一种PT相变演示装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种PT相变演示装置，包括：第一支架、第二支架、悬绳、滑轮、负载、第一振动摆、第二振动摆、摆动检测模块、测距模块、能量调节模块、控制模块和绘图模块；摆动检测模块生成第一摆动状态信号和第二摆动状态信号；测距模块检测获得第一距离和第二距离；能量调节模块减少第一振动摆的能量而增加第二振动摆的能量；控制模块根据第一摆动状态信号和第二摆动状态信号控制能量调节模块的开启与关闭；绘图模块获得第一距离和第二距离，并根据第一距离绘制第一振动摆的摆动轨迹和根据第二距离绘制第二振动摆的摆动轨迹。本发明专利技术提供的PT相变演示装置，提高了对实验数据的处理效率并缩短了实验时间。

PT phase change demonstration device

The invention discloses a PT transformation demonstration device comprises a first bracket and the second bracket hanging rope and pulley, load, vibration, the first second vibration pendulum, swing detection module, location module, energy regulation module, control module and drawing module; swing detection module into a first swing state signal and the second signal swing state the ranging module detection; the first and second distances; power conditioning modules reduce vibration energy and increase the first second vibration energy; the control module according to the first swing state signal and the second signal swing state control of energy regulation module to open and close the drawing module; get the first and second distances, and according to the swing track first from the drawing first vibration pendulum and the swing track second draw second vibration according to the distance. The PT phase change demonstration device provided by the invention improves the processing efficiency of the experimental data and shortens the experimental time.

【技术实现步骤摘要】
一种PT相变演示装置
本专利技术涉及物理测试
，具体涉及一种PT相变演示装置。
技术介绍
耦合振动是指几个互相独立的振动通过力、电场或磁场等方式发生关联，从而实现振动间能量转换的过程。耦合振动现象普遍存在，它可能产生危害，也可以被利用。通过在张紧的悬绳上，对称地系牢2个摆长和质量都相同的震动摆，可以构成一个耦合受迫振动系统。现有技术中，利用上述耦合受迫振动系统进行实验，使用高频摄像机高速摄像来记录摆锤的运动，通过后期对图像的处理可以获得摆锤的运动轨迹。通过改变实验条件，对运动轨迹进行对比分析，可以发现PT(Parityandtime-reversal)对称相向破坏的PT对称相的变化，即PT相变。由于采用摄像机对耦合振动的过程进行记录，运动轨迹的获取需要进行后期处理，不能现场用图形演示PT相变的过程，整个实验过程时间较长。因此，如何提出一种PT相变演示装置，不仅能够模拟耦合摆的振动耦合和能量转换过程，还可以现场观察到PT相变，提高实验数据处理的效率并缩短实验时间成为业界亟待解决的重要课题。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种PT相变演示装置。本专利技术提供一种PT相变演示装置，包括：第一支架、第二支架、悬绳、滑轮、负载、第一振动摆、第二振动摆、摆动检测模块、测距模块、能量调节模块、控制模块和绘图模块；所述第一支架和所述第二支架平行设置，所述第一支架上部安装所述滑轮，所述悬绳一端固定在所述第二支架上部，另一端通过所述滑轮连接所述负载，所述悬绳在所述第二支架上的固定端的高度与所述悬绳与所述滑轮接触的最高点的高度相等；所述第一振动摆和所述第二振动摆的摆线长度相同，且摆锤质量相等，所述第一振动摆和所述第二振动摆间隔固定在所述第一支架和所述第二支架之间的所述悬绳上，所述第一振动摆距离所述第一支架的距离与所述第二振动摆距离所述第二支架的距离相等；所述摆动检测模块，用于在检测到所述第一振动摆摆动到第一预设检测位置时生成第一摆动状态信号，以及检测到所述第二振动摆摆动到第二预设检测位置时生成第二摆动状态信号；所述测距模块，用于检测获得所述第一振动摆距离预设位置的第一距离和所述第二振动摆距离所述预设位置的第二距离；所述能量调节模块，用于减少所述第一振动摆的能量而增加所述第二振动摆的能量；所述控制模块，用于根据所述第一摆动状态信号和所述第二摆动状态信号控制所述能量调节模块的开启与关闭；所述绘图模块，用于接收所述第一距离和所述第二距离，并根据所述第一距离绘制所述第一振动摆的摆动轨迹和根据所述第二距离绘制所述第二振动摆的摆动轨迹；所述摆动检测模块和所述能量调节模块分别与所述控制模块相连，所述测距模块与所述绘图模块相连。本专利技术提供的PT相变演示装置，通过摆动检测模块分别生成第一摆动状态信号和第二摆动状态信号，测距模块分别测量第一振动摆距离预设位置的第一距离和第二振动摆距离预设位置的第二距离，能量调节模块减少第一振动摆的能量而增加第二振动摆的能量，控制模块根据所述第一摆动状态信号和所述第二摆动状态信号控制所述能量调节模块的开启与关闭，绘图模块获得第一距离和第二距离，并根据第一距离绘制第一振动摆的摆动轨迹和根据第二距离绘制第二振动摆的摆动轨迹，提高了对实验数据的处理效率并缩短了实验时间。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一实施例PT相变演示装置的主视结构示意图；图2为本专利技术一实施例PT相变演示装置的A向结构示意图；图3a为本专利技术一实施例第一振动摆的摆动轨迹示意图；图3b为本专利技术一实施例第二振动摆的摆动轨迹示意图；图4a为本专利技术另一实施例第一振动摆的摆动轨迹示意图；图4b为本专利技术另一实施例第二振动摆的摆动轨迹示意图；图5a为本专利技术又一实施例第一振动摆的摆动轨迹示意图；图5b为本专利技术又一实施例第二振动摆的摆动轨迹示意图；附图标记说明：1-第一支架；2-悬绳；3-滑轮；4-负载；5-第一振动摆；6-第二振动摆；7-摆动检测模块；8-测距模块；9-能量调节模块；10-第二支架。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术一实施例PT相变演示装置的主视结构示意图，图2为本专利技术一实施例PT相变演示装置的A向结构示意图，如图1和图2所示，本专利技术提供的PT相变演示装置包括：第一支架1、第二支架10、悬绳2、滑轮3、负载4、第一振动摆5、第二振动摆6、摆动检测模块7、测距模块8、能量调节模块9、控制模块和绘图模块；第一支架1和第二支架10平行设置，第一支架1上部安装滑轮3，悬绳2一端固定在第二支架10上部，另一端通过滑轮3连接负载4，悬绳2在第二支架10上的固定端的高度与悬绳2与滑轮3接触的最高点的高度相等；其中，第一支架1和第二支架10之间的距离可以设置为75厘米。第一振动摆5和第二振动摆6均包括摆线和摆锤两部分，摆线和摆锤固定连接，且第一振动摆5和第二振动摆6的摆线长度相同，且摆锤质量相等，所述摆线长度优选38厘米，所述摆锤质量优选20克，第一振动摆5和第二振动摆6间隔固定在第一支架1和第二支架10之间的悬绳2上，第一振动摆5和第二振动摆6之间的距离可以设置为18厘米，且第一振动摆5距离第一支架1的距离与第二振动摆6距离第二支架10的距离相等；摆动检测模块7用于在检测到第一振动摆5摆动到第一预设检测位置时生成第一摆动状态信号，以及检测到第二振动摆6摆动到第二预设检测位置时生成第二摆动状态信号，所述第一摆动状态信号表明第一振动摆5经过所述第一预设检测位置，所述第二摆动状态信号表明第二振动摆6经过所述第二预设检测位置，为了便于检测第一振动摆5和第二振动摆6的摆动状态，可以将第一振动摆5摆动的最低点设置为所述第一预设检测位置，可以将第二振动摆6摆动的最低点设置为所述第二预设检测位置；测距模块8用于检测获得第一振动摆5距离预设位置的第一距离和第二振动摆6距离所述预设位置的第二距离；能量调节模块9用于减少第一振动摆5的能量而增加第二振动摆6的能量；所述控制模块用于根据所述第一摆动状态信号和所述第二摆动状态信号控制所述能量调节模块的开启与关闭；所述绘图模块用于接收所述第一距离和所述第二距离，并根据所述第一距离绘制第一振动摆5的摆动轨迹和根据所述第二距离绘制第二振动摆6的摆动轨迹；摆动检测模块7和能量调节模块9分别与所述控制模块相连，测距模块8与所述绘图模块相连。第一支架1用于安装滑轮3，第二支架10用于固定悬绳2的一端，负载4用于调节悬绳2的张力，可采用砝码或者施力装置，所述施力装置可以连续调节悬绳2的张力，悬绳2具有弹性，可以采用尼龙绳，便于进行张力调节，通过悬绳2可以实现第一振动摆5和第二振动摆6的耦合，第一振动摆5和第二振动摆6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PT相变演示装置，其特征在于，包括：第一支架、第二支架、悬绳、滑轮、负载、第一振动摆、第二振动摆、摆动检测模块、测距模块、能量调节模块、控制模块、绘图模块；所述第一支架和所述第二支架平行设置，所述第一支架上部安装所述滑轮，所述悬绳一端固定在所述第二支架上部，另一端通过所述滑轮连接所述负载，所述悬绳在所述第二支架上的固定端的高度与所述悬绳与所述滑轮接触的最高点的高度相等；所述第一振动摆和所述第二振动摆的摆线长度相同，且摆锤质量相等，所述第一振动摆和所述第二振动摆间隔固定在所述第一支架和所述第二支架之间的所述悬绳上，所述第一振动摆距离所述第一支架的距离与所述第二振动摆距离所述第二支架的距离相等；所述摆动检测模块，用于在检测到所述第一振动摆摆动到第一预设检测位置时生成第一摆动状态信号，以及检测到所述第二振动摆摆动到第二预设检测位置时生成第二摆动状态信号；所述测距模块，用于检测获得所述第一振动摆距离预设位置的第一距离和所述第二振动摆距离所述预设位置的第二距离；所述能量调节模块，用于减少所述第一振动摆的能量而增加所述第二振动摆的能量；所述控制模块，用于根据所述第一摆动状态信号和所述第二摆动状态信号控制所述能量调节模块的开启与关闭；所述绘图模块，用于接收所述第一距离和所述第二距离，并根据所述第一距离绘制所述第一振动摆的摆动轨迹和根据所述第二距离绘制所述第二振动摆的摆动轨迹；所述摆动检测模块和所述能量调节模块分别与所述控制模块相连，所述测距模块与所述绘图模块相连。...

【技术特征摘要】
1.一种PT相变演示装置，其特征在于，包括：第一支架、第二支架、悬绳、滑轮、负载、第一振动摆、第二振动摆、摆动检测模块、测距模块、能量调节模块、控制模块、绘图模块；所述第一支架和所述第二支架平行设置，所述第一支架上部安装所述滑轮，所述悬绳一端固定在所述第二支架上部，另一端通过所述滑轮连接所述负载，所述悬绳在所述第二支架上的固定端的高度与所述悬绳与所述滑轮接触的最高点的高度相等；所述第一振动摆和所述第二振动摆的摆线长度相同，且摆锤质量相等，所述第一振动摆和所述第二振动摆间隔固定在所述第一支架和所述第二支架之间的所述悬绳上，所述第一振动摆距离所述第一支架的距离与所述第二振动摆距离所述第二支架的距离相等；所述摆动检测模块，用于在检测到所述第一振动摆摆动到第一预设检测位置时生成第一摆动状态信号，以及检测到所述第二振动摆摆动到第二预设检测位置时生成第二摆动状态信号；所述测距模块，用于检测获得所述第一振动摆距离预设位置的第一距离和所述第二振动摆距离所述预设位置的第二距离；所述能量调节模块，用于减少所述第一振动摆的能量而增加所述第二振动摆的能量；所述控制模块，用于根据所述第一摆动状态信号和所述第二摆动状态信号控制所述能量调节模块的开启与关闭；所述绘图模块，用于接收所述第一距离和所述第二距离，并根据所述第一距离绘制所述第一振动摆的摆动轨迹和根据所述第二距离绘制所述第二振动摆的摆动轨迹；所述摆动检测模块和所述能量调节模块分别与所述控制模块相连，所述测距模块与所述绘图模块相连。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述摆动检测模块包括一对激光发射器和激光接收器以及两个挡光片，所述两个挡光片分别固定在所述第一振动摆和所述第二振动摆的摆锤底部；所述一对激光发射器和激光接收器固定设置在同一直线上，在所述第一振动摆或者所述第二振动摆位于最低点时，所述挡光片遮挡所述激光器产生的激光束。3.根据权利要求1所述的装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐军杰，崔怡洲，叶阳，王奥诚，邵青楠，吕志清，王爱军，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11