一种能实现声波可视化的驻波火焰装置的制作方法

本实用新型涉及声波显示设备领域，尤其涉及一种复合型的能实现声波可视化的驻波火焰装置，能将声波通过火焰表示。

背景技术：

声波是一种看不见、摸不着，但是真实存在的，如何实现声波的可视化是一个难题，而鲁本斯火焰管是一种可能用来实现声音驻波的金属管，是1904年由德国物理学家海因里希·鲁本斯发明并设计的可以展现声波的实验装置，俗称鲁本斯火焰管，又称能实现声波可视化的驻波火焰装置类似示波仪，可以通过火焰的高度变化直观地展示声波的波形变化趋势。但是传统的鲁本斯火焰管的设计还存在一些火焰高度不一，在实现声波可视化时变化不及时，易导致误差影响的问题，所以本发明人欲结合鲁本斯火焰管类似示波仪的基本原理，设计一种较为合理的能实现声波可视化的驻波火焰装置，用以将声波通过火焰进行展示，利用这个装置可以实现声波波动的可视化。

因此本实用新型专利的发明人，针对传统的鲁本斯火焰管存在火焰初始高度不一致，后期变化不及时，导致误差大的问题，旨在设计并发明一种更合理的效果更好的能实现声波可视化的驻波火焰装置。

技术实现要素：

为克服上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种能实现声波可视化的驻波火焰装置。

为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种能实现声波可视化的驻波火焰装置，包括基台，所述基台上水平设置有火焰管，所述火焰管的一端固定设置有反射片，且所述反射片能将火焰管的一端密封，并与所述火焰管的轴线垂直，所述火焰管的另一端通过柔性材质密封，且声波能通过所述柔性材质传导至火焰管内部，所述火焰管的正上方均匀设置有多个通孔，且多个所述通孔呈直线排列，同时所述火焰管还通过输送管连接有燃料仓，所述燃料仓内的燃料能通过输送管输送至火焰管内，在所述火焰管内还设置有燃料缓释槽，所述燃料缓释槽倒扣火焰管内，且所述燃料缓释槽能使火焰管内的燃料均匀分散。

优选地，所述燃料缓释槽与火焰管固定连接，且在所述燃料缓释槽上设置多个缓释孔，所述燃料缓释槽上的缓释孔能将燃料缓缓释放在火焰管内。当然燃料缓释槽的形式不一，可以为半圆形，也可以为三角形，更进一步的考量，缓释孔的大小也可以不一，当然要保证的是靠近输送管的位置较小，远离输送管的位置较大，可以实现火焰管内的燃料均匀的释放；同样地，也可以将缓释孔的大小设置为统一的，但为了实现均匀释放的目的，就需要调整缓释孔之间的间隙距离的设置了。

优选地，所述燃料仓内的燃料为气体燃料。当然液化天然气或液化石油气也可以理解为气体燃料。

优选地，所述反射片的至少一面光滑，且光滑面靠近所述火焰管内，并通过固定组件固定。玻璃片是生活中较为常见的，可以作为反射片设置在火焰管的一端，且尽量保证玻璃片是圆形的，保证对声波的反射。

优选地，所述固定组件包括限位件，所述限位件固定设置在火焰管的内壁，且间隔设置至少两个，能使所述反射片与火焰管的轴线垂直，所述反射片与限位件接触后，再通过封口环进行封口，所述封口环能将火焰管的端部密封。当然在实际设置中，限位件通常设置三个，间隔设置，封口环为不锈钢金属环，用电焊焊接、打磨，最后抛光，形成一个整体，即反射片实际是设置在限位件与封口环之间的。

优选地，所述柔性材质为橡胶。日常生活中的橡胶手套即可，将手套剪开，用单层的橡胶材质的膜将火焰管的端口密封，声音从这一段进入，通过振动橡胶，橡胶将声波传递至内部，是内部的燃气发生波动，进而通过孔燃烧的火焰也呈现不一致，即实现声波的可视化。

本实用新型一种能实现声波可视化的驻波火焰装置的有益效果是，通过增加了燃料缓释槽，使火焰管内的气体流量保持基本一致，并可以通过该装置实现声波的可视化，可以定量研究声速、波长和频率之间的关系。

附图说明

图1为能实现声波可视化的驻波火焰装置的结构示意图。

图2为火焰管的纵剖面示意图。

图3为缓释孔的第二种表现形式。

图4为火焰管的侧视图。

图中：

1-基台；2-火焰管；3-反射片；4-输送管；5-燃料仓；6-燃料缓释槽；7-固定组件；

21-通孔；61-缓释孔；71-限位件；72-封口环。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参见附图1-4所示，本实施例中的一种能实现声波可视化的驻波火焰装置，包括基台1，所述基台1上水平设置有火焰管2，所述火焰管2的一端固定设置有反射片3，且所述反射片3能将火焰管2的一端密封，并与所述火焰管2的轴线垂直，所述火焰管2的另一端通过柔性材质密封，且声波能通过所述柔性材质传导至火焰管2内部，所述火焰管2的正上方均匀设置有多个通孔21，且多个所述通孔21呈直线排列，同时所述火焰管2还通过输送管4连接有燃料仓5，所述燃料仓5内的燃料能通过输送管4输送至火焰管2内，在所述火焰管2内还设置有燃料缓释槽6，所述燃料缓释槽6倒扣火焰管2内，且所述燃料缓释槽6能使火焰管2内的燃料均匀分散。所述燃料缓释槽6与火焰管2固定连接，且在所述燃料缓释槽6上设置多个缓释孔61，所述燃料缓释槽6上的缓释孔61能将燃料缓缓释放在火焰管2内。当然燃料缓释槽6的形式不一，可以为半圆形，也可以为三角形，更进一步的考量，缓释孔61的大小也可以不一，当然要保证的是靠近输送管4的位置较小，远离输送管4的位置较大，可以实现火焰管2内的燃料均匀的释放；同样地，也可以将缓释孔61的大小设置为统一的，但为了实现均匀释放的目的，就需要调整缓释孔61之间的间隙距离的设置了。当然孔径大小或孔径间隙的设置是有一定关系的，本实用新型暂不考虑，即在本专利文件中缓释孔61的大小是均一的，且均匀分布的。

实施例

火焰管2的制作，使用的火焰管2长度为2.1米长的无缝钢管，直径为109mm，厚度4.5mm，制作时，先用电钻在钢管上加工出一排间距为15mm，直径为1.8mm的小孔(一般孔径在0.75mm—2.4mm之间燃气容易点着火)，这样共计打孔111个。

对于火焰管2两端管口的封闭，一端用厚玻璃片密封，玻璃片要尽量选的厚一些，光滑一些，这样波的反射效果好，具体选用的是厚度为8mm的玻璃。在封闭玻璃片时，先在管内离管口8mm处焊三个小铁片作为挡板，这样放上玻璃片后，高度与外侧的管口相平，然后在外侧套上一个不锈钢金属环，用电焊焊接、打磨，最后抛光，形成一个整体；另一端的管口的封闭选用材料是橡胶手套，薄膜的厚度、弹性刚刚好，然后用电工胶带缠绕封闭完成。材料选择时，尽量选择常见的材质，保证中小学老师也能根据本专利制作。

对于燃气进气孔的制作，在钢管的正下面，离左右两端各70cm处开一个直径为5mm的小孔，焊上两个直径为15mm、高度为50mm的细钢管作为进气口，并通过输送管4与燃料仓5连接。

重要的是：由于管内只有两个甚至一个进气孔，在通了液化石油气后，在进气口位置的气流比较大，对应位置的小孔的火焰比较高，用一个燃料缓释的金属槽，倒扣在管内的进气口上，并用电焊固定，管内的金属槽的长度为1.6m，槽的两边每间隔20mm开一个小口，这样燃气遇到倒扣的金属槽后沿底下的小口向两边扩散，可以保证火焰管2内的燃气较为均匀，形成火焰的高度基本齐平，解决了管内燃气密度不均衡的问题。

参见附图2和3，小口可以为圆孔，也可以为锯齿形的槽。

可燃性气体选用的是液化石油气，为了安全，又做了一个箱子来固定燃气瓶，为了方便演示，可以将基台1设置为可移动的，这样看上去像一个整体，至此，鲁本斯火焰管2制作全部完成。参见附图1和4。

通过在基本的鲁本斯火焰管2内，增加了燃料缓释槽6，使火焰管2内的气体流量保持基本一致，并可以通过该装置实现声波的可视化，可以定量研究声速、波长和频率之间的关系。

对于本实用新型专利发明人的更进一步的考量，缓释孔61的大小也可以不一，当然要保证的是靠近进气口的位置较小，远离进气口的位置较大，可以实现火焰管2内的燃料均匀的释放；同样地，也可以将缓释孔61的大小设置为统一的，但为了实现均匀释放的目的，就需要调整缓释孔61之间的间隙距离的设置了，比如靠近进气口的位置较疏松，原理进气口的位置较密集。

使用时，先打开开关，释放燃气，并点燃，使通孔21上均匀的冒出火焰，在橡胶封口的一端播放声音，随着声音与橡胶的震动，通孔21上的火焰呈现高低不同，即实现声波的可视化。

以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

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