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怎麼在水中測量超聲波信號

發布時間:2022-04-24 00:24:24

A. 如何測量水中的聲速(大學物理實驗)

有個想法,不知道可不可行,呵呵,你就隨便看看吧
根據 速度=路程/時間
准備一根100m長的水管,裡面可以流水的,一個發聲器(最好能定時發聲),一個聲音接收器,一個計時器(秒錶、手機什麼的基本就可以了)
發聲器在水管的一面發聲,接收器在另一面接收,如果接收不到,將水管改短的也行
發聲規律,沒隔1s發一次(為了排除干擾,可將時間間隔適當延長),大概發聲30次,
因為收到的聲音應該是由空氣,水管,水中,三種介質中傳播過來的,而速度應該是空氣>水管>水,所有前兩個聲音不要,從第三個聲音開始計時,到最後一個聲音計時結束,這時聲音通過的全路程應該是100m X 30次=3000m,時間應該為 記錄的時間-30次中間的間隔時間,根據聲速在海水中的傳播數度大概為每秒1500m左右,所有得到的時間大概應該大於2s左右吧,如果能得到這樣的一個時間,我想你的實驗應該基本上算是成功了,如果得到的時間和這個時間偏差太大,那這個實驗就失敗了。呵呵
祝你好運!

B. 有什麼方法能夠檢測超聲波和次聲波出來,什麼儀器能做到

聲波探測儀能夠檢測一定范圍的次聲波與超聲波,對於一些振幅比較大的次聲波,人耳雖聽不到,但人的皮膚能感知,對於超聲波,某些動物能聽到

C. 咨詢一下關於水下超聲波測距

這種要求,如果不會太臟的水裡面,用400K左右的探頭是可以額.
探頭必須放在水裡面.
體積看具體安裝情況,一般來說,400K左右的探頭,直徑在4cm左右都可以做.

D. 超聲波感測器測量液位如何實現

超聲波感測器的液位測試方法
超聲波測量液位的基本原理是:由超聲探頭發出的超聲脈沖信號,在氣體中傳播,遇到空氣與液體的界面後被反射,接收到回波信號後計算其超聲波往返的傳播時間,即可換算出距離或液位高度。超聲波測量方法有很多其它方法不可比擬的優點:(1)無任何機械傳動部件,也不接觸被測液體,屬於非接觸式測量,不怕電磁干擾,不怕酸鹼等強腐蝕性液體等,因此性能穩定、可靠性高、壽命長;(2)其響應時間短可以方便的實現無滯後的實時測量。
系統採用的超聲波感測器的工作頻率為40kHz左右。由發射感測器發出超聲波脈沖,傳到液面經反射後返回接收感測器,測出超聲波脈沖從發射到接收到所需的時間,根據媒質中的聲速,就能得到從感測器到液面之間的距離,從而確定液面。考慮到環境溫度對超聲波傳播速度的影響,通過溫度補償的方法對傳播速度予以校正,以提高測量精度。計算公式為:
V=331.5+0.607T (1)
式中:V為超聲波在空氣中傳播速度;T為環境溫度。
S=V ×t/2=V×(t1-t0)/2 (2)
式中:S為被測距離;t為發射超聲脈沖與接收其回波的時間差;t1為超聲回波接收時刻;t0為超聲脈沖發射時刻。
對於液位的測量有哪些比較好的測試方法呢?下面工釆網小編推薦幾款適用於液位監測的超聲波感測器:美國SENIX 超聲波液位感測器 - ToughSonic-30。

E. 超聲波水表的工作原理是怎麼樣的

超聲波水表工作原理:超聲波水表採取時差法對流量進行測量,即在測量通道(管段)的上游和下游分別安裝一隻超聲波換能器用於超聲波信號的互為發射和接收。

由於超聲波信號與水流信號疊加,使聲波在順流和逆流時的傳播速度不同,因此不同的換能器發射的超聲波信號在水中的運行時間就不同,通過測量該時間的差值可計算出流體的流速,然後再換算成流量,從而實現流量的測量。

流量管的頂部有兩個換能器,甲換能器向乙換能器發射一個超聲波信號(順流),同時乙換能器向甲換能器發射一個超聲波信號(逆流),順流和逆流的超聲波信號在傳輸過程中形成一定的時間差,在標定的管徑截面積和標准測量管長度的情況下,通過積分儀上的計算晶元計算出表的流量。

F. 水中測量聲速物理實驗那個理論聲速怎麼求

5HZ的頻率不確定度給聲速測定帶來的影響-->Δf=5Hz,f=30000Hz,v=λf-->
Δv/v=Δf/f=5/30000=1/60000
由於超聲波具有波長短,易於定向發射、易被反射等優點。在超聲波段進行
聲速測量的優點還在於超聲波的波長短,可以在短距離較精確的測出聲速。
超聲波的發射和接收一般通過電磁振動與機械振動的相互轉換來實現,最常
見的方法是利用壓電效應和磁致伸縮效應來實現的。本實驗採用的是壓電陶瓷製
成的換能器(探頭),這種壓電陶瓷可以在機械振動與交流電壓之間雙向換能。
聲波的傳播速度與其頻率和波長的關系為: (1) 由(1)式可知,測得聲波的頻率和波長,就可以得到聲速。同樣,傳播速度亦可用 (2) 表
示,若測得聲波傳播所經過的距離L和傳播時間t,也可獲得聲速。

1. 共振干涉法

實驗裝置如圖1所示,圖中和為壓電晶體換能器,作為聲波源,它被低頻信號發生器輸出的交流電信號激勵後,由於逆壓電效應發生受迫振動,並向空氣中定向發出以近似的平面聲波;為超聲波接收器,聲波傳至它的接收面上時,再被反射。當和的表面近似平行時,聲波就在兩個平面間來回反射,當兩個平面間距L為半波長的整倍數,即
(3)
時,發出的聲波與其反射聲波的相位在處差(n=1,2 ……),因此形成共振。
因為接收器的表面振動位移可以忽略,所以對位移來說是波節,對聲壓來說是波腹。本實驗測量的是聲壓,所以當形成共振時,接收器的輸出會出現明顯增大。從示波器上觀察到的電信號幅值也是極大值(參見圖2)。
圖中各極大之間的距離均為,由於散射和其他損耗,各級大致幅值隨距離增大而逐漸減小。我們只要測出各極大值對應的接收器的位置,就可測出波長。由信號源讀出超聲波的頻率值後,即可由公式(1)求得聲速。
2. 相位比較法

波是振動狀態的傳播,也可以說是位相的傳播。沿波傳播方向的任何兩點同相位時,這兩點間的距離就是波長的整數倍。利用這個原理,可以精確的測量波長。實驗裝置如圖1所示,沿波的傳播方向移動接收器,接收到的信號再次與發射器的位相相同時,一國的距離等於與聲波的波長。
同樣也可以利用李薩如圖形來判斷位相差。實驗中輸入示波器的是來自同一信號源的信號,它們的頻率嚴格一致,所以李薩如圖是橢圓,橢圓的傾斜與兩信號的位相差有關,當兩信號之間的位相差為0或時,橢圓變成傾斜的直線。
3. 時差法

用時差法測量聲速的實驗裝置仍採用上述儀器。由信號源提供一個脈沖信號經發出一個脈沖波,經過一段距離的傳播後,該脈沖信號被接收,再將該信號返回信號源,經信號源內部線路分析、比較處理後輸出脈沖信號在、之間的傳播時間t,傳播距離L可以從游標卡尺上讀出,採用公式(2)即可計算出聲速。

4. 逐差法處理數據

在本實驗中,若用游標卡尺測出個極大值的位置,並依次算出每經過個的距離為
這樣就很容易計算出。如測不到20個極大值,則可少測幾個(一定是偶數),用類似方法計算即可。

G. 測量聲音在水中傳播速度的方法

1、在一面大建築物前一定距離(設距離為L),,發出聲音,測量其發出聲音至聽到回聲間的時間。則V=2L/t

2、在相距較遠的兩地AB(距離為L),,在A地同時發出聲音閃光,在B測量看到光與聽到聲音之間的時間。V=L/t

3、在相距一定距離的兩點AB(距離為L),在A發出超聲波,在B點接收並測量,發出超聲波至接收超聲波的時差。V=L/t

H. 做實驗需要加超聲波,不知道超聲波加上沒有,怎麼檢測超聲波是否存在

可用話筒(最好是電容話筒)來測試。把話筒靠近超聲波發射處,用錄音軟體把超聲波錄下。播放該文件,如能看見波形(雖然聽不見,但波形還是有的)說明超聲波存在,否則就沒有。不知你的超聲波發生器是怎麼樣的,如能對准水發射,則更簡單,看水中有沒有產生微小的氣泡,有則超聲波存在,否則就不存在。

I. 超聲波多普勒流速儀如何在海上測量流速

超聲波入射到水中,會產生多普勒頻移。水中存在著不均體(如懸浮物等)將對聲波產生不規則散射,接收到的反射信號頻率有一定偏高。超聲波發射頻率F0為常數,換能器夾角安裝後固定不變,即K為常數。所以只要檢測出多普勒頻移和水的聲速(由溫度值換算來),即可計算出流速。
延伸
如果是測量單層流速的超聲波多普勒流速儀:
常規測量是在0.05米/秒~5.00米/秒;有廠家硬體做得好,低流速可以到0.02米/秒。
要把流速上限做到10.00米/秒也是可以的,就是測量精度會下降。
超聲多普勒流速儀是應用聲學多普勒效應原理製成的測流儀,採用超聲換能器,用超聲波探測流速。測量點在探頭的前方,不破壞流場,具有測量精度高,量程寬;可測弱流也可測強流;解析度高,響應速度快;可測瞬時流速也可測平均流速;測量線性,流速檢定曲線不易變化;無機械轉動部件,不存在泥沙堵塞和水草纏繞問題;探頭堅固耐用,不易損壞,操作簡便等優點。
超聲波多普勒流速儀是在管道、渠道或者河流內測量水的流速的設備,主要應用於以下范圍:洪澇災害監測、污水排放、天然的河溪、市政給排水、水量流失/滲入監測、灌溉流程監測、河口&潮汐的研究、漁業/水利、海岸侵蝕研究、暗渠流程監測、道路排水監測、江河流程監測等環境中,可以根據需要提供電池盒,以便在供電不方便的地區提供電源。

J. 你好 我想問您一下 我想超聲波在水中測距 買了一個防水超聲波探頭 放入水中後不起作用,在水外可以用

是因為發射能量不足 普通的超聲波模塊發射電壓太低 水中聲波損耗大 能量衰減掉無法有效反射。需要使用變壓器給發射探頭升壓。

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