声 速 的 测 量(超声波法).docx

文档介绍：L=nX（n为一正整数）5)
声速的测量（超声波法）
声波是一种在弹性媒质中传播的机械波。声波在媒质中传播时，声速，声强等诸多参量都和媒质的特性与状态有关，通过测量这些声学量可以测知媒质的特性及状态变化。例如，。&=1九已知声波频率并测出波长，
2即可计算声速。实际测量中为提高测量精度，可连续6-7次测量并用逐差法处理数据。【实验装置】
实验仪由超声实验装置和声速测定仪（即信号源，放大器），如图4所示。实验时将实验
装置与信号源按图4接连，将接收监测端口连接到示波器的Y输入端。
图4实验装置图
超声实验装置中发射器固定，摇动丝杆摇柄可使接收器前后移动，以改变发射器与接收器的距离。丝杆上方安装有数字游标尺（可准确显示位移量。整个装置可方便的装入或拿出水槽。
声速测定仪具有调节、输出超声发射器驱动信号；接收、放大处理超声接收器信号；显示相关参数；提供发射监测和接收监测端口连接到示波器等其它功能。
QSSV-2型超声波声速测定仪各键功能：
：6位LED数码管显示，显示本机频率单位：KHz；
2．电源开关键。
频率调节旋钮：用来调节信号源输出频率的大小；
输出强度旋钮：调节信号源输出频率幅值大小；
波形接收座：接收超声波接收器的信号，送至机内放大器，进行信号调制。
6．输出CH座：将放大调制后的信号输出至示波器；
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7．波形输出座：将本机信号源发生的频率信号送超声波发射器
：将本机内信号源信号送至示波器。
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声速测量仪是利用压电体的逆压电效应，即在信号发生器产生的交变电压下，使压电体
产生机械振动，而在空气中激发出声波，本仪器是采用锆钛酸铅制成的压电陶瓷管，或称压
电换能器，将它粘接在合金铝制成的阶梯形变幅杆上，再将它们与信号发生器连接组成声波
图5图声1波0-发4生器
发生器。（如图5）所示。当压电陶瓷处于一交变电场时，会发生周期性的伸长与缩短。当交变电场频率与压电陶瓷管的固有频率相同时振幅最大。这个振动又被传递给变幅杆，使它产生沿轴向的振动，于是变幅杆的端面在空气中激发出声波。本仪器的压电陶瓷的振荡频率在40KHz左右，相应的超声波波长约几毫米。由于它的波长短，定向发射性能好，本超声波发射器是比较理想的波源。变幅杆端面直径为扩大直径另加一个环形薄片比波长大很多，可近似地在发射面远处的声波看成是平面板，转化成电振动，为使此电振动增强。特加一选频放大器加以放大，再经屏蔽线输出给示波器观测，接收器安装在可移动的机构上，这个机构包括支架、丝杆、可移动底座，其上装有指针，并通过定位螺母套在丝杆上，由丝杆带动作平移带刻度的手轮等。接收器的位置由主、标尺刻度手轮的位置决定。
【主要技术参数】
：：0-300mm±
：15KHz〜50KHz;：6位LED数码管显示
5•波形输出电压：10V6•最大输出功率：25W7•放大器放大倍数：100倍
p-p
实验内容与步骤】
1．用共振法测量空气中的声速
将实验装置与信号源按图la连接，将接收监测端口CH连接到示波器的Y输入端，CH
2
暂