超聲聲速儀測(cè)聲速ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-31 13:16 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 氣中聲速的理論值應(yīng)為 由此我們也可以想象，在極地和赤道聲音傳播的速度是不同的 。 二、實(shí)驗(yàn)原理 本實(shí)驗(yàn)是對(duì)超聲波波速的測(cè)量 。 測(cè)量聲速最簡(jiǎn)單 、最有效的方法之一是利用聲速 v 、 振動(dòng)頻率 f 和波長(zhǎng) λ 之間的基本關(guān)系 ， 即 v=f λ 測(cè)出聲振動(dòng)頻率 f 和聲波的波長(zhǎng) λ，就可算出聲波的波速 v。當(dāng)然這僅僅是一種最簡(jiǎn)便的近似測(cè)量。 實(shí)驗(yàn)室中常利用，用共振干涉法、 相位法 比較法測(cè)定波長(zhǎng) λ ，由函數(shù)發(fā)生器或示波器直接讀出頻率 f。 三、測(cè)量原理 位移 S2 S1 聲壓 s1和 s2為壓電陶瓷超聲換能器， s1作為超聲源（發(fā)射頭），信號(hào)源發(fā)出的正弦電壓信號(hào)接到換能器 s1后，即能發(fā)出一平面聲波。 s2作為超聲波的接收頭，接收的聲壓轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后輸入示波器觀察， s2在接收超聲波的同時(shí)還反射一部分超聲波。這樣，由 s1發(fā)出的超聲波和由 s2反射的超聲波在 s s2之間的區(qū)域干涉而形成駐波。改變 s s2之間的距離，在一系列特定的位置上，接收面 s2上的聲壓達(dá)到極大值，可以證明：相鄰兩極大值之間的距離為半波長(zhǎng) 。 為了測(cè)出駐波相鄰波腹或相鄰波節(jié)之間的半波長(zhǎng)距離，可改變 s1和 s2之間的距離，此時(shí)，可以看到示波器上顯示的信號(hào)幅度發(fā)生周期性的大小變化，即由一個(gè)極大變到極小，再變到極大，而幅度每一次周期性的變化，就相當(dāng)于s s2之間的距離改變了。 s s2之間距離的改變由游標(biāo)尺測(cè)得。由信號(hào)源可讀出超聲源的頻率 f，這樣就可計(jì)算出聲速 v。 2. 相位法 波是振動(dòng)狀態(tài)的傳播 ， 也可以說是相位的傳播 。 沿傳播方向上的任何兩點(diǎn) ， 其振動(dòng)狀態(tài)相同 (同相 : 相位差為 0)或者說其相位差為2π的整數(shù)倍時(shí)兩點(diǎn)間的距離應(yīng)等于波長(zhǎng) λ的整數(shù)倍 ， 即 l = n λ (n為一正整數(shù) ) 利用這個(gè)公式可測(cè)量波長(zhǎng)。 相位法又可分為 行波法 和 李薩如圖形法 。 (1)行波法 將發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)同時(shí)輸入到示波器 ， 此時(shí)示波器上同時(shí)顯示的發(fā)送和接收電信號(hào) 。 當(dāng)改變兩個(gè)換能器之間的距離時(shí) ， 發(fā)送信號(hào)不變 ， 而接收電信號(hào) （ 正弦波 ） 的幅值和位置均發(fā)生變化 ， 當(dāng)接收電信號(hào)的位置與發(fā)射信號(hào)的位置前后兩次重合時(shí)接收器走過的距離 ， 就是信號(hào)的波長(zhǎng) 。 12 xxl ??? ?(2)李薩如圖法 ??????lvlf 22 ????0??4???2????? 43??????2? 從 s1發(fā)出的超聲波通過媒質(zhì)達(dá)到接收頭 s2，在發(fā)射波和接收波之間產(chǎn)生相
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