【正文】 振狀態(tài)之間，即 S2 所移過的距離為： 2（ 2） 相當(dāng)于 L 改變了 2。 3． 2． 2兩個相互垂直諧振動的合成法（簡稱相位法） 在示波器熒光屏上就出現(xiàn)兩個相互垂直的同頻率的諧振動的合成圖形 —— L Ln 1 Ln n1 2 n 2 X Y 2XY Cos 2 1Sin2 2 1 A1A2 A1 A2 5） 在一般情況下，此李沙如圖形為橢圓。 2yx 1 2 1 222時，得 A1A2，軌跡為以坐標(biāo)軸為主軸的橢圓當(dāng) 2 2 1 y A2xA1，軌跡為處于第二和第四象限的一條直線。顯然， LL Ln 1 Ln )2隨著振動相位差從 0 16—— 2(a)→（ b）→ (c)變化。測得波長和頻率 f，根據(jù) V f 實驗內(nèi)容 （ 1）熟悉聲速測定儀 該儀器由支架、游標(biāo)卡尺和兩只超聲壓電換能器組成。 兩只超聲壓電換能器，一只為發(fā)射聲波用（電聲轉(zhuǎn)換），一只為接收聲波（聲電轉(zhuǎn)換），其結(jié)構(gòu)完全 相同。壓電換能器產(chǎn)生的波具有平面性、單色性好以及方向性強的特點。 （ 2）駐波法測量聲速 1）按圖接好線路，把換能器 S1 引線插在低頻信號發(fā)生器的“功率輸出孔”，把換能器 S2 接到示波器的“ Yinput”。 3）壓入示波器電源開關(guān)，把示波器 Y衰減開關(guān) VOLTS/DIV置 檔， Y 輸入方式置 AC 位。 4）移動 S2 位置，目測 S1 與 S2的距離為 3cm 左右，調(diào)整低頻信號發(fā)生器的“頻率調(diào)節(jié)”波段開關(guān)，調(diào)節(jié)頻率微調(diào)電位器，使數(shù)碼顯示屏的頻率讀數(shù)為 — 范圍。記下頻率 f值（實驗過程中，頻率 f 不許改變，否則影響實驗數(shù)據(jù)）。 6）注意：實驗過程中不要用手觸摸兩個換能器，以免影響測量精確性。記下 S2 的初始位置 L0。（ 3）相位法測聲速 1）把示波器觸發(fā)方式選擇“外接”。 3）把 S2 調(diào)回距 S1 大約 3cm，移動接收換能器 S2，調(diào)節(jié)游標(biāo)卡尺微調(diào)螺絲，同時觀察示波器的圖形變化，使圖形為“ /”，記下 S2 初始位置 LO。 5）實驗完畢，關(guān)掉電 源，整理好儀器 實驗參考數(shù)據(jù) 1）駐波法測量聲速 共振頻率 f= 表 1 駐波法測量波長的測量數(shù)據(jù) 次序 Li10 3mm 次序 Li10 3mm Li 5 Li10 3mmvLI 5 Li10 3mm 678910逐差法處理表 1數(shù)據(jù) 152SL L vLi 5 Li I 5in 1i 1 標(biāo)準(zhǔn)偏差= 5 Li vLI 5 Li uB m3 合成不確定度為 222222uLI 5 LI uA uB SL u (mm) LBi 5i 3 頻率 f不確定度聲速 V的相對不確定度 EV (uff) (2uf mf (HZ) uLI 5 LiLi 5 Li)2 () () % 聲速的計算 V 22f(Li 5 Li) (m/s)55 聲速 V 不確定度為 uV VEV 3(m/s) V V uV (m/s)(p) EV % 2）相位法測量聲速 參考駐波法。 2）相位法測量優(yōu)于駐波法測量。 2）換能器的不完全平行。 4）隨著換能器的距離的增加能量會有減弱。 第五篇：聲速測定儀的改進(jìn)及聲速測量方法的研究 (精 ) 聲速測定儀的改進(jìn)及聲速測量方法的研究摘要 :改進(jìn)聲速測定儀 ,聲速測量方法的研究與思考 ,關(guān)鍵詞 :聲速測量 ?？v所周知 ,振動頻率 在 (20200O0Hz 的聲波可以被人耳聽到 ,被稱為可聞波 ,頻率在 20kHz 以 _h 的聲波稱為超聲波。對聲波特性的測量是聲學(xué)在應(yīng)用技術(shù)的一個重要內(nèi)容 ,特別是聲波波速 (簡稱聲速的測量 ,在聲波定位、探傷、測距等應(yīng)用中具有重要意義。延長臂 A的另一端用螺絲跟 B套緊后 ,在套圈 B裝 J二壓電陶瓷換能器 ,并旋緊邊沿上的三根螺絲 .改進(jìn)后的聲速測定儀如圖 3所示 .接收換能器與發(fā)射換能器的端面可以調(diào)節(jié)平行或者成任意角度 .改裝后的聲速測定儀還可以測量聲波在液體中的速度 ,在聲測定儀的前側(cè)放置一液體槽 ,延伸臂可以很方便地伸入液體內(nèi) ,測量超聲波在液體中的傳播速度如圖 4 所示 .聲速測定儀的改進(jìn) ,擴大了儀器的使用范圍 .【 2】 根據(jù)諧振、共振和波的反射、迭加性質(zhì) ,測 量波的傳播速度的方法 ,是一種重要的思想方法 ,但在測量超聲波波速的方法和裝置中 ,存在三個影響測量結(jié)果的問題 :一是振動源的穩(wěn)定性 ,二是觀察振動情況的示波器靈敏度 ,三是發(fā)射器和接收器的固有頻率不相等。當(dāng)信號發(fā)生器輸出的正弦波頻率等于發(fā)生器的固有頻率 ,則產(chǎn)生諧振 ,發(fā)生器的振動最強 ,產(chǎn)生的超聲波能量最大。因為諧振時 ,振動最強 ,信號發(fā)生器輸出信號頻率漂移時 ,使發(fā)射器工作在非諧振狀態(tài) ,所以產(chǎn)生的超聲波強度就變小 ,同時因頻率變化而導(dǎo)致波長發(fā)生變化 ,共振干涉點的位置 ,也發(fā)生變化 ,接收器就難以找到確切的共振干涉點 ,測量結(jié)果就有更大的誤差。用共振干涉法或相位比較法測量超聲波的速度 ,均與頻率或波長有關(guān) ,所以要提高測量結(jié)果的精確度 ,須用性能較好的輸出頻率穩(wěn)定的信號發(fā)生器。當(dāng)接收器接收到超聲波 強度的大小發(fā)生微小變化時 ,示波器能否反映出來 ,就取決于示波器 y 偏轉(zhuǎn)的靈敏度和幅度線性。但由于波形幅度受示波器顯示屏大小及幾何尺寸的制約 ,不能超過屏幕的最大尺寸 ,否則就 無法觀察和比較波形和幅度 ,所以 Y偏轉(zhuǎn)增益不能過大。解決的辦法是將 幅度調(diào)到剛好在熒光屏的最大值范圍內(nèi) ,可使誤差減少到儀器所能達(dá)到的最小程度。對利用共振干涉法測量波長影響較大 ,因為共振干涉法比較的是能量的大小 ,找的是能量最大值的位置 ,即共振點 ,不同的固有頻率使得出現(xiàn)能量最大值的位置增多 ,范圍變寬 ,能量 幅度最大值不再是一個位置 ,而是一個區(qū)間 ,從而使測量誤差增大?！?4】可見相位比較法只與頻率有關(guān) ,與能量無關(guān) ,而共振干涉法與頻率和能量均有關(guān) ,測量結(jié)果沒有相位比較法的準(zhǔn)確。 參考文獻(xiàn) 【 1】黃賢群 .SW1 型聲速測定儀的改進(jìn)及聲速測量方法的研究 .韓山師范學(xué)院學(xué)報 ,2021,29(06:4952【 2】毛杰健 ,楊建榮 .超聲波波速測量裝置中存在的三個問題 .上饒師范學(xué)院學(xué)報 ,2021,22(06:3839【 3]江蘇洪澤瑞特電子設(shè)備有限公司 .豁 1麟 5型功率函數(shù)信號發(fā)生器技術(shù)說明書〔 【 4】鄧麗娟 .SV4型聲速組合測定儀測聲速三種方法的比較 .寧德師專學(xué)報 (自然科學(xué)版 ,2021,20(04:411413