多普勒效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀的制作方法
【專利摘要】多普勒效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀，包括：底座；設(shè)置于所述底座兩端的支架；設(shè)置于所述支架上的導(dǎo)軌；設(shè)置于所述導(dǎo)軌上的滑塊，所述滑塊在牽引裝置的牽引下可沿所述導(dǎo)軌移動(dòng)；所述滑塊上設(shè)置有超聲波發(fā)生器，所述支架上設(shè)置有超聲波接收器，所述底座上設(shè)置有控制所述超聲波發(fā)生器發(fā)射信號(hào)的光電門，所述滑塊移動(dòng)經(jīng)過(guò)所述光電門時(shí)，光電門觸發(fā)所述超聲波發(fā)生器發(fā)射信號(hào)；所述超聲波發(fā)生器、超聲波接收器及光電門通過(guò)信號(hào)線與控制盒相連。本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中超聲波發(fā)生器一直處于發(fā)射狀態(tài)、會(huì)對(duì)其他實(shí)驗(yàn)設(shè)備造成干擾影響的缺陷，而且光電門控制精準(zhǔn)，可以保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。
【專利說(shuō)明】多普勒效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種多普勒效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)儀器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在日常生活中，我們都會(huì)有這種經(jīng)驗(yàn):當(dāng)一列鳴著汽笛的火車經(jīng)過(guò)時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)火車從遠(yuǎn)而近時(shí)汽笛聲變響，音調(diào)變尖，而火車從近而遠(yuǎn)時(shí)汽笛聲變?nèi)?，音調(diào)變低。這是因?yàn)槁曊{(diào)的高低是由聲波振動(dòng)頻率的不同決定的，如果頻率高，聲調(diào)聽起來(lái)就高；反之聲調(diào)聽起來(lái)就低，這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。多普勒效應(yīng)指出，波在波源移向觀察者時(shí)接收頻率變高，而在波源遠(yuǎn)離觀察者時(shí)接收頻率變低。
[0003]多普勒效應(yīng)在科學(xué)研究、工程技術(shù)、交通管理、醫(yī)療診斷、測(cè)量技術(shù)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，例如:雷達(dá)系統(tǒng)就是基于多普勒效應(yīng)遠(yuǎn)離，應(yīng)用于導(dǎo)彈、衛(wèi)星、車輛等運(yùn)動(dòng)目標(biāo)速度的監(jiān)測(cè)；醫(yī)學(xué)上的超聲波對(duì)人體內(nèi)臟活動(dòng)情況及血液流速的檢測(cè)都是根據(jù)多普勒效應(yīng)的原理進(jìn)行的。
[0004]多普勒效應(yīng)是大學(xué)物理教學(xué)中的一個(gè)重要內(nèi)容，常見的多普勒效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀在軌道上設(shè)置一輛小車，小車上設(shè)置超聲波接收端，在軌道的一端上設(shè)置超聲波發(fā)生器，當(dāng)小車沿軌道快速滑動(dòng)時(shí)，超聲波頻率發(fā)生改變，在控制盒上加以顯示以說(shuō)明多普勒效應(yīng)?，F(xiàn)有的多普勒實(shí)驗(yàn)儀的超聲波發(fā)生器是處于不停的發(fā)射狀態(tài)，若多人同時(shí)在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室操作，超聲波之間的影響明顯，無(wú)法同時(shí)實(shí)驗(yàn)。而且超聲波發(fā)生器的發(fā)射方向是單向的，無(wú)能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)與接收者之間的相向和相背兩種運(yùn)動(dòng)方式的實(shí)驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)以上不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種可避免多臺(tái)儀器之間互相影響的多普勒效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取如下的技術(shù)解決方案:
[0007]多普勒效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀，包括:底座；設(shè)置于所述底座兩端的支架；設(shè)置于所述支架上的導(dǎo)軌；設(shè)置于所述導(dǎo)軌上的滑塊，所述滑塊在牽引裝置的牽引下可沿所述導(dǎo)軌移動(dòng)；所述滑塊上設(shè)置有超聲波發(fā)生器，所述支架上設(shè)置有超聲波接收器，所述底座上設(shè)置有控制所述超聲波發(fā)生器發(fā)射信號(hào)的光電門，所述滑塊移動(dòng)經(jīng)過(guò)所述光電門時(shí)，光電門觸發(fā)所述超聲波發(fā)生器發(fā)射信號(hào)；所述超聲波發(fā)生器、超聲波接收器及光電門通過(guò)信號(hào)線與控制盒相連。
[0008]本實(shí)用新型的超聲波發(fā)生器可旋轉(zhuǎn)，所述底座兩端的支架上均設(shè)置有超聲波接收器。
[0009]本實(shí)用新型的導(dǎo)軌為雙導(dǎo)軌。
[0010]本實(shí)用新型的導(dǎo)軌的端部設(shè)置有緩沖彈簧。
[0011]本實(shí)用新型的滑塊套設(shè)于所述導(dǎo)軌上。
[0012]由以上可知，本實(shí)用新型將超聲波發(fā)生器設(shè)置于滑塊上，同時(shí)在底座上設(shè)置控制超聲波發(fā)生器工作的光電門，當(dāng)滑塊移動(dòng)經(jīng)過(guò)光電門時(shí)，光電門發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，使超聲波發(fā)生器開始發(fā)射信號(hào)，克服了現(xiàn)有技術(shù)中超聲波發(fā)生器一直處于發(fā)射狀態(tài)、會(huì)對(duì)其他實(shí)驗(yàn)設(shè)備造成干擾影響的缺陷，而且光電門控制精準(zhǔn)，可以保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中需要使用的附圖做簡(jiǎn)單介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本實(shí)用新型實(shí)施例時(shí)，為便于說(shuō)明，表示器件結(jié)構(gòu)的附圖會(huì)不依一般比例做局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。需要說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、清晰地輔助說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的目的。
[0016]如圖1所示，本實(shí)用新型的多普勒效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀包括底座1、支架2、導(dǎo)軌3、滑塊4、超聲波發(fā)生器5、超聲波接收器6、光電門7、控制盒8以及牽引裝置9。
[0017]在底座I的兩端分別設(shè)置有一個(gè)支架2，支架2用于安裝導(dǎo)軌3，滑塊4套設(shè)于導(dǎo)軌3上，并可沿導(dǎo)軌3移動(dòng)，作為優(yōu)選的技術(shù)方案，本實(shí)施例的導(dǎo)軌3為雙導(dǎo)軌，滑塊4套設(shè)于導(dǎo)軌3上，滑塊4在移動(dòng)過(guò)程中不會(huì)發(fā)生脫軌。超聲波發(fā)生器5設(shè)置于滑塊4上，跟隨滑塊4 一起移動(dòng)，本實(shí)施例的超聲波發(fā)生器5可旋轉(zhuǎn)，其為可換向的超聲波發(fā)生器，通過(guò)改變超聲波發(fā)生器5的方向?qū)崿F(xiàn)向不同的方向發(fā)射超聲波。超聲波接收器6設(shè)置于位于導(dǎo)軌3兩端的支架2上，超聲波接收器6用于接收超聲波發(fā)生器5發(fā)出的超聲波信號(hào)。在底座I上設(shè)置有光電門7,光電門7用于控制超聲波信號(hào)的發(fā)射。超聲波發(fā)生器5、超聲波接收器6及光電門7均通過(guò)信號(hào)線與控制盒8相連，控制盒8用于控制實(shí)驗(yàn)儀的操作及顯示超聲波的發(fā)射頻率和接收頻率?？刂坪?與電源相連，為其它部件供電。
[0018]滑塊4在牽引裝置9的牽引下沿導(dǎo)軌3移動(dòng)，本實(shí)施例的牽引裝置9包括牽引繩9-1、牽引砝碼9-2、滑輪9-3及滑輪支架9-4。滑輪支架9_4設(shè)置于底座I的端部，滑輪9_3設(shè)置于滑輪支架9-4上，牽引繩9-1的一端與滑塊4相連、另一端繞過(guò)滑輪9-3后與牽引砝碼9-1相連。實(shí)驗(yàn)者放開牽引砝碼9-2時(shí)，牽引砝碼9-2在重力作用下下落，從而帶動(dòng)滑塊4沿導(dǎo)軌3移動(dòng)。為了避免滑塊4在移動(dòng)過(guò)程中沖擊支架2，在導(dǎo)軌3端部設(shè)置有緩沖彈簧10。
[0019]本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程如下:
[0020]滑塊4在牽引砝碼9-2的帶動(dòng)下沿導(dǎo)軌3移動(dòng)，當(dāng)滑塊4經(jīng)過(guò)光電門7時(shí)，光電門7發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，開啟超聲波發(fā)生器5，超聲波發(fā)生器5開始發(fā)射超聲波信號(hào)，設(shè)置于支架2上的超聲波接收器接收超聲波發(fā)生器5發(fā)出的超聲波信號(hào)，同時(shí)超聲波發(fā)生器5和超聲波接收器6將信號(hào)傳輸至控制盒8，在控制盒8上顯示出發(fā)射頻率和接收頻率，當(dāng)滑塊4停止移動(dòng)時(shí)，通過(guò)控制盒8關(guān)閉超聲波發(fā)生器5，使其停止發(fā)射超聲波信號(hào)，完成實(shí)驗(yàn)。[0021]本實(shí)用新型的超聲波信號(hào)的發(fā)射由光電門控制，當(dāng)滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)才開啟超聲波信號(hào)的發(fā)射，完成測(cè)量后即可關(guān)閉超聲波信號(hào)的發(fā)射，從滑塊經(jīng)過(guò)光電門到滑塊停止移動(dòng)，超聲波發(fā)生器開啟的時(shí)間很短，在同一室內(nèi)多臺(tái)儀器同時(shí)發(fā)射信號(hào)的情況不易發(fā)生，由此避免了現(xiàn)有技術(shù)超聲波信號(hào)一直處于開啟狀態(tài)，容易對(duì)同一實(shí)驗(yàn)室中其它實(shí)驗(yàn)儀產(chǎn)生影響的情況出現(xiàn)，可以多人多機(jī)在同一室內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
[0022]而且本實(shí)用新型導(dǎo)軌兩端的支架上均設(shè)置有超聲波接收器，設(shè)置于滑塊上的超聲波發(fā)生器可換向，當(dāng)改變超聲波發(fā)生器的方向時(shí)，即可進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)與接收者之間的相向和相背兩種運(yùn)動(dòng)方式的實(shí)驗(yàn)。
[0023]以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依然可以對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本實(shí)用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.多普勒效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀，包括: 底座； 設(shè)置于所述底座兩端的支架； 設(shè)置于所述支架上的導(dǎo)軌； 設(shè)置于所述導(dǎo)軌上的滑塊，所述滑塊在牽引裝置的牽引下可沿所述導(dǎo)軌移動(dòng)； 其特征在于: 所述滑塊上設(shè)置有超聲波發(fā)生器，所述支架上設(shè)置有超聲波接收器，所述底座上設(shè)置有控制所述超聲波發(fā)生器發(fā)射信號(hào)的光電門，所述滑塊移動(dòng)經(jīng)過(guò)所述光電門時(shí)，光電門觸發(fā)所述超聲波發(fā)生器發(fā)射信號(hào)； 所述超聲波發(fā)生器、超聲波接收器及光電門通過(guò)信號(hào)線與控制盒相連。
2.如權(quán)利要求1所述的多普勒效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于:所述超聲波發(fā)生器可旋轉(zhuǎn)，所述底座兩端的支架上均設(shè)置有超聲波接收器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多普勒效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于:所述導(dǎo)軌為雙導(dǎo)軌。
4.如權(quán)利要求1所述的多普勒效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于:所述導(dǎo)軌的端部設(shè)置有緩沖彈黃。
5.如權(quán)利要求1所述的多普勒效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于:所述滑塊套設(shè)于所述導(dǎo)軌上。
【文檔編號(hào)】G09B23/14GK203616918SQ201320696123
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】代少玉, 張昌民, 吳興林 申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)