实验超声声速的测定ppt课件.ppt

超声声速仪
测声速有关声波研究的应用和发展
牛顿在他的《原理》中对声速作了理论推导，但实验的结果与此并不相符，牛顿推测了实验值和理论值之间不一致的原因。但是，真正的解释是在过了一个世纪之后由拉普拉斯(1749—1827)做的。牛顿没有考虑到由于压缩变热和稀疏致冷引起的弹性变化。今天人们对声音的研究，从语音声学、生理声学、建筑声学、环境声学、水声学、超声学等等，遍及各个领域。 如火山爆发、地震、流星爆炸、极光、雷电、磁暴、台风、龙卷风、晴空湍流、风暴、海浪、电离层扰动、核爆炸、火箭发射、大炮、化学爆炸、飞机、火车、高速行驶中的汽车、某些大型工厂、高楼、风吹过高山等等，都会在一定的条件产生次声波。
虽然早在上百年前就首次记录到了次声波，可是人们次对声的认识却没有多大进展。到近二十年来，科学技术有了飞跃的发展，人们对自然界中次声现象及次声传播规律的认识才有了较大提高。声速测量的目的声速测量的发展以微处理机为中心的测量仪器，不但实现了小型化、多功能，而且由于采用了快速博里叶换算法从而实现了实时分析。同时也出现了一些新的声学测量和分析方法，例如实时频谱分析，声强测量，声源鉴别，瞬态信号分析，相关分析等。
今后声学测量的任务是采用新的测量技术，提出新的测量力法，使用自动化数字式仪器，以提高测量的淮确度和速度。回顾历史，可以看到，在发展经典声学的过程中，许多研究工作是直接用人耳来听声音的。直到本世纪，发展了无线电电子学，才使声波的测量采用了电声换能器和电子测量仪器。高性能的测量传声器、频谱分祈仪和声级记录器实现了声信号的声压级测量，频谱分析和声情号特性的自动记录；从而可以测量各种不同频率、不同强度和波形的声波，扩展了声学的研究范围，促进了近代声学的发展。可以期望，计算技术和大规模集成电路的发展，微计算机和微处理机在声学工作中的应用，必将促使近代声学进一步发展。1、了解超声压电换能器的结构和工作原理；
2、熟悉示波器和低频信号发生器的使用；
3、用共振干涉法和相位比较法测量空气中的
声速。
4、学会用逐差法处理数据，并对结果的不确定度进行分析。声波的基本知识相位比较法实验装置
（相位比较法只需将信号发生器输出的信号加在示波器的X端）15频率调节开关读数装置传感器及它的内部结构本实验采用压电陶瓷超声换能器来实现声压和电压之间的转换。压电换能器做波源具平面性、单色性好以及方向性强的特点。同时，由于频率在超声范围内，一般的音频对它无干扰。频率提高，波长λ就短，在不长的距离中可测到许多个λ，取其平均值，λ的测定较准确。这些都可使实验的精度大大提高。
压电陶瓷超声换能器由压电陶瓷片和轻、重两种金属组成。压电陶瓷片（如钛酸钡、锆钛酸铅等）是由一种多晶结构的压电材料做成的，在一定的温度下经极化处理后，具有压电效应。传感器内部结构开关实验原理实验原理实验原理实验原理
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