一种声波波长的测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种在科教活动中使用的测量装置。更具体地说，本实用新型涉及一种用于科教活动的声波波长的测量装置。
【背景技术】
[0002]发声体产生的振动在空气或其他物质中的传播叫做声波，声波是声音的传播形式。声波是一种机械波，由物体振动产生，声波传播的空间就称为声场。在气体和液体介质中传播时是一种纵波，在固体介质中传播时可能混有横波，人耳可以听到的声波的频率一般在20赫兹至20000赫兹之间。
[0003]传统的声波波长的测量方法是用音叉与空气柱的共鸣现象来测量波长，一般用一根一米左右长的玻璃管竖立在盛水的容器中，当用一个刚敲击过的音叉放在玻璃管上方时，通过调节玻璃管中空气柱的长度使它们产生共鸣，共鸣时听到的声音最响亮，此时声波波长即为空气柱长度的4倍，然后换算出声波的长度。
[0004]但现有的声波波长测量的教学设备存在的缺陷是:一、整个装置不具整体性，测量过程中需要在音叉振动消失之前，精确控制空气柱长度使它们产生共鸣，操作过程复杂及烦琐，使用不方便;二、共鸣时声音不够清晰响亮，不便于辨识;三、音叉发声时间较短，不便于调试，往往需不断敲击它；四、音叉频率单一，不能展示出不同频率对应不同波长的特性；五、由于音叉频率较低，波长较长，所使用的玻璃管较长，不便于运输，容易损坏，时间长了还需要补充加水或换水。由于缺乏较理想声波波长的测量装置，学生很难独自完成整个测量过程，学习起来非常困难。如何在教学的过程中，让学生简单、方便的完成声波的测量过程是急需解决的问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型为了克服现有技术的缺陷，公开了一种声波波长的测量装置。
[0006]本实用新型的一个目的在于，设计出一种结构简单，操作方便，通过管内活塞改变空气柱的长度，找出不同声波的共振频率，方便快捷的测算出声波波长的测量装置。
[0007]为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种声波波长的测量装置，包括两端开□的管体，所述管体内安装活塞和喇叭，活塞和喇叭相对设置，活塞的侧面上连接拉杆一端，另一端伸出管体，管体的长度方向上还设有刻度；
[0008]还包括:
[0009]功放，其用于接收信号源的微弱电信号，放大电信号以驱动喇叭发出声音；
[0010]频率控制开关，其用于发出一定频率的指令信号；
[0011]单片机，其用于接收所述频率控制开关发出的频率指令信号，经分析处理后将对应频率的电信号传输给功放；
[0012]振荡电路，其为单片机提供工作时所需的频率；
[0013]电源，其为上述各组件提供电能。[ΟΟ?4 ]优选的是，所述频率控制开关为控制1 kHz、2kHz和3kHz的按钮。
[0015]优选的是，所述振荡电路由晶振串联两个电容构成，两个电容之间接地。
[0016]优选的是，所述电源与单片机之间通过复位电路连接，所述复位电路由电容连接电阻，电容两端设置开关，电阻接地构成。
[0017]优选的是，所述活塞由前板、密封圈和后板构成，所述前板上设置台阶，密封圈套在台阶上，后板粘接在台阶端面上，密封圈位于前后板之间，并稍凸出前后板边沿。
[0018]优选的是，所述喇叭通过螺丝固定在喇叭支架上，喇叭支架固定在管体内；所述伸出管体的拉杆顶端安装拉手，拉杆与管体的开口处安装堵板，拉杆穿过堵板中部。
[0019]优选的是，所述管体两端固定左右支架，两个支架安装在底板上。
[0020]优选的是，所述管体与底板之间固定加强筋。
[0021 ]优选的是，所述管体、拉杆、活塞前后板、喇叭支架、堵板、拉手、左右支架、底板和加强筋均为亚克力材料制成。
[0022]本实用新型至少包括以下有益效果:由于通过管内活塞改变空气柱的长度，找出不同声波的共振频率，因此根据空气柱的长度测算出声波波长；由于喇叭受单片机控制，因此喇叭能向管内发出不同频率的声音及发声时间是可控的；由于活塞由前后板夹持密封圈，密封圈凸出前后板边沿，因此活塞与管内壁的气密性好，在活塞滑动过程中不会漏声，避免产生测量误差；由于管体上设有刻度，因此能够方便快捷的读出管内空气柱的长度；由于整个装置一体设置，整体性好，因此结构简单，操作方便，学生能够独自完成整个测量过程，学习起来非常容易。
[0023]本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型的实施例中声波波长的测量装置的整体结构示意图；
[0025]图2为本实用新型的实施例中声波波长的测量装置的电路图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0027]应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0028]图1和2示出了根据本实用新型的一种实现形式，其中包括:两端开口的管体1，所述管体1内安装活塞2和喇叭3，活塞2和喇叭3相对设置，活塞2的侧面上连接拉杆4 一端，另一端伸出管体1，沿着管体1的长度方向固定刻度尺5，还包括:功放6、频率控制开关7、单片机8、振荡电路9，所述功放6分别连接喇叭3和单片机8的P2.0引脚，功放6由12V电源供电，喇口八3，接地振荡电路9分别连接单片机8的XTAL1和XTAL2引脚，单片机8的RST引脚通过复位电路连接5V电源，频率控制开关7包括控制三个频率输出的按钮，分别为1kHz的K1按钮、2kHz的K2按钮、3kHz的K3按钮，K1按钮、K2按钮、K3按钮分别连接单片机8的P1.0、P1.1、P1.2引脚，其中K1按钮、K2按钮、K3按钮均接地，ΚΙ、K2、Κ3控制喇叭3能向管内1发出不同频率的声音。当喇叭发声与管内空气产生共鸣，测出此时管内空气柱的长度，管内空气柱的长度是声波波长的整数倍，换算得到声波波长。
[0029]管体1用于为测量声波波长提供不同长度的空气柱;活塞2在管体1内移动随时改变管体内的空气柱长度;喇