超声波传播速度的测量.ppt

第1页，共12页，星期日，2025年，2月5日一、实验目的1.用相位比较法测量声速；2.用共振干涉法测量声速；3.通过实验了解作为传感器的压电陶瓷的功能。第2页，共12页，星期日，2025年，2月5日二、实验仪器SV-DH系列声速测试仪SVX-5型声速测试仪信号源双踪示波器(20MHz)。第3页，共12页，星期日，2025年，2月5日三、实验原理1.声波频率介于20Hz～20kHz的机械波振动在弹性介质中的传播就形成声波介于20kHz～500MHz的称为超声波第4页，共12页，星期日，2025年，2月5日2.压电陶瓷换能器压电陶瓷换能器是由压电陶瓷片和轻重两种金属组成。1）正压电效应:当压电陶瓷片两端受到应力作用时，两端面间将产生电场强度E，这就是压电效应2）逆压电效应:当压电陶瓷片两端外加电压时，陶瓷片将产生伸缩形变，这就是逆压电效应应力T应力T第5页，共12页，星期日，2025年，2月5日3.声速测量根据声波各参量之间的关系可知：其中v为波速，λ为波长，f为频率。第6页，共12页，星期日，2025年，2月5日4.测量装置S1S2LXY信号发生器示波器游标卡尺第7页，共12页，星期日，2025年，2月5日5.驻波共振法入射波：反射波：驻波方程：当形成驻波共振，任意两个相邻的共振态之间，S2的位移为L入射波反射波S1S2第8页，共12页，星期日，2025年，2月5日6.相位法：置示波器功能于X－Y方式，合成振动方程为：发射波和接收波之间产生相位差：相位差从0～1800变化，李萨如图形分别为：改变S1和S2之间的距离L，相当于改变了发射波和接收波之间的相位差，荧光屏上的图形也随L不断变化。显然，当S1、S2之间距离改变半个波长，则相位差改变1800。第9页，共12页，星期日，2025年，2月5日