超聲波聲速的測量是測量什麼

㈠ 超聲波測厚儀中的聲速指什麼

超聲波測厚儀中的聲速就是指聲音在該介質中的傳播速度，用傳播時內間來判定厚容度。

音速是介質中微弱壓強擾動的傳播速度，其大小因媒質的性質和狀態而異。空氣中的音速在1個標准大氣壓和15℃的條件下約為340m/秒。

㈡ 聲速的測量中為什麼要用超聲波

超聲波波長短，傳遞過程中能量損失小。超聲波是一種振動頻率高於聲波的機械波，由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的，它具有頻率高、波長短、繞射現象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。

㈢ 「超聲測速儀」的基本原理是什麼

測速原理是測速儀前後兩次發出並接受到被測車反射回的超聲波信號,再根據兩次信號的時間差,測出車速。

超聲波測速適合作流動物質中含有較多雜質的流體的流速測量，超聲多譜勒法只是其中一種，還有頻差法和時差法等等。

關於流體的流速的超聲測量方法有多種多樣：

1. 對於移動物體的速度測量多採用超聲多譜勒法。

2. 時差法測量沿流體流動的正反兩個不同方向發射的超聲播到達接收端的時差。需要突出解決的難題是這種情況下，由於聲速參加運算,而聲速受溫度的影響變化較大，所以不適合用在工業環境下等溫度變化范圍大的地方。

3. 頻差法是時差法的改進，可以把分母上的聲速轉換到分子上，然後在求差過程中約掉，這就可以避開聲速隨溫度變化的影響，但測頻由於存在正負1誤差，對於精度高的地方，需要高速計數器。

4. 還有就是回鳴法了，可以有效改進由於計數器正負1誤差帶來的測量誤差。

㈣ 測量聲速的方法具體測量哪些物理量

測量聲速最簡單、最有效的方法之一是利用聲速v 、振動頻率f和波長λ之間的基本關系，即實驗時用結構相同的一對（發射器和接收器）超聲壓電陶瓷換能器，來作聲壓與電壓之間的轉換。利用示波器觀察超聲波的振幅和相位，用振幅法和相位法測定波長

㈤ 超聲波聲速的測量為何要測溫度

因為超聲波在空氣中的傳播速度受溫度影響。
聲波在空氣中的傳播速度與溫度的關系是：
v=331.5+0.6t (m/s)
超聲波也是聲波,也遵守上述式子，所以所測的速度跟溫度有關系。

㈥ 超聲波測距的原理

二、 超聲波測距原理
1、 超聲波發生器
為了研究和利用超聲波，人們已經設計和製成了許多超聲波發生器。總體上講，超聲波發生器可以分為兩大類：一類是用電氣方式產生超聲波，一類是用機械方式產生超聲波。電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動型等；機械方式有加爾統笛、液哨和氣流旋笛等。它們所產生的超聲波的頻率、功率和聲波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前較為常用的是壓電式超聲波發生器。
2、壓電式超聲波發生器原理
壓電式超聲波發生器實際上是利用壓電晶體的諧振來工作的。超聲波發生器內部結構如圖1所示，它有兩個壓電晶片和一個共振板。當它的兩極外加脈沖信號，其頻率等於壓電晶片的固有振盪頻率時，壓電晶片將會發生共振，並帶動共振板振動，便產生超聲波。反之，如果兩電極間未外加電壓，當共振板接收到超聲波時，將壓迫壓電晶片作振動，將機械能轉換為電信號，這時它就成為超聲波接收器了。
3、超聲波測距原理
超聲波發射器向某一方向發射超聲波，在發射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據計時器記錄的時間t，就可以計算出發射點距障礙物的距離(s)，即：s=340t/2 。這就是所謂的時間差測距法。
超聲波測距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知，測量聲波在發射後遇到障礙物反射回來的時間，根據發射和接收的時間差計算出發射點到障礙物的實際距離。由此可見，超聲波測距原理與雷達原理是一樣的。
測距的公式表示為：L=C×T
式中L為測量的距離長度；C為超聲波在空氣中的傳播速度；T為測量距離傳播的時間差(T為發射到接收時間數值的一半)。
超聲波測距主要應用於倒車提醒、建築工地、工業現場等的距離測量，雖然目前的測距量程上能達到百米，但測量的精度往往只能達到厘米數量級。
由於超聲波易於定向發射、方向性好、強度易控制、與被測量物體不需要直接接觸的優點，是作為液體高度測量的理想手段。在精密的液位測量中需要達到毫米級的測量精度，但是目前國內的超聲波測距專用集成電路都是只有厘米級的測量精度。通過分析超聲波測距誤差產生的原因，提高測量時間差到微秒級，以及用LM92溫度感測器進行聲波傳播速度的補償後，我們設計的高精度超聲波測距儀能達到毫米級的測量精度。
超聲波測距誤差分析
根據超聲波測距公式L=C×T，可知測距的誤差是由超聲波的傳播速度誤差和測量距離傳播的時間誤差引起的。
時間誤差
當要求測距誤差小於1mm時，假設已知超聲波速度C=344m/s (20℃室溫)，忽略聲速的傳播誤差。測距誤差s△t<(0.001/344) ≈0.000002907s 即2.907μs。
在超聲波的傳播速度是准確的前提下，測量距離的傳播時間差值精度只要在達到微秒級，就能保證測距誤差小於1mm的誤差。使用的12MHz晶體作時鍾基準的89C51單片機定時器能方便的計數到1μs的精度，因此系統採用89C51定時器能保證時間誤差在1mm的測量范圍內。
超聲波傳播速度誤差
超聲波的傳播速度受空氣的密度所影響，空氣的密度越高則超聲波的傳播速度就越快，而空氣的密度又與溫度有著密切的關系，如表1所示。
已知超聲波速度與溫度的關系如下：
式中： r —氣體定壓熱容與定容熱容的比值，對空氣為1.40，
R —氣體普適常量，8.314kg·mol-1·K-1，
M—氣體分子量，空氣為28.8×10-3kg·mol-1，
T —絕對溫度，273K+T℃。
近似公式為：C=C0+0.607×T℃
式中：C0為零度時的聲波速度332m/s；
T為實際溫度(℃)。
對於超聲波測距精度要求達到1mm時，就必須把超聲波傳播的環境溫度考慮進去。例如當溫度0℃時超聲波速度是332m/s, 30℃時是350m/s，溫度變化引起的超聲波速度變化為18m/s。若超聲波在30℃的環境下以0℃的聲速測量100m距離所引起的測量誤差將達到5m，測量1m誤差將達到5cm。

㈦ 聲速測量實驗是用來測量超聲波波長的，可以用來測量可聞聲波的波長嗎

1、如果是超聲換能器做實驗，那不能測可聞聲的波長，因為換能器有諧振頻率限制，超聲換能器不能工作在可聞聲波段。
2、可聞聲的波長，有幾種辦法，最常見的是共鳴管法。用揚聲器或音叉作聲源，改變管子的共鳴長度，根據聲音的強弱變化一次是半個波長。也有用拾音器檢測敲擊音的方法（時差法）測量的，需要專用儀器，一般也是單頻音作為聲源。像音樂這類復雜音相對不一測准。

㈧ 超聲波聲速測定實驗的誤差的主要原因

超聲波聲速測定實驗中的誤差的主要原因為：

1、在發射換能器與接收換能器之間不是嚴格的駐波場；

2、發射的有可能為球面波；

3、用接收換能器做反射面也會使誤差增大；

4、調節超聲波的諧振頻率也會是誤差增大；

5、判斷最大值的位置不準確。

超聲波測量是指測量頻率超過16-20kHz的彈性波在岩體中傳播速度的方法。

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由於超聲波的波長小，發射的定向性高。所以能精確地測定超聲波傳播速度。

主要用於測試室內岩石試件，在測定范圍小於1m時亦可用來測定圍岩破裂、松動范圍等。它所用的儀器與聲波測量相同，僅發射裝置所激發波的頻率不同。

測量頻率為2-20kHz的彈性波在岩體中傳播速度和衰減的方法。它可用以測量岩石動彈性模量、圍岩的松動范圍、應力的變化和岩體工程分類的有關參數等。用於測量岩體表面和聲波測井的范圍為5-10m。中國礦山常用於井下測定岩石聲波傳播速度的儀器有SYC-2和SYC-3型。

參考資料來源：網路-超聲波測量

㈨ 大學物理實驗聲速測定

實驗報告實驗題目: 聲速的測量實驗目的:了解超聲波的產生,發射和接收的方法,用干涉法和相位法測聲速.實驗內容1 測量實驗開始時室溫.2 駐波法(1) 將超聲聲速測定儀的兩個壓電陶瓷換能器靠在一起,檢查兩表面是否水平.如果不水平將其調平.(2)將函數信號發生器接超聲聲速測定儀的發射端,示波器接接收端.函數信號發生器選擇正弦波,輸出頻率在300HZ左右,電壓在10-20V.(3)通過示波器觀察訊號幅度,調整移動尺改變測定儀兩端的距離找到使訊號極大的位置,在極大值附近應該使用微調,即固定移動尺螺絲,使用微調螺母調整.(4)從該極大位置開始,朝一個方向移動移動尺,依次記下每次訊號幅度極大(波腹)時游標的讀數,共12個值.3 相位法(1) 將超聲聲速測定儀的兩個壓電陶瓷換能器靠在一起,檢查兩表面是否水平.如果不水平將其調平.(2) 將函數信號發生器接超聲聲速測定儀的發射端,示波器的CH1接在接收端,CH2接在發射端.選擇CH1,CH2的X-Y疊加.函數信號發生器選擇正弦波,輸出頻率在300HZ左右,電壓在10-20V.(3) 通過示波器觀察李薩如圖形,調整移動尺改變測定儀兩端的距離找到使圖形為一條斜率為正的直線的位置.(4)從該位置開始,朝一個方向移動移動尺,依次記下每次圖形是斜率為正的直線時游標的讀數,共10個值.4 測量實驗結束時室溫,與開始時室溫取平均值作為溫度t.收拾儀器,整理實驗台.5 對上面兩組數據,分別用逐差計算出l,然後算出聲速v,並計算不確定度.與通過t計算出的理論值計算相對誤差.數據處理1 理論計算實驗開始時溫度23.0℃,實驗結束時溫度21.8℃,所以認為實驗時溫度t=22.4℃.根據理論值計算2 駐波法游標讀數(mm)95.42100.50105.70110.66115.88120.90126.16131.34136.20141.44146.52151.60逐差=3(mm)30.7430.8430.5030.7830.6430.70相鄰游標相減的2倍=i(mm)10.1610.409.8810.4410.0410.5210.369.7210.4810.1610.16標准差的A類不確定度查表得:當n=11,P=0.95時,=2.26.因為是用類似游標卡尺的儀器測量的,所以B類不確定查表得,當P=0.95時,=1.96.所以的不確定度選取聲波輸出頻率為34.3KHz,已知不確定度.聲速對,有不確定度傳遞公式:空氣中的聲速v=(350.99±1.20)m/s (P=0.95)相對誤差=3 相位法游標讀數(mm)110.80121.04131.14141.36151.58161.72171.88182.02192.10202.26逐差=5(mm)50.9250.8450.8850.7450.68相鄰游標相減=i(mm)10.2410.1010.2210.2210.1410.1610.1410.0810.16標准差的A類不確定度查表得:當n=9,P=0.95時,=2.26.因為是用類似游標卡尺的儀器測量的,所以B類不確定度查表得,當P=0.95時,=1.96.所以的不確定度選取聲波輸出頻率為34.3KHz,已知不確定度聲速對,有不確定度傳遞公式:空氣中的聲速v=(348.57±1.09)m/s (P=0.95)相對誤差= 誤差分析:1 儀器本身的系統誤差和由於老化引起的誤差.2 室溫在實驗過程中是不斷變化的.3 無論是駐波法中在示波器上找極大值,還是相位法在示波器上找斜率為正的直線,都是測量者主觀的感覺,沒有精確測量.思考題1 固定兩換能器的距離改變頻率,以求聲速,是否可行 答:不可行.因為在聲速一定時,頻率改變了,波長也會隨之改變.所以無法同時測量出頻率和波長,也就無法求出聲速.不對

㈩ 大學物理實驗 超聲波傳播速度的測量

相位法。因為36Khz的頻率，一個波長應該就是9mm左右。一個駐波是1／2波長，所以應該是相位法。
應該是相位法。因為可以一次讀一個波長的數據，這樣可以減少讀書誤差。