一種穩(wěn)定的聲速測量裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種穩(wěn)定的聲速測量裝置，包括聲速測試儀信號源、接收換能器、發(fā)射換能器、示波器、液體槽和加熱器，示波器與聲速測試儀信號源連接；聲速測試儀信號源的發(fā)射端與發(fā)射換能器的輸入端連接，接收端與接收換能器的輸出端連接；液體槽的槽壁為雙層壁，且雙層壁之間具有容腔，容腔內(nèi)填充加熱介質(zhì)；加熱器設(shè)置在雙層壁之間的容腔內(nèi)；接收換能器和發(fā)射換能器設(shè)置在所述液體槽內(nèi)。本實(shí)用新型的液體槽內(nèi)的液體的溫度分布均勻、穩(wěn)定，有利于提高測量聲波的傳播速率隨液體溫度變化的規(guī)律的精確性。進(jìn)一步地增設(shè)溫度傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測液體的溫度，并通過顯示屏實(shí)時(shí)顯示出來。并將溫度與聲波傳播速率匹配地進(jìn)行存儲，有利于數(shù)據(jù)的后續(xù)利用。
【專利說明】
一種穩(wěn)定的聲速測量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及聲速測量裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種穩(wěn)定的聲速測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]聲波的傳播速度在不同的介質(zhì)中會不同，而且在同一介質(zhì)中，不同溫度下的聲波的傳播速度也不同。因此，研究聲波在不同液體中以及不同溫度液體中的傳播速率具有很重要的意義。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種穩(wěn)定的聲速測量裝置，提供了一種能夠方便測量不同液體介質(zhì)中聲波的傳播速率，以及不同溫度下聲波的傳播速率。可以用于研究聲波的傳播速率隨液體溫度的變化規(guī)律。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0005]—種穩(wěn)定的聲速測量裝置，包括聲速測試儀信號源、接收換能器、發(fā)射換能器、示波器、液體槽和加熱器，所述示波器與所述聲速測試儀信號源連接;所述聲速測試儀信號源的發(fā)射端與所述發(fā)射換能器的輸入端連接，接收端與所述接收換能器的輸出端連接;所述液體槽的槽壁為雙層壁，且雙層壁之間具有容腔，所述容腔內(nèi)填充加熱介質(zhì);所述加熱器設(shè)置在所述雙層壁之間的容腔內(nèi)；所述接收換能器和發(fā)射換能器設(shè)置在所述液體槽內(nèi)。
[0006]進(jìn)一步地，所述液體槽相對的兩個(gè)側(cè)壁上分別開設(shè)貫穿雙層壁的固裝孔，所述接收換能器和發(fā)射換能器分別密封固定在其中一個(gè)側(cè)壁上的固裝孔內(nèi)；密封固定所述接收換能器的固裝孔為接收固定孔，密封固定所述發(fā)射換能器的固裝孔為發(fā)射固定孔。
[0007]進(jìn)一步地，還包括兩個(gè)換能器隔離安裝筒，所述換能器隔離安裝筒分別固定在所述固裝孔內(nèi)。
[0008]進(jìn)一步地，所述換能器隔離安裝筒的截面形狀與所述接收換能器和發(fā)射換能器的外形相適配。
[0009]進(jìn)一步地，還包括發(fā)射孔擋片和接收孔擋片，以所述發(fā)射孔擋片與液體槽的內(nèi)壁連接的方式，將所述發(fā)射孔擋片密封扣設(shè)在所述發(fā)射固定孔上;所述接收孔擋片與液體槽的內(nèi)壁連接的方式，將所述接收孔擋片密封扣設(shè)在所述接收固定孔上。
[0010]進(jìn)一步地，所述發(fā)射換能器采用壓電陶瓷縱向換能器;所述接收換能器采用接收陶瓷換能器。
[0011]進(jìn)一步地，還包括溫度傳感器、控制器和顯示屏，所述溫度傳感器的感應(yīng)端設(shè)置在所述液體槽內(nèi)，輸出端與所述控制器連接;所述顯示屏與所述控制器連接，顯示控制器輸出的數(shù)據(jù)。
[0012]進(jìn)一步地，所述控制器包括中央處理器和數(shù)據(jù)存儲模塊，所述數(shù)據(jù)存儲模塊與所述中央處理器連接;所述中央處理器與所述聲速測試儀信號源的控制器連接，用于獲取時(shí)間數(shù)據(jù)t，并將時(shí)間數(shù)據(jù)t存儲至所述數(shù)據(jù)存儲模塊;所述中央處理器與所述溫度傳感器的輸出端連接，獲取溫度數(shù)據(jù)T，并將溫度數(shù)據(jù)T存儲至數(shù)據(jù)存儲模塊中。
[0013]進(jìn)一步地，所述控制器還包括數(shù)據(jù)輸入模塊，所述數(shù)據(jù)輸入模塊與所述中央處理器連接;所述數(shù)據(jù)輸入模塊輸入所述接收換能器和發(fā)射換能器的距離數(shù)據(jù)L;所述中央處理器獲取距離數(shù)據(jù)L和時(shí)間數(shù)據(jù)t，以距離數(shù)據(jù)L為被除數(shù)，時(shí)間數(shù)據(jù)t為除數(shù)，獲得速率數(shù)據(jù)V;將速率數(shù)據(jù)V存儲至所述數(shù)據(jù)存儲模塊。
[0014]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)存儲模塊中，按溫度數(shù)據(jù)T、時(shí)間數(shù)據(jù)t和速率數(shù)據(jù)V對應(yīng)的方式存儲至數(shù)據(jù)存儲模塊中并形成txt格式文本。
[0015]本實(shí)用新型的穩(wěn)定的聲速測量裝置中，液體槽的槽壁為雙層壁，雙層壁之間的容腔內(nèi)填充加熱介質(zhì)，加熱器設(shè)置在該容腔內(nèi)，液體槽內(nèi)添加的液體通過容腔內(nèi)的加熱介質(zhì)進(jìn)行加熱，能夠保證液體槽內(nèi)的液體的溫度分布均勻、穩(wěn)定，有利于提高測量聲波的傳播速率隨液體溫度變化的規(guī)律的精確性。進(jìn)一步地設(shè)置了溫度傳感器和控制器，實(shí)時(shí)監(jiān)測液體的溫度，并通過顯示屏實(shí)時(shí)顯示出來。進(jìn)一步地將控制器設(shè)計(jì)為能夠自動獲得聲波傳播速率，并將溫度與聲波傳播速率匹配地進(jìn)行存儲，并形成txt格式文本，有利于數(shù)據(jù)的后續(xù)利用。
[0016]本實(shí)用新型的穩(wěn)定的聲速測量裝置能夠方便地測量不同液體介質(zhì)中聲波的傳播速率，以及不同溫度下聲波的傳播速率?？梢杂糜谘芯柯暡ǖ膫鞑ニ俾孰S液體溫度的變化規(guī)律，方便教學(xué)。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1是本實(shí)用新型的一種穩(wěn)定的聲速測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是圖1中A處的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合本實(shí)用新型的附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0021]根據(jù)圖1至圖2所示，說明本實(shí)用新型的一種穩(wěn)定的聲速測量裝置，包括聲速測試儀信號源3、接收換能器4、發(fā)射換能器5、示波器6、液體槽I和加熱器2，所述示波器6與所述聲速測試儀信號源3連接;所述聲速測試儀信號源3的發(fā)射端31(即發(fā)射按鈕)與所述發(fā)射換能器5的輸入端連接，接收端32 (即接收按鈕)與所述接收換能器4的輸出端連接。
[0022]所述液體槽的槽壁為雙層壁，內(nèi)壁101和外壁102，且雙層壁之間具有容腔103，所述容腔103內(nèi)填充加熱介質(zhì)(圖未示)；所述加熱器的加熱端2設(shè)置在所述雙層壁之間的容腔103內(nèi)；所述接收換能器4和發(fā)射換能器5設(shè)置在所述液體槽I內(nèi)。所述液體槽I的雙層壁的內(nèi)壁102和外壁102之間通過不銹鋼支架相對固定設(shè)置即可。
[0023]因?yàn)樵谝后w介質(zhì)中聲波的傳播速率測量中，需要控制接收換能器和發(fā)射換能器的位置，因此，為了方便對接收換能器和發(fā)射換能器進(jìn)行定位，本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述液體槽I相對的兩個(gè)側(cè)壁上位置相對地分別開設(shè)貫穿雙層壁(101和102)的固裝孔(11和12)，所述接收換能器4密封固定在所述固裝孔12內(nèi)，所述發(fā)射換能器5密封固定在固裝孔11內(nèi)。為了保證密封，本實(shí)用新型可以采用在固裝孔(11和12)的內(nèi)壁上粘結(jié)彈性密封圈，也可以增設(shè)其他密封件來實(shí)現(xiàn)密封，增強(qiáng)密封性。
[0024]在上述的一種穩(wěn)定的聲速測量裝置中，接收換能器4和發(fā)射換能器5是暴漏在加熱介質(zhì)中的，溫度的變化以及加熱介質(zhì)對其的腐蝕作用，都不利于接收換能器4和發(fā)射換能器5的性能穩(wěn)定，因此，本實(shí)用新型進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是，還包括兩個(gè)換能器隔離安裝筒7，所述換能器隔離安裝筒7分別固定在所述固裝孔(11和12)內(nèi)。具體地，所述換能器隔離安裝筒的截面形狀與所述接收換能器和發(fā)射換能器的外形相適配。如為圓筒形。設(shè)置換能器隔離安裝筒7后，為了增加接收換能器4和發(fā)射換能器5與換能器隔離安裝筒7的密封性，如圖2所示，在接收換能器4的接收頭41與換能器隔離安裝筒7連接的內(nèi)壁上粘結(jié)密封圈71;在發(fā)射換能器5的發(fā)射頭51與換能器隔離安裝筒7連接的內(nèi)壁上粘結(jié)密封圈72;增加密封性。
[0025]測量結(jié)束后，需要更換液體槽I內(nèi)的液體，因此需要將發(fā)射換能器5和接收換能器4取走，但由于固裝孔(11和12)的存在，被測液體會流出，因此，為了解決該問題，本實(shí)用新型進(jìn)一步增設(shè)了發(fā)射孔擋片8和接收孔擋片9，以所述發(fā)射孔擋片8與液體槽I的內(nèi)壁連接的方式，將所述發(fā)射孔擋片8密封扣設(shè)在所述發(fā)射固定孔11上;所述接收孔擋片9也與液體槽I的內(nèi)壁101連接的方式，將所述接收孔擋片9密封扣設(shè)在所述接收固定孔12上。具體地，所述密封扣設(shè)采用的扣設(shè)結(jié)構(gòu)81可以采用相配合的卡凸和扣槽，在所述發(fā)射固定孔11的周圍的液體槽I的內(nèi)壁上開設(shè)扣槽，在所述發(fā)射孔擋片8的一側(cè)面上開設(shè)與所述扣槽相配合的卡凸。接收孔擋片9的密封扣設(shè)采用的扣設(shè)結(jié)構(gòu)采用與發(fā)射孔擋片8—樣的扣設(shè)結(jié)構(gòu)81。
[0026]為了實(shí)時(shí)測量液體槽I中液體的溫度，并更直觀地獲得溫度數(shù)據(jù)，本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案是，增設(shè)了溫度傳感器、控制器和顯示屏(圖均未示)，所述溫度傳感器的感應(yīng)端設(shè)置在所述液體槽內(nèi)，輸出端與所述控制器連接;所述顯示屏與所述控制器連接，顯示控制器輸出的數(shù)據(jù)。
[0027]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述控制器包括中央處理器和數(shù)據(jù)存儲模塊，所述數(shù)據(jù)存儲模塊與所述中央處理器連接;所述中央處理器與所述聲速測試儀信號源的控制器連接，用于獲取時(shí)間數(shù)據(jù)t，并將時(shí)間數(shù)據(jù)t存儲至所述數(shù)據(jù)存儲模塊;所述中央處理器與所述溫度傳感器的輸出端連接，獲取溫度數(shù)據(jù)T，并將溫度數(shù)據(jù)T存儲至數(shù)據(jù)存儲模塊中。進(jìn)一步地，所述控制器還包括數(shù)據(jù)輸入模塊，所述數(shù)據(jù)輸入模塊與所述中央處理器連接;所述數(shù)據(jù)輸入模塊輸入所述接收換能器和發(fā)射換能器的距離數(shù)據(jù)L;所述中央處理器獲取距離數(shù)據(jù)L和時(shí)間數(shù)據(jù)t，以距離數(shù)據(jù)L為被除數(shù)，時(shí)間數(shù)據(jù)t為除數(shù)，獲得速率數(shù)據(jù)V;將速率數(shù)據(jù)V存儲至所述數(shù)據(jù)存儲模塊。所述數(shù)據(jù)存儲模塊中，按溫度數(shù)據(jù)T、時(shí)間數(shù)據(jù)t和速率數(shù)據(jù)V對應(yīng)的方式存儲至數(shù)據(jù)存儲模塊中并形成txt格式文本。
[0028]本實(shí)用新型中，所述發(fā)射換能器5采用壓電陶瓷縱向換能器;所述接收換能器4采用接收陶瓷換能器。
[0029]以上所述，僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種穩(wěn)定的聲速測量裝置，其特征在于，包括聲速測試儀信號源、接收換能器、發(fā)射換能器、示波器、液體槽和加熱器，所述示波器與所述聲速測試儀信號源連接;所述聲速測試儀信號源的發(fā)射端與所述發(fā)射換能器的輸入端連接，接收端與所述接收換能器的輸出端連接;所述液體槽的槽壁為雙層壁，且雙層壁之間具有容腔，所述容腔內(nèi)填充加熱介質(zhì);所述加熱器設(shè)置在所述雙層壁之間的容腔內(nèi)；所述接收換能器和發(fā)射換能器設(shè)置在所述液體槽內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種穩(wěn)定的聲速測量裝置，其特征在于，所述液體槽相對的兩個(gè)側(cè)壁上分別開設(shè)貫穿雙層壁的固裝孔，所述接收換能器和發(fā)射換能器分別密封固定在其中一個(gè)側(cè)壁上的固裝孔內(nèi)；密封固定所述接收換能器的固裝孔為接收固定孔，密封固定所述發(fā)射換能器的固裝孔為發(fā)射固定孔。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種穩(wěn)定的聲速測量裝置，其特征在于，還包括兩個(gè)換能器隔離安裝筒，所述換能器隔離安裝筒分別固定在所述固裝孔內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種穩(wěn)定的聲速測量裝置，其特征在于，所述換能器隔離安裝筒的截面形狀與所述接收換能器和發(fā)射換能器的外形相適配。5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的一種穩(wěn)定的聲速測量裝置，其特征在于，還包括發(fā)射孔擋片和接收孔擋片，以所述發(fā)射孔擋片與液體槽的內(nèi)壁連接的方式，將所述發(fā)射孔擋片密封扣設(shè)在所述發(fā)射固定孔上;所述接收孔擋片與液體槽的內(nèi)壁連接的方式，將所述接收孔擋片密封扣設(shè)在所述接收固定孔上。6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的一種穩(wěn)定的聲速測量裝置，其特征在于，還包括溫度傳感器、控制器和顯示屏，所述溫度傳感器的感應(yīng)端設(shè)置在所述液體槽內(nèi)，輸出端與所述控制器連接;所述顯示屏與所述控制器連接，顯示控制器輸出的數(shù)據(jù)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種穩(wěn)定的聲速測量裝置，其特征在于，所述控制器包括中央處理器和數(shù)據(jù)存儲模塊，所述數(shù)據(jù)存儲模塊與所述中央處理器連接;所述中央處理器與所述聲速測試儀信號源的控制器連接，用于獲取時(shí)間數(shù)據(jù)t，并將時(shí)間數(shù)據(jù)t存儲至所述數(shù)據(jù)存儲模塊;所述中央處理器與所述溫度傳感器的輸出端連接，獲取溫度數(shù)據(jù)T，并將溫度數(shù)據(jù)T存儲至數(shù)據(jù)存儲模塊中。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種穩(wěn)定的聲速測量裝置，其特征在于，所述控制器還包括數(shù)據(jù)輸入模塊，所述數(shù)據(jù)輸入模塊與所述中央處理器連接;所述數(shù)據(jù)輸入模塊輸入所述接收換能器和發(fā)射換能器的距離數(shù)據(jù)L;所述中央處理器獲取距離數(shù)據(jù)L和時(shí)間數(shù)據(jù)t，以距離數(shù)據(jù)L為被除數(shù)，時(shí)間數(shù)據(jù)t為除數(shù)，獲得速率數(shù)據(jù)V;將速率數(shù)據(jù)V存儲至所述數(shù)據(jù)存儲模塊。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種穩(wěn)定的聲速測量裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)存儲模塊中，按溫度數(shù)據(jù)T、時(shí)間數(shù)據(jù)t和速率數(shù)據(jù)V對應(yīng)的方式存儲至數(shù)據(jù)存儲模塊中并形成txt格式文本。10.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的一種穩(wěn)定的聲速測量裝置，其特征在于，所述發(fā)射換能器采用壓電陶瓷縱向換能器;所述接收換能器采用接收陶瓷換能器。
【文檔編號】G01H5/00GK205562023SQ201620106744
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年2月2日
【發(fā)明人】劉艷峰
【申請人】劉艷峰