超聲波聲速測(cè)量實(shí)驗(yàn)中的誤差分析

1、誤差理論與數(shù)據(jù)處理誤差理論與數(shù)據(jù)處理誤差理論與數(shù)據(jù)處理誤差理論與數(shù)據(jù)處理研究性教學(xué)研究性教學(xué)研究性教學(xué)研究性教學(xué)課程名稱(chēng)：誤差理論與數(shù)據(jù)處理誤差理論與數(shù)據(jù)處理設(shè)計(jì)題目：超聲波聲速測(cè)量的誤差分析超聲波聲速測(cè)量的誤差分析院系：機(jī)械與電子控制工程學(xué)院機(jī)械與電子控制工程學(xué)院班級(jí)：測(cè)控測(cè)控11031103班設(shè)計(jì)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(dǎo)教師：孫艷華孫艷華超聲波聲速測(cè)量的誤差分析超聲波聲速測(cè)量的誤差分析摘要摘要:針對(duì)學(xué)生在超聲波聲速測(cè)量實(shí)驗(yàn)中存在的測(cè)量數(shù)據(jù)誤差的問(wèn)題分析了實(shí)驗(yàn)中各種可能的誤差來(lái)源同時(shí)也指出了減小誤差的相應(yīng)措施使學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源更清楚。關(guān)鍵詞關(guān)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(zhì)中傳播的一種機(jī)械波。對(duì)聲波特性如頻率、聲速、波長(zhǎng)、

3、聲壓衰減等的測(cè)量是聲學(xué)應(yīng)用技術(shù)中的主要內(nèi)容之一。在物理實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行聲速測(cè)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(zhǎng)短所以超聲波具有定向好、功率大、穿透力強(qiáng)、信息攜帶量大、能引起空化作用以及引起許多特殊效應(yīng)(如凝聚效應(yīng)和分離效應(yīng))的優(yōu)點(diǎn)。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、生物醫(yī)學(xué)和科學(xué)研究等各個(gè)領(lǐng)域存著廣泛的應(yīng)用如超聲無(wú)損檢測(cè)、超聲波測(cè)距和定位、測(cè)量氣體溫度瞬間變化、測(cè)液體流速、測(cè)材料彈性模量等等。對(duì)聲速進(jìn)行測(cè)量在聲波定位、探傷、測(cè)

4、距等應(yīng)用中具有重要意義。超聲波聲速的測(cè)量方法一般有共振干涉法和相位比較法兩種本文主要對(duì)共振干涉法中的實(shí)驗(yàn)誤差作簡(jiǎn)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(cè)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(jì)直接讀出λ為本實(shí)驗(yàn)所要測(cè)量的量為超聲波波長(zhǎng)?；驹硎抢妙l率計(jì)輸入電壓的激發(fā)通過(guò)逆壓電效應(yīng)使壓電陶瓷片處在共振狀態(tài)使陶瓷體產(chǎn)生機(jī)械簡(jiǎn)諧振動(dòng)從而發(fā)射出簡(jiǎn)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)