声速测量预习

声速测量预习 声速测量 测测原理 fλ=fvv声波的测播速度与声波测率和波测的测系测, ffλ可测～只要测出波的测率声和波测～可求出速。即声可由源的振测测率得声到～因此～测测的测测就是如何测定波波测。声 根据超波的特点～测测中可以采用测不同的方法测出超波的波测,声几声 1. 测波法;共振干涉法, 如右测所示～测测测信测生器测出将号 的正弦测测信接到测射超测能器上～号声 超测射测能器通测测测测～测测信测测声声将号 超波～以超波形式测射出去。接声声 收测能器通测测测测～波信测测测测信后～送入示波器测察。声将声号号 由波测播理测可知～测射测能器测出一定测率的平面波～测测空测播～声从声气 到接收测能器。如果接收面和测射面测格平行～入射波在接收面上垂直反达即 射～入射波反射波相互干涉形成测波。此测～测能器之测的距恰好等于其与两离 声数声声气声波半波测的整倍。在测波中～波腹测测;空中由于测测而引起的超出静气声当测大测强的那部分测强,最小～而波测测测最大。接收测能器的反射界面测测波测测～测效测最大～测接收器测测成测信后示波器上测察到的测测信幅测也声号从号 是大测～所以可接收测能器端面测的测化判超波测波是否形成。极从声来断声 移测尺游测～改测只测能器端面的距～在一系列特定的距上～媒测卡两离离 中出测测定的测波共振测象～此测～测能器测的距等于半波测的整倍～只要将两离数 我测测测接收测能器测出测测幅度的测化～测测下相测次出测最大测测测测;接收器位两数即 λ=fv于波测测,尺的测;测测之差的测测测等于半波测,～测根据公式,卡数两数就可算出超波在空中的测播速度～其中超波的测率可由信测生器直接测得声气声号。2.相位比测法 测测接测如下测所示。波是振测测的测播～也可以测是位相的测播。在波测播状声 方向上～所有测点的振测位相逐一落后～各点的振测位相又测测测化。波波源随声和接收点存在着位相差～而测位相差测可以通测比测接收测能器测出的测信测射号与 测能器测入的正弦交测测测信的号 位相测系中得出～可利用示并 波器的李测如测形测察。来 ?ω位相差和角测率、测播 =?t?ω测测t之测有如下测系, l2πt==ωλ=Τvtv同测有～～～;式中T测周期, π2l?=λ代入上式得, nλl=?=nπ2当 ;n=1～2～3～...,测～可得。 由上式可知,接收点和波源的距测化等于一波测测～测接收点和波源当离个 的位相差也正好测化一周期;个即Ф=2π,。 测测测～通测改测测射器接收器之测的距～测察到相位的测化。相位差改测与离当 lπ测～相测距离的改测量测半波测。根据波测和测率可求出波速。即个即 测测测器 声杠两个速测定测如下测所示～在支架和测上相向安置固有测率相同的测测陶 瓷测能器～左端支架上固定的是测射测能器～右端可移测底座安的是接收测能装器～旋测测刻度手测及借助螺旋测微置～就可精密地测测测出测能器之测的当装并两 距。 离 下测中测能器的核心元件;测测片,都是由测测材料;如石英、测测酸测陶瓷两 等,做成～测测材料具有 正测测效测;在测力作用下 两极异号两极测生测荷～测 测生测位差,和逆测测效测 ;测测材料端测加上外加测测测能测生测测,。利用上述可逆效测测测材料制成的测测两将 测能器可以测测能测能的相互测测。左测测测测能器声与当S1测于交测测测中测～利用逆测测 效测可以把测能测测测能作测波测生器～而右测测测测能器声声S2测是利用正测测效测～将接收的振测测化成测振测作测波接收器。声声 测测容内 1.用测波法;共振法,测速,声 按测测接置～信源测至测测陶瓷测能器的固有测率～示波器加方式用装将号叠 “Y2”～测测源亦测“内触Y2”或“Y1/Y2”～测测改测接收器位置～测察测测化声与声接收器位置的测系～由此测定超波波测。 2.用相位比测法;李测如测形法,测速,声 按测测接测器置～示波器加方式用“交替”或“测”～测测源测装叠断内触 “Y2”～按下示波器的“X-Y”测～改测接收器位置～通测李测如测形测定超波声波测。 数据测理 1. 测波法;共振干涉法, f, KHz数据表1 S坐测;mm,2 X 测目XXXXXXXXX1234568910 7 ,XX,XX,XX,XX,XX61728394105?逐差;5X, λ=?105X λQ=?2;X , 5λ的平均测 λ?. 根据逐差法测理据～先算出数5的平均测～再算出其测准偏差 2(55)λλ?,iiS=5λ22?=+?()(2)S(1)n??λλ555λ?～再按式～求出～其中测考测 ?测器测差取,0.02mm～ ???vf=λv5λλv?由求出～再由推测出的表式～最后测出达的表式;达vvv= ?,。 ?测测测测理测测比测～求出其相测测差。将与 2.相位比测法 f, KHz数据表2 S坐测;mm,2 测目XXXXXXXXXX12345678910 ?逐差;5,XX,XX,XX,XX,XX61728394105 X, λ=?55X Qλ=?;X , 5λ的平均测 数据测理要求及方法同上???。 思考测 1,测测测测测能器的固有测率,测什测测能器要在测振测率件下测行测速测定,怎找条声 2,用李测如测形法测量测～测测源测“内触Y1”可以测,测“Y2”和“Y1”有何不同,用共振法测量测测如何, 相测知测 机械振测在介测中的测播测机械波。波就是测测机械波。人耳能到的称声听声 波测可测波～测率在称声20Hz一20kHz之测～测率低于20Hz的波是次波～声声测率高于20kHz的波测测超波。声称声 声决声来研波在介测中测播速度取于介测的性测～可利用速的测量究介测的性测和测的测化。而测测测量中不是所有测率的波都可测量。次波测率低～波测状并声声 大～测以测量～可测波干测大。只有超波适于测量～因其方向性好～能量集声声 中～故测测测量测率20kHz以上的超波信。声号 注意事测 V=5PP1,正确号将号使用信测生器及示波器～测测测一般信源测出测至峰-峰测V左右。 2,用速测量测测定波测测～测注意测方向;一声声般是超波的测播方向,移测接收器～否测测生螺距测将会隙差。 3,注意恰测测示波器的“测当描速度测测;SEC/DIV,”及“测测测测;VOLTS/DIV,”的位～以档减确便测察及小测量不定度。