声速的测定

小编:优质农业网   人气:0℃   发布时间:2025-03-12 08:16:05
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寻找到超声波的频率(就是换能器的共振频率)后,只要测量到信号的波长就可以求得声速。我们采用驻波法和相位比较法来测量信号波长:

声速的测定

(1)驻波法

信号发生器产生的信号通过超声速测定仪后,会在两个换能器件之间产生驻波。改变换能器之间的距离(移动右边的换能器)时,在接收端(把声信号转为电信号的换能器)的信号振幅会相应改变。当换能器之间的距离为信号波长的一半时,接受端信号振幅为最大值。

实验中调节示波器的垂直方式选择开关,触发源选择开关,内触发源选择开关,Auto-Norm-X-Y开关,使屏幕上显示出接受端信号,图见前面“调整仪器”中“示波器的使用与调整”部分。然后,一边移动右边换能器,一边观察示波器上的信号幅度。

当信号幅度为最大值时,通过放大的游标卡尺读出此时换能器间的距离。两个相邻的信号幅度最大时换能器间的距离差就是波长的一半。这样就知道了声波的波长,从信号发生器读出信号的频率,这样根据计算声速的公式就可以计算出声速了。

(2)相位比较法

由于两个换能器间有距离,这样在两个换能器处的信号有一相位差。当换能器间距离改变一个波长时,相位差改变2pi。

实验中调节示波器的垂直方式选择开关,触发源选择开关,内触发源选择开关,Auto-Norm-X-Y开关,使屏幕上显示出两个换能器端信号产生的李撒如图(见图4李撒如图像)。然后,一边移动右边换能器,一边观察示波器上的李撒如图。

当观察到两个信号的相位差改变2pi时,通过放大的游标卡尺读出此时换能器间的距离。通过游标卡尺可以得到声波的波长,从信号发生器读出信号的频率,这样根据计算声速的公式就可以计算出声速了。

超声声速测定仪读数公式:V=fx入,计算声速。超声声速测定仪读数公式:V=fx入,计算声速,用驻波法(或共振千涉法)测声速。超声波测速适合作流动物质中含有较多杂质的流体的流速测量,超声多谱勒法只是其中一种 ,还有频差法和时差法等等。

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