基于最小二乘法的声速测定实验数据处理及分析

用振幅极大值法比振幅极小值法测声速的误差小和声波在传播过程中声压按指数函数关系衰减。     

对驻波法测声速的讨论

改变驻波法测声速的操作过程,区分出谐振频率和共振干涉频率,较准确地测量出声速.     

声速测定数据的处理方法

１引言用极值法测定声波波长［１］：当超声声速测定仪接收器与声源的距离改变时，接收器处的声压振幅将交替出现极大值和极小值，两相邻极大值或极小值之间的距离为λ２，极大值与极小值的数值不随接收器与声源的距离而变化。据此可以测定声波波长λ。实验测量各极大值之...     

Matlab GUI在驻波法测声速实验中的应用

结合教学实际,利用Matlab GUI编写了三个程序,分别用来模拟理想驻波的形成、对比合成声场振幅与声压振幅、模拟驻波法测声速。直观形象的演示,既有助于学生理解实验原理,又可以激发他们的学习兴趣。     

驻波法测声速时两种数据处理方法的对比研究

驻波法是常用的声速测量方法. 驻波法测声速时常用逐差法进行数据处理, 也有采用最小二乘法的, 为 了比较两种方法的优劣, 本文对驻波法测声速分别采用逐差法和最小二乘法处理数据, 并对测量结果的不确定度进 行了分析. 通过数据处理结果发现, 逐差法和最小二乘法在驻波法测声速的数据处理上是等效的, 都能得到良好的 效果     

驻波法测定超声波声速实验的探究

本文推导了驻波法测超声声速实验中合成声场的位移波动方程、声压波动方程及两者之间的关系。进一步剖析合成声场的性质,从而获得对合成声场更加客观的认识。     

驻波法声速测量仪的设计及数据处理方法

设计和制作了一款过程简单、测量误差小的全自动驻波法声速测量仪。实现对驻波场中各点声压大小的自动测量。利用该声速测量仪进行了声速测量实验并进行了数据处理。确定了声波的波长并计算出声速。大大减小了误差;根据波的时空双重周期性得到待测信号的频谱图,发现信号源频率不纯引起的次频共振现象是形成次峰和再次峰的重要原因。     

超声波声速测量方法的探讨

介绍一种测量空气中超声波声速的新方法--改变频率干涉法（也叫改变频率驻波法）.并对实验数据、测量精度进行了分析.     

声速测定实验的改进

用传统的孔脱管法测定声速的实验,在观察驻波的形成和特点方面,具有很好的直观性和趣味性,容易引起学生的兴趣,但测量的准确性差一些.近年来出现了利用传感器,通过测定驻波声压最大值的位置来测定波长的方法,从而提高实验准确性,并有助于认识驻波声压变化的规律,但实验的直观     

声速测量实验原理讨论

对空气中声速测量实验原理进行了讨论,考虑了空气对声波的吸收,分别用平面波和球面波表示发射探头和接收探头之间的声波,导出了接收声压的表达式,分析了声压随探头间距的变化规律.结果表明,尽管声场不是理想驻波,但声压极值随探头间距按半波长周期性的变化规律与驻波共振原理得到的结论相一致,然而3种原理在解释接收声压幅值衰减规律时存在差异,其中球面波原理与实验现象最吻合.     

声速综合测量仪的设计与应用

本文分析了声压驻波原理，介绍了声速综合测量仪的设计方法，并给出了较精确的测量结果。     

驻波法测定声速实验的matlab模拟

在驻波法测定声速实验中,根据发射器和接收器之间合成声场的位移波动方程和声压波动方程,用matlab程序模拟了声场和声压的振幅和初相位分布,并对模拟结果进行了分析和讨论。     

关于利用 Raman—Nath 衍射效应测声速问题

本文介绍自行设计的声光效应实验仪(简称声光仪),在满足 Raman—Nath 衍射条件下,测量透明液体声速时所具有的特点:①声光仪既可在超声行波场内测声速(Deby-Sears 法),也可在超声驻波场内测声速(Hiedemann 法),②结合声光仪衍射角较小的特点,在利用 Deby-Sears 法测声速时,我们自行设计了图1光路系统;③在利用 Hiedemann 法测声速中,通过分析对比可以看出,使用声光仪测声速比用条纹法测声速有其明显优点;④声光仪既可用于研究声速与声频关系,也可用于研究声速与介质温度关系。     

基于有限元法的小房间内吸声材料位置研究

利用有限元法建立了四种小房间模型,通过对小房间内100 Hz以下声场的研究,发现了100 Hz以下声场情况下小房间内布置吸声材料的有效位置。计算结果表明:矩形小房间所有墙角处都是所有模式的声压极大值位置,而对于非矩形小房间,某些墙角处的声压分布较复杂,甚至出现了较多的模式的声压极小值。改变吸声材料位置,比较平均声压级曲线,可见吸声材料位置不同对曲线平坦度有较大影响,混响室内的实验也验证了这一点。为了保证较高的吸声效率,应将吸声材料设置在低频模式的声压极大值集中的地方,同时应避免将其设置在模式的声压极小值集中的地方。因此,为了有效布置吸声材料,不能直接利用模态叠加法针对矩形小房间的结论,而采用有限元法进行具体分析是有效的。     

对驻波法测声速实验的初步探讨

从驻波法测声速这一实验原理不易被学生理解的角度出发,初步探讨了如何让学生最大限度理解这一实验原理的方法,从而达到实验教学效果.     

声速测量实验原理讨论

本文针对声速测量实验中接收端声压变化的理论推导还不够完善,尤其是对相位比较法的原理解释不清楚的问题,从振幅与声压的关系出发,建立了基于声压方程的多次反射模型.该模型利用平面简谐波函数、声压反射系数公式和波的叠加原理,推导出了接收端的声压振幅和相位随距离的变化公式,并利用该公式解释了驻波法和相位比较法测量的原理.仿真结果表明接收端的声压振幅和相位并不是严格的周期函数,其测量的精度与声吸收系数和声压反射系数等因素有关.最后进行了实验验证,实验测量结果与本文模型的计算结果吻合较好.本文的研究为正确理解该实验的物理本质提供理论指导.     

声速测量实验有关问题的研究

在物理实验中常利用在1对换能器之间形成的驻波测量声速.该实验是通过调节两换能器之间的距离观察接收换能器上声压(幅度或相位)变化规律获得波长.但部分文献在陈述换能器上声压随两换能器之间的距离的变化关系时,没有表达清楚或者表述错误.本文以一维黏性媒质波动方程为基础,详细给出了声压随两换能器之间的距离的变化关系.     

简谈空气中的声速与温度关系

讨论了驻波法测空气中声速的实验,分别用相位比较法和李萨如图法来确定超声波波长.在不同温度条件下测量了声速并与理论值进行比较,实验结果显示测量温度接近室温时实验值与理论值基本一致,测量温度与室温相差较大时实验值与理论值偏差较大.     

声速测定实验谐振频率测量研究

在声速测定实验中,接收换能器位置对谐振频率测量结果有一定影响。目前,对这种影响的研究较少。研究接收换能器输出电压随接收换能器位置的变化,发现当两个换能器间距较小时,不同频率下的输出电压极大值的位置是聚集的,随着换能器间距的增加该位置逐渐发散。当换能器间距较小且接收换能器处于干涉极小值位置时,谐振频率测量不受共振干涉的影响。     

驻波法测量声速实验的系统误差分析

在驻波法测量声速的实验中,系统误差产生的主要原因是:声波在两端面间多次反射,入射波与反射波并非形成理想驻波;能量损耗以及回程差等。为此,在实验中应采取的措施是:选定压电换能器的反射面与接收面的距离后开始测量;准确判断测量点(极大值的位置);以及改进仪器设备等。