CN202306902U - 受迫振动实验仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种受迫振动实验仪，包括一个底座以及设置于该底座上并与该底座垂直的立柱，所述立柱上套设有弹簧组件，所述弹簧组件的上端固定在所述立柱上，所述弹簧组件的下端连接有一个套设在所述立柱上的线圈，所述立柱在被所述线圈套设的位置上，内嵌有一个永磁铁，并且在所述底座上设置有可调节频率及电流大小的直流脉冲电源。本实用新型结构简单、演示效果稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉及教学实验仪器，更具体地，是一种受迫振动实验仪。
背景技术
振动系统在周期性外力的作用下，其所发生的振动称为受迫振动。目前，在教学中用于演示受迫振动的教学器材品种较多，比如，有的演示设备通过4个弹簧支撑1个方平台、并由平台上马达产生驱动共振；还有的受迫振动实验设备利用偏心轮带动垂吊的弹簧重物产生共振，等等。现有的受迫振动实验设备或演示设备，通常体积较大、结构复杂、演示不稳定，并且演示效果不明显。
实用新型内容
本实用新型的目的，在于解决现有的受迫振动演示仪器中存在的上述不足，从而提供了一种新型的受迫振动实验仪。
本实用新型的受迫振动实验仪，包括一个底座以及设置于该底座上并与该底座垂直的立柱，所述立柱上套设有弹簧组件，所述弹簧组件的上端固定在所述立柱上，所述弹簧组件的下端连接有一个套设在所述立柱上的线圈，所述立柱在被所述线圈套设的位置上，内嵌有一个永磁铁，并且在所述底座上设置有可调节频率及电流大小的直流脉冲电源。
优选地，还包括红外线测距装置，其包括一个红外线和超声波发射器、一个红外线和超声波接收器以及信号反射板，其中所述红外线和超声波发射器以及所述红外线和超声波接收器分别设置在立柱与所述弹簧组件的上端连接位置，并且所述信号反射板设置在所述弹簧组件的下端。
本实用新型结构简单、演示效果稳定，可通过电路频率的调整，清晰地演示从静止到不协调的小幅振动、直到大幅的共振的完整过程。
附图说明
图1为本实用新型的受迫振动实验仪的示意图；
图2为本实用新型中显示出永磁铁位置的部分剖视图；
图3为本实用新型中线圈产生驱动力的原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型的结构组成以及工作原理进行详细说明。
如图1所示，并结合图2、3，本实用新型的受迫振动实验仪，包括一个底座10以及设置于该底座10上并与该底座垂直的立柱20，立柱20上套设有一个弹簧组件40，弹簧组件40的上端41固定在立柱20上，弹簧组件40的下端42连接有一个套设在立柱20上的线圈30，立柱20在被线圈30套设的位置上，内嵌有一个永磁铁31，并且在所述底座10上设置有可调节频率及电流大小(DC，参见图3)的直流脉冲电源80。直流脉冲电源80用于为线圈30提供频率和电流大小均能调节的直流脉冲，并且设置有开关按钮81和用于调节脉冲频率的调节 按钮82。弹簧组件40包括内圈弹簧以及外圈弹簧，其可作为连接直流脉冲电源80和线圈30之间的导体。
另外，为精确地量化检测弹簧组件40振动的幅度，本实用新型的受迫振动实验仪还包括测距装置，其包括一个红外线和超声波发射器50、一个红外线和超声波接收器60以及信号反射板43，其中红外线和超声波发射器50以及红外线和超声波接收器60分别设置在立柱20与弹簧组件40的上端41连接位置，并且信号反射板43设置在弹簧组件40的下端42。测距装置可利用超声波以及红外线对弹簧组件的振幅进行精确检测，以量化地表明受迫振动的情况。红外线和超声波接收器60另连接有数据线70，用于将所测数据传输到外接数据处理装置，以计算出弹簧组件40的振动量，并可通过软件将振动过程利用多媒体方式显示在屏幕上。
当直流脉冲电源80开启后，脉冲电流通过线圈，同时通过按钮82调节其频率。当脉冲频率远离振动线圈30的固有频率时，由弹簧组件40悬吊着的振动线圈30开始小幅振动，当缓慢调整电源频率(从低频到高频)，逐步接近振动线圈30的固有频率时，振幅开始明显加大，但当脉冲电源频率达到共振频率，继续调高频率时，振动线圈30的振幅有开始明显减小，整个过程可由红外线和超声波发射器50及接收器60通过软件将数据显示在电脑的受迫振动频率、振幅、时间曲线图上，因此可很直观地找到振动线圈30的共振(固有)频率。
综上所述，本实用新型结构简单、演示效果稳定，可通过电路频率的调整，清晰地演示从静止到不协调的小幅振动、直到大幅的共振的完整过程。
Claims (2)
1.一种受迫振动实验仪，其特征在于，包括一个底座以及设置于该底座上并与该底座垂直的立柱，所述立柱上套设有弹簧组件，所述弹簧组件的上端固定在所述立柱上，所述弹簧组件的下端连接有一个套设在所述立柱上的线圈，所述立柱在被所述线圈套设的位置上，内嵌有一个永磁铁，并且在所述底座上设置有可调节频率及电流大小的直流脉冲电源。
2.根据权利要求1所述的受迫振动实验仪，其特征在于，还包括测距装置，其包括一个红外线和超声波发射器、一个红外线和超声波接收器以及信号反射板，其中所述红外线和超声波发射器以及所述红外线和超声波接收器分别设置在立柱与所述弹簧组件的上端连接位置，并且所述信号反射板设置在所述弹簧组件的下端。
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN202306902U true CN202306902U (zh) | 2012-07-04 |
Family
ID=46375750
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN202306902U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104688078A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-06-10 | 周盈裕 | 高速打奶泡机 |
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2011
- 2011-09-26 CN CN2011203640069U patent/CN202306902U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN104688078A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-06-10 | 周盈裕 | 高速打奶泡机 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120704 Termination date: 20160926 |