1.一种空气比热容比的测量仪器,其特征在于,包括声速测量管(1)、声控发光单元阵列(2)、电源端盖(3)、反射端盖(4);
所述声速测量管(1)为圆筒形透明双层结构;
所述声控发光单元阵列(2)设在声速测量管(1)内壁上;声速测量管(1)一端面设有电源端盖(3),另一端面设有反射端盖(4);
位于电源端盖(3)一端部的声速测量管(1)上设有出水口(12),位于反射端盖(4)一端部的声速测量管(1)上设有进水口(11);
采用上述测量仪器测量空气比热容比的方法,该测量方法包括下述顺序步骤:向声速测量管(1)的圆筒形透明双层结构内通入一定温度T的水;
通过电源端盖(3)外接已知频率的音频信号转换为声音,并将电源连接到声控发光单元阵列(2)的电路基板上;通过反射端盖(4)将电源端盖(3)发出的声音反射回来,使得声音在声速测量管(1)内部来回震荡形成驻波;
利用声控发光单元阵列(2)将声速测量管(1)内声音强度分布转化为光强分布,读出管内波长个数,测得驻波波长;
利用波长和频率计算对应温度的声音速度V,根据 即 其中R和M
为已知常数,通过测量温度T对应的声速V,准确的得出比热容比γ;
所述声速测量管(1)横向设置在相对的两个支架(5)上;
所述声控发光单元阵列(2)正面上设有电路基板(21)与贴片咪头(22),反面上设有双色LED(23)。
2.根据权利要求1所述的一种空气比热容比的测量仪器,其特征在于,所述电源端盖(3)包括电源端盖外壳(31),在电源端盖外壳(31)内侧设有弹簧针连接器(32)与压电陶瓷蜂鸣片(33),外侧设有电源开关(34)、音频信号输入端(35)与管内音频信号检测输出端(36)。
3.根据权利要求1所述的一种空气比热容比的测量仪器,其特征在于,所述声速测量管(1)内空气柱长度为已知定长,管内壁设有声控发光单元阵列(2),其用于显示声速测量管内空气驻波的波长个数,从而测得驻波波长。
4.根据权利要求1所述的一种空气比热容比的测量仪器,其特征在于,所述声控发光单元阵列(2)将声速测量管(1)内的声音驻波状态的声音信号,转换为光信号,用发光双色LED直观显示出来,读取声速测量管内部驻波波长个数。
5.根据权利要求1所述的一种空气比热容比的测量仪器,其特征在于,所述电源端盖(3)用于将外接已知频率的音频信号转换为声音,并将电源连接到声控发光单元阵列(2)的电路基板(21)上。
6.根据权利要求1所述的一种空气比热容比的测量仪器,其特征在于,所述反射端盖(4)用于将电源端盖(3)发出的声音反射回来,使得声音在声速测量管内部来回震荡形成驻波。