№ 42 (1107975), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Кроме того, в нижней части резонатора размещен датчиктемпературы. На наружную поверхность резонатора навита обмотканагревателя, которая позволяет менять температуру воздуха в резонаторе.Нагреватель с резонатором размещены в защитном кожухе. И нагреватель, итермодатчик входят в состав модуля стабилизации температуры. Модульстабилизации температуры находится в блоке питания.172.Блок питанияПередняя панель блока питания представлена на рис. 8.
Блок питанияявляется источником всех напряжений, используемых в комплексе. Сам блокпитания подключается к сети220 В. Из многочисленных гнезд ипереключателей, размещенных напанели, мы отметим толькоследующие:тумблер СЕТЬ служитдля подачи в блок напряжения~220 В; гнездо ТЕРМОСТАТ служит дляподачи через съемный кабельНагреватель электрических напряжений наразъем блока генератора; тумблер ВКЛ-НАГР служит дляподачи напряжения на обмоткунагревателя резонатора; ручка НАГРЕВ (0-10-20)Термодатчикпозволяет изменять напряжениена нагревателе в диапазоне (020) В; кнопки «IH» (mA) и «UH» (В)Крышкадают возможность измерять ток(сечение)нагревателя (кнопка «IH» нажата)или напряжение на нем (кнопка«UH» нажата).
При нажатии наДинамик и нужную кнопку, кнопка, нажатаямикрофон ранее, освобождается. Результатыизмерений в соответствующихединицах отображаются нацифровом ИНДИКАТОРЕ-2;12о кнопка «Т1» ( С). При нажатомсостоянии кнопки на индикатореРис. 7 Резонатор в сбореблока высвечивается температураручкаовоздуха в резонаторе;40-80-120)выполняетТЕМПЕРАТУРА( С,функциюзадатчика температуры.Задатчик температуры является автоматическим терморегулятором, таккак он позволяет достичь и поддерживать заданную температуру безвмешательства в процесс оператора.Это значит: если с помощью ручки НАГРЕВ установить напряжениенагревателя равным 20 В, а затем с помощью тумблера ВКЛ-НАГР подать этонапряжение на нагреватель резонатора, то через некоторый промежутоквремени температура воздуха в резонаторе достигнет постоянного значения,18установленного ручкой ТЕМПЕРАТУРА задатчика и в течении всего опытаменяться не будет.
Чтобы изменить температуру, надо изменить положениеручки задатчика температуры. Задавать температуру ручкой ТЕМПЕРАТУРАможно в диапазоне от комнатной до +120 оС.Шкала установки температуры довольно груба и потому точноезначение установившейся температуры считывают со шкалы ИНДИКАТОРА2 при нажатой кнопке Т1.О ходе процесса нагрева можно судить по состоянию индикаторов насветодиодах «ИН-1» и«ИН-2» (рис. 8). ЕслиИндикатор 2 Ин.1 Ин.2Лтемпература воздуха врезонаторенижеустановленнойИзмерительная система Температура Нагревзадатчиком, то светитсязеленый индикатор «ИН57.51».
Если температура40 0120 020ИСТ-2МСетьCВкл.воздуха приближается илистановитсяравнойT1Термостат Нагревтемпературе,I н Uнустановленнойзадатчиком, то светятсяоба индикатора - зеленый«ИН-1» и красный «ИНРис. 8 Блок питания2». Выход на режимтермостатированияопределяетсяпопрекращению роста температуры.3. СекундомерМигаютSUN MON TUE WED THU FRI SAT6 : 24 35РежимСбросЗапускОстановРис. 9 СекундомерВовремяпроведениятемпературныхизмеренийвозникаетнеобходимостьпользованиясекундомером.Секундомеррасположенвкорпусе комплекса рядом сблоком генератора (рис. 6). Нарис. 9 он изображен отдельно.Секундомер представляет собойэлектронные часы, которыемогут работать в различныхрежимах.Одним из режимов являетсярежим СЕКУНДОМЕР. Часы неимеют выключателя и всегдаработают в одном из возможныхрежимов.
Перед измерениями19убедитесь, что они работают в режиме СЕКУНДОМЕР. В режимеСЕКУНДОМЕР в верхней строке (дни недели) мигают две крайние надписиSUN и SAT. Если эти надписи светятся стабильно, то нажмите синюю кнопкуустановки режима столько раз, чтобы после очередного нажатия надписиSUN и SAT начали мигать (рис. 9). Для управления секундомером служитсредняя кнопка с двумя желтыми треугольниками. Нажатием на кнопкурядом с правым треугольником можно останавливать и запускатьсекундомер.
Нажатием на кнопку рядом с левым треугольником можносбросить показания секундомера на нуль. Число, расположенное слева отдвоеточия соответствует минутам, число справа от двоеточия - секундам.Следующее число вправо соответствует десятым и сотым долям секунды. Нарис. 9 показан момент, когда секундомер зафиксировал интервал времени6 мин. 24,35 сек.Перед измерениями потренируйтесь в запуске, останове и сбросепоказаний секундомера.
После тренировки остановите секундомер исбросьте его показания на нуль.I I I. ПОДГОТОВКА УСТАНОВКИ К ИЗМЕРЕНИЯМ1. Соедините съемным кабелем блок питания с блоком генератора. Преждечем вставить наконечники кабеля в блоки, отыщите в них «ключи» выступы в металлических оболочках наконечников. Эти выступынеобходимо совместить с углублениями в гнездах на блоках питания игенератора.2.
Поверните против часовой стрелки до упора ручки ЧАСТОТА иАМПЛИТУДА на блоке генератора. Такое положение ручек соответствуетминимальной частоте и амплитуде напряжения генератора.3. Рычажок тумблера ВКЛ-НАГР (рис. 8) опустите вниз (в направлениинадписи НАГР).
В этом состоянии тумблера цепь подачи напряжения нанагреватель резонатора разорвана.4. Ручку НАГРЕВ поверните до упора по часовой стрелке. Такое положениеручки соответствует тому, что при включении нагревателя на нагревательрезонатора будет подано максимальное напряжение - 20 В.5. Ручку ТЕМПЕРАТУРА задатчика на блоке питания поверните до упорапротив часовой стрелки.6. Нажмите кнопку «Т1». При таком состоянии кнопки на ИНДИКАТОРЕ-2высвечивается температура воздуха в резонаторе.7. Наденьте заглушку на верхний штуцер резонатора.
Заглушка предотвратитциркуляцию воздуха в резонаторе во время нагрева. Заглушку выдаетлаборант.8. Подключите измерительный комплекс к сети ~220 В. Эту операциювыполняет лаборант.9. Включите тумблер СЕТЬ на блоке питания.После включения тумблера СЕТЬ:20а) на блоке питания засветятся: «ИНДИКАТОР-2», и зеленыйиндикатор «ИН-1» термостата (рис.
8);б) на блоке генератора – «ИНДИКАТОР-1» (рис.6).«ИНДИКАТОР-2» зарегистрирует температуру воздуха в комнате.IV. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙСкорость звука при заданной температуре измеряется на двух частотахгенератора, первая из которых соответствует резонансу на основном тоне,вторая - резонансу на первом обертоне. Перед проведением основныхизмерений проделайте при комнатной температуре несколько пробных.Результаты пробных измерений записывать в тетрадь не нужно.а. Пробные измерения Ручкой АМПЛИТУДА увеличьте амплитуду колебаний генераторанастолько, чтобы было отчетливо слышно звучание динамика. Ручкой ЧАСТОТА начните медленно увеличивать частоту генератора,наблюдая при этом за индикатором ИНД на панели генератора. Еслиамплитуда колебаний генератора достаточно велика, то при достижениирезонансной частоты индикатор начнет светиться ярким красным светом.Ручкой АМПЛИТУДА подберите такую амплитуду колебаний, чтобы пояркости светодиода можно было бы четко зафиксировать наступлениерезонанса.
Это будет резонанс, соответствующий основному тону. Прислишком большой яркости светодиода может быть потеряна точностьрегистрации момента наступления резонанса. По ИНДИКАТОРУ-1 на панели блока генератора произведите отсчетчастоты генератора 0, соответствующей основному тону. Продолжите увеличение частоты генератора. После того, как светодиодиндикатора ИНД погаснет, ручку АМПЛИТУДА генератора поверните доупора по часовой стрелке и продолжайте увеличение частоты генератора.Необходимость увеличения амплитуды колебаний генератора вызвана тем,что амплитуды колебаний в стоячей волне на первом обертоне (1 = х0)гораздоменьше,чемнаосновномтоне,0 = 2х0. Продолжите увеличение частоты генератора до наступлениярезонанса на первом обертоне. Так же, как и в первом случае, придостижении резонанса откорректируйте амплитуду колебаний. Прочитайте на ИНДИКАТОРЕ-1 значение резонансной частоты 1,соответствующей первому обертону.Измерения резонансных частот для двух тонов (0 и 1) выполнитенесколько раз, фиксируя каждый раз внимание на светодиоде индикатораИНД.
При правильной настойке на резонанс разброс частот не должен21превышать нескольких герц. При переходе к измерениям на основном тонене забывайте уменьшать амплитуду колебаний генератора.б. Основные измеренияСкорость звука измеряется при семи различных температурах, включаякомнатную. К моменту проведения основных измерений температуравоздуха в резонаторе за счет работы электронных схем станет немного вышекомнатной. С нее и следует начать измерения. Температурный интервалмежду измерениями составляет, примерно, десять градусов Цельсия.Результаты измерений и последующих вычислений заносятся в таблицу 2.
Впервую строку таблицы заносятся результаты измерений температуры в оС.Температура регистрируется дважды: первый раз под номером 1 передначалом измерения 0 и второй раз под номером 2 после измерения 1. Двазначения температуры записываются даже в том случае, если они окажутсяодинаковыми. По результатам измерений вычисляется средняя температураопыта Т (оК), которая записывается в десятую строку таблицы 2.Во вторую и третью строки таблицы записываются результаты измерениячастот основного тона 0 и первого обертона 1 при разных температурах.В четвертую и пятую строки заносят результаты вычислений среднихзначений этих частот для разных температур.В шестую и седьмую строки - значения скоростей звука, V0 и V1,вычисленные по 0 средн и 1 средн для разных температур [форм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
