CN110189592A - 一种超声悬浮实验仪 - Google Patents
一种超声悬浮实验仪 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110189592A CN110189592A CN201910480377.4A CN201910480377A CN110189592A CN 110189592 A CN110189592 A CN 110189592A CN 201910480377 A CN201910480377 A CN 201910480377A CN 110189592 A CN110189592 A CN 110189592A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- disk
- ultrasonic
- amplitude transformer
- holes
- reflecting plate
- 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.)
- Pending
Links
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000011324 bead Substances 0.000 abstract description 9
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005339 levitation Methods 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
本发明公开了一种超声悬浮实验仪，在若干垂直的螺纹杆组成的支架上水平安装三片带孔圆盘，最上方带孔圆盘上安装超声变幅杆，超声变幅杆上方连接压电陶瓷换能器，超声变幅杆下部连接金属发射头，压电陶瓷换能器、变幅杆、金属发射头连接组成超声波发射系统，中间的带孔圆盘上安装可上下调节的反射板，压电陶瓷换能器通过连接线连接超声波电源，超声波电源上设有电源开关，反射板上放置斜板或凹面。本发明的有益效果是结构简单，操作简单，可研究不同间距时小球的悬浮状态；可换用不同类型的反射板进行实验，研究不同声场中小球的悬浮状态。
Description
技术领域
本发明属于超声实验技术领域，涉及一种超声悬浮实验仪。
背景技术
声悬浮是高声强条件下物体受到声场的声辐射压力而产生的一种非线性现象，超声驻波悬浮是利用超声换能器的辐射端产生高频的活塞式振动，在介质中形成声场，并在声波传输路径上放置反射端，使声波反射回来与入射声波相互叠加，调节辐射端面与反射端面之间的距离，使之为超声波半波长的整数倍，入射波与反射波在声场空间中反复多次叠加形成高强驻波声场，并形成辐射声压，置于驻波声场中的物体在辐射声压的作用下，将达到悬浮状态。高强驻波声场在轴向和径向上均存在一定的声压梯度，使物体在轴向和径向上均受到回复力的作用，当被悬浮物受到轻微扰动偏移平衡位置时，能够在回复力的作用下再次回到平衡位置。这种多功能的声学悬浮应用于分析化学、材料科学、药学、微组装等领域。
目前开设声悬浮演示实验的高校较少，学生对声悬浮的了解还处在理论研究的内容，缺乏实践操作，难以对实验现象有清晰明了的认识；并且现在存在的声悬浮仪存在研究内容单一，结构复杂，操作不便等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超声悬浮实验仪，本发明的有益效果是结构简单，实现了超声波发射系统一体化，操作简单，反射板上下自由调节，可研究不同间距时小球的悬浮状态；可换用不同类型的反射板进行实验，研究不同声场中小球的悬浮状态。
本发明所采用的技术方案是包括带孔圆盘，在若干垂直的螺纹杆组成的支架上水平安装三片带孔圆盘，最上方带孔圆盘上安装超声变幅杆，超声变幅杆上方连接压电陶瓷换能器，超声变幅杆下部连接金属发射头，压电陶瓷换能器、变幅杆、金属发射头连接组成超声波发射系统，中间的带孔圆盘上安装可上下调节的反射板，压电陶瓷换能器通过连接线连接超声波电源，超声波电源上设有电源开关，反射板上放置斜板或凹面。
进一步，带孔圆盘上设有若干圆盘小孔和圆盘大孔，圆盘小孔用来安装螺纹杆，圆盘大孔用来安装超声变幅杆或反射板。
附图说明
图1是本发明装置结构示意图；
图2是带孔圆盘结构示意图；
图3是不同类型反射面图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明装置如图1至图3所示，包括带孔圆盘1，在若干垂直的螺纹杆2组成的支架上水平安装三片带孔圆盘1，最上方带孔圆盘1上安装超声变幅杆4，超声变幅杆4上方连接压电陶瓷换能器3，超声变幅杆4下部连接金属发射头5，压电陶瓷换能器3、变幅杆4、金属发射头5连接组成超声波发射系统，中间的带孔圆盘1上安装可上下调节的反射板6，压电陶瓷换能器3通过连接线7连接超声波电源8，超声波电源8上设有电源开关9，调整好反射板6与金属发射头5的距离后，打开电源开关9，使设备开始工作，可换用斜板12和凹面13进行实验，研究此时的声场及小球悬浮状态。
带孔圆盘1上设有若干圆盘小孔10和圆盘大孔11，圆盘小孔10用来安装螺纹杆2，圆盘大孔11用来安装超声变幅杆4或反射板6。反射板6用来放置斜板12或凹面13。
本发明将超声悬浮原理与实践相结合，提供了一种创新且有趣的大学物理实验方式。本发明装置实验效果明显，能够实现小球等轻小物体的悬浮。可通过反射台的自由升降，实现发射端与反射台不同间距时小球的悬浮，通过研究不同间距时小球的悬浮状态，比如小球间距，可计算得声波波长。可将平面反射台设计成为不同类型的反射台，如凹球面、抛物面、斜面等特殊反射面，研究使用不同反射面时轻小物体的悬浮状态，从而研究使用不同反射面时的声场。
以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (2)
1.一种超声悬浮实验仪，其特征在于：包括带孔圆盘，在若干垂直的螺纹杆组成的支架上水平安装三片带孔圆盘，最上方带孔圆盘上安装超声变幅杆，超声变幅杆上方连接压电陶瓷换能器，超声变幅杆下部连接金属发射头，压电陶瓷换能器、变幅杆、金属发射头连接组成超声波发射系统，中间的带孔圆盘上安装可上下调节的反射板，压电陶瓷换能器通过连接线连接超声波电源，超声波电源上设有电源开关，反射板上放置斜板或凹面。
2.按照权利要求1所述一种超声悬浮实验仪，其特征在于：所述带孔圆盘上设有若干圆盘小孔和圆盘大孔，圆盘小孔用来安装螺纹杆，圆盘大孔用来安装超声变幅杆或反射板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910480377.4A CN110189592A (zh) | 2019-06-04 | 2019-06-04 | 一种超声悬浮实验仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910480377.4A CN110189592A (zh) | 2019-06-04 | 2019-06-04 | 一种超声悬浮实验仪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110189592A true CN110189592A (zh) | 2019-08-30 |
Family
ID=67720126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910480377.4A Pending CN110189592A (zh) | 2019-06-04 | 2019-06-04 | 一种超声悬浮实验仪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110189592A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110567627A (zh) * | 2019-10-25 | 2019-12-13 | 中国科学技术大学 | 一种超声悬浮器悬浮力的测量装置及方法 |
| CN112191348A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-01-08 | 北京理工大学 | 一种无接触振动诱导球形液滴破碎可视化装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201189465Y (zh) * | 2008-05-12 | 2009-02-04 | 西安帕沃辐电气工程有限公司 | 超声悬浮仪 |
| CN201886678U (zh) * | 2010-12-20 | 2011-06-29 | 昆明理工大学 | 一种超声悬浮演示装置 |
| CN106391435A (zh) * | 2016-10-19 | 2017-02-15 | 杭州电子科技大学 | 一种实现微粒悬浮及旋转的装置 |
| CN206506732U (zh) * | 2016-11-02 | 2017-09-19 | 吉林大学 | 一种用于无导磁率材料的超声悬浮加热装置 |
| CN210574560U (zh) * | 2019-06-04 | 2020-05-19 | 中国海洋大学 | 一种超声悬浮实验仪 |
-
2019
- 2019-06-04 CN CN201910480377.4A patent/CN110189592A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201189465Y (zh) * | 2008-05-12 | 2009-02-04 | 西安帕沃辐电气工程有限公司 | 超声悬浮仪 |
| CN201886678U (zh) * | 2010-12-20 | 2011-06-29 | 昆明理工大学 | 一种超声悬浮演示装置 |
| CN106391435A (zh) * | 2016-10-19 | 2017-02-15 | 杭州电子科技大学 | 一种实现微粒悬浮及旋转的装置 |
| CN206506732U (zh) * | 2016-11-02 | 2017-09-19 | 吉林大学 | 一种用于无导磁率材料的超声悬浮加热装置 |
| CN210574560U (zh) * | 2019-06-04 | 2020-05-19 | 中国海洋大学 | 一种超声悬浮实验仪 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110567627A (zh) * | 2019-10-25 | 2019-12-13 | 中国科学技术大学 | 一种超声悬浮器悬浮力的测量装置及方法 |
| CN110567627B (zh) * | 2019-10-25 | 2024-05-17 | 中国科学技术大学 | 一种超声悬浮器悬浮力的测量装置及方法 |
| CN112191348A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-01-08 | 北京理工大学 | 一种无接触振动诱导球形液滴破碎可视化装置 |
| CN112191348B (zh) * | 2020-09-22 | 2022-02-15 | 北京理工大学 | 一种无接触振动诱导球形液滴破碎可视化装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110189592A (zh) | 一种超声悬浮实验仪 | |
| JP2700058B2 (ja) | 超音波を用いた非接触マイクロマニピュレーション方法 | |
| Barber et al. | Observation of synchronous picosecond sonoluminescence | |
| CN105833446B (zh) | 一种超声灭火器 | |
| Cathignol et al. | Comparison of acoustic fields radiated from piezoceramic and piezocomposite focused radiators | |
| Baird et al. | Acoustic testing of the dielectric barrier discharge (DBD) plasma actuator | |
| CN108435523A (zh) | 水滴型弯张换能器 | |
| CN210574560U (zh) | 一种超声悬浮实验仪 | |
| US3560913A (en) | Acoustic pulse focusing means | |
| JP5507132B2 (ja) | 超低周波音発生装置 | |
| CN211062302U (zh) | 一种超声悬浮仪 | |
| CN114265048A (zh) | 一种旋转对称型五模材料低频声波发射装置及试验方法 | |
| CN110639783B (zh) | 一种碳纳米管薄膜换能器阵列 | |
| Petersson | The Liquid drop impact as a source of sound and vibration | |
| CN112037623A (zh) | 一种聚焦式超声驻波悬浮教学演示仪 | |
| Ito | The motion of high-intensity aerial ultrasonic waves (20 kHz) entering a perforation | |
| Gorhum et al. | Acoustic radiation from an infrasonic ball-valve siren | |
| CN115276829B (zh) | 一种基于声学超表面的激光致声换能器系统 | |
| AU2021100037A4 (en) | An Ultrasonic Fire Extinguisher | |
| CN210803716U (zh) | 一种新型地质勘探用测深仪 | |
| Wang et al. | Nonlinear acoustic torque in intense sound field | |
| RU3672U1 (ru) | Ультразвуковой пьезоэлектрический излучатель для воздушной среды | |
| Maury et al. | Laboratory synthesis of turbulent boundary layer wall-pressures and the induced vibro-acoustic response | |
| JP2723182B1 (ja) | 非接触マイクロマニピュレーション方法及び装置 | |
| Sankin et al. | Force acting on a cylinder under ultrasonically induced cavitation |
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 |