文档介绍：试验项目名称: 声速测量
试验目:
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三、试验原理:
1. 声波在空气中传输速度:
在标况下, 干燥空气中声速为v=, T=。室温t℃时, 干燥空气声速为 v=v。（1+t/T。）^(1/2)
2. 测量声速试验方法: v=fλ 式中, v声速, f声源震动频率, 波长。
I．相位法
波是震动状态传输, 即相位传输。若超声波发生器发出声波是平面波, 当接收器端面垂直于波传输方向时, 其端面上各点都含有相同相位。沿传输方向移动接收器时, 总能够找到一个位置使得接收到信号与发射器激励电信号同相。继续移动接收器, 直到找到信号再一次与发射器激励电信号同相时, 移过这段距离就等于声波波长。
需要说明是, 在实际操作中, 用示波器测定电信号时, 因为换能器振动传输或放大电路相移, 接收器端面处声波与声源并不一样相, 总是有一定相位差。为了判定相位差并测量波长, 能够利用双踪示波器直接比较发射器信号和接收器信号, 进而沿声波传输方向移动接收器寻求同相点来测量波长; 也能够利用李萨如图形寻求同相或反相时椭圆退化成直线点。
II．驻波法
根据波动理论, 超声波发生器发出平面声波经介质到接收器, 若接收面与发射面平行, 声波在接收面处就会被垂直反射, 于是平面声波在两端面间往返反射并叠加。当接收端面与当接收端面与发射头间距离恰好等于半波长整数倍时, 叠加后波就形成驻波。此时相邻两波节（或波腹）间距离等于半个波长（即）。当发生器激励频率等于驻波系统固有频率（本试验中压电陶瓷固有频率）时, 会产生驻波共振, 波腹处振幅达成最大值。
声波是一个纵波。由纵波性质能够证实, 驻波波节处声压最大。当发生共振时, 接收端面处为一波节, 接收到声压最大, 转换成电信号也最强。移动接收器到某个共振位置时, 示波器上又会出现了最强信号, 继续移动接收器到某个共振位置, 再次出现最强信号, 则两次共振位置之间距离为λ/2。
四、试验仪器:
声速测试仪、信号发生器、示波器。
试验内容及步骤:
用驻波法测声速
(1)按图连接电路, 将信号发生器输出端与声速仪输出端S2相连, 将声速仪输出端Sl与示波器Y端（或通道CH1）相连, 让Sl和S2靠近并留有合适空隙, 使两端面平行且与游标尺正交。
(2)依据试验室给出压电陶瓷换能器振动频率f, 将信号发生器输出频率调至f周围, 缓慢移动S2, 当在示波器上看到正弦波首次出现振幅较大处, 固定S2, 再仔细微调信号发生器输出频率, 使荧光屏上图形振幅达成最大, 读出共振频率f.
(3)在共振条件下, 将S2移近S1, 再缓慢移开S2, 当示波器上出现振幅最大时, 记下S2
位置x0.
(4)由近及远移动S2, 逐次记下各振幅最大时S2位置, 连续测20个数据xl, x20。
(5)用逐差法算出声波波长平均值。
2．用相位法测声速
(1)按图连接电路。
(2)将示波器“秒／格”旋钮旋至X-Y挡, 信号发生器接示波器CH2通道