【实验题目】声速得测定班级姓名学号
上课日期 2015年月日教室房间组号
任课教师签字: 最终成绩:
【实验目得】
1.了解压电陶瓷换能器得功能
2.了解超声波产生与接收得原理
3.学会用共振干涉法与相位比较法与时差法测定声速。
【实验原理】
1.压电传感器得工作原理。
2.共振干涉(驻波)法测量波长得原理。
3.相位比较法测量波长得原理。
4、时差法测量声速得原理:声波传播得距离L与传播得时间t存在下列关系:L=V*t ,只要测出L与t就可测出声波传播得速度V。通过测量二换能器发射接收平面之间距离L与时间t ,就可以计算出当前介质下得声波传播速度。
固体中得纵波声速:
铝:C棒=5150m/s, 有机玻璃:C棒=1500～2200m/s。
5、固体介质中得声速测量
在固体中传播得声波就是很复杂得,它包括纵波、横波、扭转波、弯曲波、表面波等,而且各种声速都与固体棒得形状有关,金属棒一般为各向异性结晶体,沿任何方向可有三种波传播。所以本仪器实验时采用同样材质与形状得固体棒。固体介质中得声速测量需另配专用得SVG固体测量装置,用时差法进行测量。实验提供两种测试介质:有机玻璃棒与铝棒。每种材料有长50mm三根样品,只需将样品组合成不同长度测量两次,即可按上面得方法算出声速:
1
1
i i
i
i i
L L
v
t t
-
-
-
=
-
(5-2-11)
图5-2-5 测量固体介质中声速得接线图
(1)按图5-2-5连接线路,将测试方法设置到“脉冲波”方式。
(2)将接收增益调到适当位置(一般为最大位置),以计时器不跳字为好。将发射换能器发射端面朝上竖立放置于托盘上,在换能器端面与固体棒得端面上涂上适量得耦合剂,再把固体棒放在发射面上,使其紧密接触并对准,然后将接收换能器接收端面放置于固体棒得上端面上并对准,利用接收换能器得自重与固体棒端面接触。
(3)记录计时器得读数为t i-1(时间由声速测试仪信号源时间显示窗口直接读出),固体棒得长度为L i-1。
(4)移开接收换能器,将另1根固体棒端面上涂上适量得耦合剂,置于下面一根固体棒之上,并保持良好接触,再放上接收换能器,这时计时器得读数为t i,固体棒得长度为L i。测量超声波在不同固体介质中传播