (de) * | 2006-12-06 | 2008-06-12 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Anordnung zur Warnung des Fahrers |
| JP5451188B2 (ja) * | 2009-06-02 | 2014-03-26 | キヤノン株式会社 | 定在波検出装置およびその制御方法 |
| CN102005148A (zh) * | 2010-09-21 | 2011-04-06 | 德州学院 | 自动驻波实验仪 |
| WO2012123620A1 (en) * | 2011-03-16 | 2012-09-20 | Aalto University Foundation | Thin film photovoltaic cell structure, nanoantenna, and method for manufacturing |
| CN103780121B (zh) * | 2013-01-08 | 2015-12-02 | 北京纳米能源与系统研究所 | 一种基于摩擦电纳米发电机的超声和声波探测仪 |
| CN104720784A (zh) * | 2013-12-20 | 2015-06-24 | 纳米新能源（唐山）有限责任公司 | 振动传感器及其制备方法 |
| US10014959B2 (en) * | 2013-11-15 | 2018-07-03 | Msi Dfat Llc | Standing wave reduction in direct field acoustic testing |
| CN103681897B (zh) * | 2013-11-18 | 2016-04-27 | 北京大学 | 一种红外光电探测器及其制备方法 |
| US9720147B2 (en) * | 2014-03-28 | 2017-08-01 | Lumentum Operations Llc | Reflective diffraction grating and fabrication method |
| CN103929149B (zh) * | 2014-04-21 | 2017-05-10 | 电子科技大学 | 一种柔性压电薄膜体声波谐振器及其制备方法 |
| CN104596634A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-05-06 | 华中科技大学 | 一种振动频率测量方法 |
| NL2015406B1 (en) * | 2015-09-07 | 2017-03-22 | Fugro Tech Bv | Optical sensor device with enhanced shock absorption. |
| CN105241814A (zh) * | 2015-10-13 | 2016-01-13 | 安徽皖仪科技股份有限公司 | 一种利用光声光谱技术测量痕量气体的装置和方法 |
| CN205508222U (zh) * | 2016-01-18 | 2016-08-24 | 皖西学院 | 二维声驻波演示装置 |
| US10297699B2 (en) * | 2016-05-27 | 2019-05-21 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | In-plane resonant-cavity infrared photodetectors with fully-depleted absorbers |
| JP6678239B2 (ja) * | 2016-07-08 | 2020-04-08 | 株式会社ユポ・コーポレーション | 静電吸着積層シート及び表示物 |
| CN206701650U (zh) * | 2017-04-14 | 2017-12-05 | 北京程成伟业科技有限公司 | 一种超声波换能器 |
| CN109326182A (zh) * | 2017-07-31 | 2019-02-12 | 项思明 | 一种驻波实验装置、实验方法及其应用 |
| WO2019059051A1 (ja) * | 2017-09-22 | 2019-03-28 | Tdk株式会社 | 圧電薄膜素子 |
| CN108793068A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-11-13 | 电子科技大学中山学院 | 一种产生非对称传输的双层矩形孔微纳结构的制备方法 |
-
2019
- 2019-05-17 CN CN201910413374.9A patent/CN110081965B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110081965A (zh) | 2019-08-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7157649B2 (en) | Contact sensitive device | |
| Yuan et al. | Nonlinear dynamics of a circular piezoelectric plate for vibratory energy harvesting | |
| JP5095084B2 (ja) | 試料の表面形状の測定方法及び装置 | |
| US20090243997A1 (en) | Systems and Methods For Resonance Detection | |
| US5952583A (en) | Method of measuring a river horizontal average flow velocity | |
| Ibrahim | Nonlinear vibrations of suspended cables—Part III: Random excitation and interaction with fluid flow | |
| TW200530929A (en) | Touch sensitive device employing bending wave vibration sensing and excitation transducers | |
| CN101345057B (zh) | 头盘接口(hdi)模式响应监控 | |
| CN1726343A (zh) | 风力涡轮机叶片的承载设备 | |
| CN110081965B (zh) | 一种驻波波节、波腹定位探测结构 | |
| FR2851662B1 (fr) | Procede et dispositif de detection de discontinuites dans un milieu | |
| DE502005005285D1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur auswertung eines signals eines rechnersystems mit wenigstens zwei ausführungseinheiten | |
| AU8532398A (en) | Measurement of physical or technical values of viscous media by means of rayleigh waves | |
| JP2010521015A (ja) | デジタルペンシステム、トランスミッターデバイス、レシーバーデバイス、ならびに、それらの製造方法および使用方法 | |
| CN208872648U (zh) | 一种基于参数激励及同步共振的微量物质检测装置 | |
| WO2009078161A1 (ja) | 流量計測装置 | |
| US20100046772A1 (en) | Sound level control | |
| WO2001022039A3 (de) | Vorrichtung zum messen der spezifischen dichte eines gasförmigen oder flüssigen mediums | |
| US4731556A (en) | Electronic bubble detector apparatus | |
| ATE347111T1 (de) | Mehrpegelsignalschnittstellenprüfung mit binärer prüfvorrichtung durch emulation von mehrpegelsignalen | |
| JP4572546B2 (ja) | 流体の流れ計測装置 | |
| JP4274928B2 (ja) | 音源方向検出装置 | |
| WO2014002499A1 (ja) | 流れ計測装置 | |
| WO2020174903A1 (ja) | 光ファイバセンシングシステム | |
| JP4552799B2 (ja) | 自律走行装置 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |