CN205562023U - 一种稳定的声速测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种稳定的声速测量装置，包括声速测试仪信号源、接收换能器、发射换能器、示波器、液体槽和加热器，示波器与声速测试仪信号源连接；声速测试仪信号源的发射端与发射换能器的输入端连接，接收端与接收换能器的输出端连接；液体槽的槽壁为双层壁，且双层壁之间具有容腔，容腔内填充加热介质；加热器设置在双层壁之间的容腔内；接收换能器和发射换能器设置在所述液体槽内。本实用新型的液体槽内的液体的温度分布均匀、稳定，有利于提高测量声波的传播速率随液体温度变化的规律的精确性。进一步地增设温度传感器，实时监测液体的温度，并通过显示屏实时显示出来。并将温度与声波传播速率匹配地进行存储，有利于数据的后续利用。

Description

一种稳定的声速测量装置

技术领域

本实用新型涉及声速测量装置技术领域，尤其是一种稳定的声速测量装置。

背景技术

声波的传播速度在不同的介质中会不同，而且在同一介质中，不同温度下的声波的传播速度也不同。因此，研究声波在不同液体中以及不同温度液体中的传播速率具有很重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种稳定的声速测量装置，提供了一种能够方便测量不同液体介质中声波的传播速率，以及不同温度下声波的传播速率。可以用于研究声波的传播速率随液体温度的变化规律。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种稳定的声速测量装置，包括声速测试仪信号源、接收换能器、发射换能器、示波器、液体槽和加热器，所述示波器与所述声速测试仪信号源连接；所述声速测试仪信号源的发射端与所述发射换能器的输入端连接，接收端与所述接收换能器的输出端连接；所述液体槽的槽壁为双层壁，且双层壁之间具有容腔，所述容腔内填充加热介质；所述加热器设置在所述双层壁之间的容腔内；所述接收换能器和发射换能器设置在所述液体槽内。

进一步地，所述液体槽相对的两个侧壁上分别开设贯穿双层壁的固装孔，所述接收换能器和发射换能器分别密封固定在其中一个侧壁上的固装孔内；密封固定所述接收换能器的固装孔为接收固定孔，密封固定所述发射换能器的固 装孔为发射固定孔。

进一步地，还包括两个换能器隔离安装筒，所述换能器隔离安装筒分别固定在所述固装孔内。

进一步地，所述换能器隔离安装筒的截面形状与所述接收换能器和发射换能器的外形相适配。

进一步地，还包括发射孔挡片和接收孔挡片，以所述发射孔挡片与液体槽的内壁连接的方式，将所述发射孔挡片密封扣设在所述发射固定孔上；所述接收孔挡片与液体槽的内壁连接的方式，将所述接收孔挡片密封扣设在所述接收固定孔上。

进一步地，所述发射换能器采用压电陶瓷纵向换能器；所述接收换能器采用接收陶瓷换能器。

进一步地，还包括温度传感器、控制器和显示屏，所述温度传感器的感应端设置在所述液体槽内，输出端与所述控制器连接；所述显示屏与所述控制器连接，显示控制器输出的数据。

进一步地，所述控制器包括中央处理器和数据存储模块，所述数据存储模块与所述中央处理器连接；所述中央处理器与所述声速测试仪信号源的控制器连接，用于获取时间数据t，并将时间数据t存储至所述数据存储模块；所述中央处理器与所述温度传感器的输出端连接，获取温度数据T，并将温度数据T存储至数据存储模块中。

进一步地，所述控制器还包括数据输入模块，所述数据输入模块与所述中央处理器连接；所述数据输入模块输入所述接收换能器和发射换能器的距离数据L；所述中央处理器获取距离数据L和时间数据t，以距离数据L为被除数，时间数据t为除数，获得速率数据v；将速率数据v存储至所述数据存储模块。

进一步地，所述数据存储模块中，按温度数据T、时间数据t和速率数据v对应的方式存储至数据存储模块中并形成txt格式文本。

本实用新型的稳定的声速测量装置中，液体槽的槽壁为双层壁，双层壁之间的容腔内填充加热介质，加热器设置在该容腔内，液体槽内添加的液体通过容腔内的加热介质进行加热，能够保证液体槽内的液体的温度分布均匀、稳定，有利于提高测量声波的传播速率随液体温度变化的规律的精确性。进一步地设置了温度传感器和控制器，实时监测液体的温度，并通过显示屏实时显示出来。进一步地将控制器设计为能够自动获得声波传播速率，并将温度与声波传播速率匹配地进行存储，并形成txt格式文本，有利于数据的后续利用。

本实用新型的稳定的声速测量装置能够方便地测量不同液体介质中声波的传播速率，以及不同温度下声波的传播速率。可以用于研究声波的传播速率随液体温度的变化规律，方便教学。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的一种稳定的声速测量装置结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据图1至图2所示，说明本实用新型的一种稳定的声速测量装置，包括声速测试仪信号源3、接收换能器4、发射换能器5、示波器6、液体槽1和加热器2，所述示波器6与所述声速测试仪信号源3连接；所述声速测试仪信号源3的发射端31(即发射按钮)与所述发射换能器5的输入端连接，接收端32(即接收按钮)与所述接收换能器4的输出端连接。

所述液体槽的槽壁为双层壁，内壁101和外壁102，且双层壁之间具有容腔103，所述容腔103内填充加热介质(图未示)；所述加热器的加热端2设置在所述双层壁之间的容腔103内；所述接收换能器4和发射换能器5设置在所述液体槽1内。所述液体槽1的双层壁的内壁102和外壁102之间通过不锈钢支架相对固定设置即可。

因为在液体介质中声波的传播速率测量中，需要控制接收换能器和发射换能器的位置，因此，为了方便对接收换能器和发射换能器进行定位，本实用新型优选的技术方案是，所述液体槽1相对的两个侧壁上位置相对地分别开设贯穿双层壁(101和102)的固装孔(11和12)，所述接收换能器4密封固定在所述固装孔12内，所述发射换能器5密封固定在固装孔11内。为了保证密封，本实用新型可以采用在固装孔(11和12)的内壁上粘结弹性密封圈，也可以增设其他密封件来实现密封，增强密封性。

在上述的一种稳定的声速测量装置中，接收换能器4和发射换能器5是暴漏在加热介质中的，温度的变化以及加热介质对其的腐蚀作用，都不利于接收换能器4和发射换能器5的性能稳定，因此，本实用新型进一步优选的技术方案是，还包括两个换能器隔离安装筒7，所述换能器隔离安装筒7分别固定在所述固装孔(11和12)内。具体地，所述换能器隔离安装筒的截面形状与所述接 收换能器和发射换能器的外形相适配。如为圆筒形。设置换能器隔离安装筒7后，为了增加接收换能器4和发射换能器5与换能器隔离安装筒7的密封性，如图2所示，在接收换能器4的接收头41与换能器隔离安装筒7连接的内壁上粘结密封圈71；在发射换能器5的发射头51与换能器隔离安装筒7连接的内壁上粘结密封圈72；增加密封性。

测量结束后，需要更换液体槽1内的液体，因此需要将发射换能器5和接收换能器4取走，但由于固装孔(11和12)的存在，被测液体会流出，因此，为了解决该问题，本实用新型进一步增设了发射孔挡片8和接收孔挡片9，以所述发射孔挡片8与液体槽1的内壁连接的方式，将所述发射孔挡片8密封扣设在所述发射固定孔11上；所述接收孔挡片9也与液体槽1的内壁101连接的方式，将所述接收孔挡片9密封扣设在所述接收固定孔12上。具体地，所述密封扣设采用的扣设结构81可以采用相配合的卡凸和扣槽，在所述发射固定孔11的周围的液体槽1的内壁上开设扣槽，在所述发射孔挡片8的一侧面上开设与所述扣槽相配合的卡凸。接收孔挡片9的密封扣设采用的扣设结构采用与发射孔挡片8一样的扣设结构81。

为了实时测量液体槽1中液体的温度，并更直观地获得温度数据，本实用新型优选的技术方案是，增设了温度传感器、控制器和显示屏(图均未示)，所述温度传感器的感应端设置在所述液体槽内，输出端与所述控制器连接；所述显示屏与所述控制器连接，显示控制器输出的数据。

进一步优选的技术方案是，所述控制器包括中央处理器和数据存储模块，所述数据存储模块与所述中央处理器连接；所述中央处理器与所述声速测试仪信号源的控制器连接，用于获取时间数据t，并将时间数据t存储至所述数据存储模块；所述中央处理器与所述温度传感器的输出端连接，获取温度数据T，并 将温度数据T存储至数据存储模块中。进一步地，所述控制器还包括数据输入模块，所述数据输入模块与所述中央处理器连接；所述数据输入模块输入所述接收换能器和发射换能器的距离数据L；所述中央处理器获取距离数据L和时间数据t，以距离数据L为被除数，时间数据t为除数，获得速率数据v；将速率数据v存储至所述数据存储模块。所述数据存储模块中，按温度数据T、时间数据t和速率数据v对应的方式存储至数据存储模块中并形成txt格式文本。

本实用新型中，所述发射换能器5采用压电陶瓷纵向换能器；所述接收换能器4采用接收陶瓷换能器。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种稳定的声速测量装置，其特征在于，包括声速测试仪信号源、接收换能器、发射换能器、示波器、液体槽和加热器，所述示波器与所述声速测试仪信号源连接；所述声速测试仪信号源的发射端与所述发射换能器的输入端连接，接收端与所述接收换能器的输出端连接；所述液体槽的槽壁为双层壁，且双层壁之间具有容腔，所述容腔内填充加热介质；所述加热器设置在所述双层壁之间的容腔内；所述接收换能器和发射换能器设置在所述液体槽内。

2.根据权利要求1所述的一种稳定的声速测量装置，其特征在于，所述液体槽相对的两个侧壁上分别开设贯穿双层壁的固装孔，所述接收换能器和发射换能器分别密封固定在其中一个侧壁上的固装孔内；密封固定所述接收换能器的固装孔为接收固定孔，密封固定所述发射换能器的固装孔为发射固定孔。

3.根据权利要求2所述的一种稳定的声速测量装置，其特征在于，还包括两个换能器隔离安装筒，所述换能器隔离安装筒分别固定在所述固装孔内。

4.根据权利要求3所述的一种稳定的声速测量装置，其特征在于，所述换能器隔离安装筒的截面形状与所述接收换能器和发射换能器的外形相适配。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的一种稳定的声速测量装置，其特征在于，还包括发射孔挡片和接收孔挡片，以所述发射孔挡片与液体槽的内壁连接的方式，将所述发射孔挡片密封扣设在所述发射固定孔上；所述接收孔挡片与液体槽的内壁连接的方式，将所述接收孔挡片密封扣设在所述接收固定孔上。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的一种稳定的声速测量装置，其特征在于，还包括温度传感器、控制器和显示屏，所述温度传感器的感应端设置在所述液体槽内，输出端与所述控制器连接；所述显示屏与所述控制器连接，显示控制器输出的数据。

7.根据权利要求6所述的一种稳定的声速测量装置，其特征在于，所述控制器包括中央处理器和数据存储模块，所述数据存储模块与所述中央处理器连接；所述中央处理器与所述声速测试仪信号源的控制器连接，用于获取时间数据t，并将时间数据t存储至所述数据存储模块；所述中央处理器与所述温度传感器的输出端连接，获取温度数据T，并将温度数据T存储至数据存储模块中。

8.根据权利要求7所述的一种稳定的声速测量装置，其特征在于，所述控制器还包括数据输入模块，所述数据输入模块与所述中央处理器连接；所述数据输入模块输入所述接收换能器和发射换能器的距离数据L；所述中央处理器获取距离数据L和时间数据t，以距离数据L为被除数，时间数据t为除数，获得速率数据ν；将速率数据ν存储至所述数据存储模块。

9.根据权利要求7所述的一种稳定的声速测量装置，其特征在于，所述数据存储模块中，按温度数据T、时间数据t和速率数据ν对应的方式存储至数据存储模块中并形成txt格式文本。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的一种稳定的声速测量装置，其特征在于，所述发射换能器采用压电陶瓷纵向换能器；所述接收换能器采用接收陶瓷换能器。