超聲波聲速測量實驗中的誤差分析

1、誤差理論與數據處理誤差理論與數據處理誤差理論與數據處理誤差理論與數據處理研究性教學研究性教學研究性教學研究性教學課程名稱：誤差理論與數據處理誤差理論與數據處理設計題目：超聲波聲速測量的誤差分析超聲波聲速測量的誤差分析院系：機械與電子控制工程學院機械與電子控制工程學院班級：測控測控11031103班設計者：晏雯秀（晏雯秀（1122208611222086）趙璐（1122207911222079）鄭海冰（鄭海冰（11222081112220

2、81）朱崇巧朱崇巧（1122208411222084）周杏芳（周杏芳（1122208311222083）指導教師：孫艷華孫艷華超聲波聲速測量的誤差分析超聲波聲速測量的誤差分析摘要摘要:針對學生在超聲波聲速測量實驗中存在的測量數據誤差的問題分析了實驗中各種可能的誤差來源同時也指出了減小誤差的相應措施使學生對該實驗的誤差來源更清楚。關鍵詞關鍵詞:超聲波諧振頻率共振干涉頻率誤差聲波是在彈性媒質中傳播的一種機械波。對聲波特性如頻率、聲速、波長、

3、聲壓衰減等的測量是聲學應用技術中的主要內容之一。在物理實驗中進行聲速測量一般采用的是頻率大于20kHz以上的超聲波。由于其頻率高、波長短所以超聲波具有定向好、功率大、穿透力強、信息攜帶量大、能引起空化作用以及引起許多特殊效應(如凝聚效應和分離效應)的優(yōu)點。在工業(yè)、農業(yè)、國防、生物醫(yī)學和科學研究等各個領域存著廣泛的應用如超聲無損檢測、超聲波測距和定位、測量氣體溫度瞬間變化、測液體流速、測材料彈性模量等等。對聲速進行測量在聲波定位、探傷、測

4、距等應用中具有重要意義。超聲波聲速的測量方法一般有共振干涉法和相位比較法兩種本文主要對共振干涉法中的實驗誤差作簡要分析。一、一、共振干涉法原理共振干涉法原理超聲波聲速的測量公式是v=fλ其中f為超聲波頻率等于發(fā)射換能器的諧振頻率可由頻率計直接讀出λ為本實驗所要測量的量為超聲波波長?；驹硎抢妙l率計輸入電壓的激發(fā)通過逆壓電效應使壓電陶瓷片處在共振狀態(tài)使陶瓷體產生機械簡諧振動從而發(fā)射出簡諧超聲波。超聲波在空氣中傳播遇到接收換能器反射面發(fā)