大学普通力学实验中驱动频率对声速测量结果的影响

通过选择不同的驱动频率(包括最强、次强谐振频率,非谐振频率),同时利用驻波法和相位法研究大学普通力学实验中驱动频率对超声波声速测量结果的影响,这一结果在提高实验教师对超声波声速测量过程的理解、把控学生实验数据、解惑学生问题等方面具有一定的意义.     

声学气体温度计测量不确定度分析

声学气体温度计(AGT)是当前测量热力学温度最精确和应用最广泛的计量器具。该方法通过测量声学共鸣腔内的气相声速确定热力学温度,进而得到玻尔兹曼常数,从而实现国际温标开尔文的重新定义。声学气体温度计测量的关键技术包括气体纯度、腔体体积、声波及微波频率的测量。针对当前的研究成果,本文综述了其主要不确定度来源分析,并对未来低温区的精确测量做了展望。     

温度对光纤电压传感器测量精度影响的研究

研究了光纤电压传感器的敏感元件－－石英晶体的物理性能对传感器输出的影响，理论分析及实验结果表明：环境温度的起伏，造成敏感晶体材料的特性及其承受的庆力发生变化，致使电压传感器的长期稳定性不能满足１％的测量精度要求。     

低温气体声学温度计测量原理与实验系统研制

热力学温度是温度测量的基准,应用气体声学温度计测量热力学温度是目前应用最广泛和测量最精确的方法之一。本文基于国内对于低温标准的需求,针对低温温度的精密测量,分析了采用球形谐振腔的气体声学温度计测量原理,并对谐振腔进行了静力学特性仿真模拟。在综合考虑降低非理想因素扰动的基础上,研制了一套在液氦温区4.2～20 K、利用脉冲管制冷机冷却的气体声学温度计实验系统,该系统将用于高精度低温温度测量实验以及气体工质的热物性研究。     

能量损耗对超声声速测量的影响

分析了超声波在传播过程中发生的能量损耗对超声声速测量的影响。     

气体声学温度计的研究与进展

热力学温度是测量温度的基准,是国际上公认的最基本的温度。气体声学温度计是测量中低温区热力学温度最精确的方法之一,具有最小的测量不确定度。运用气体声学测温方法不仅可以精确测量热力学温度,还可以精确测定玻尔兹曼常数,从而实现对开尔文的重新定义。针对气体声学温度计测量热力学温度的相关研究工作,对气体声学测量热力学温度的研究进程进行了综述,总结介绍了气体声学测温的原理和技术,并对未来声学温度计的研究工作进行了展望。     

声学头模对语言清晰度测量的影响

借助声学头模考察了水平面不同语声源和噪声源位置对语言清晰度测量的影响,比较了有声学头模的双耳STIPA与无声学头模常规STIPA测量结果的差异,分别采用录听和现场测听方式进行了同等条件下的汉语听感清晰度主观评价实验,并分析了清晰度主客观结果的相关性。结果表明:声源位置对有声学头模的STIPA以及头模录制信号和真人现场实测的听感清晰度影响显著。无声学头模的STIPA更接近有声学头模时左右耳中较差的劣势耳的STIPA结果。单侧耳与语声源同侧或与噪声源异侧对应的单侧耳听感清晰度更高,语声源和噪声源重叠对应的双耳听感清晰度最低,声源分离可以显著提高双耳听感清晰度。头模录制信号和真人现场实测的听感清晰度与无声学头模STIPA不相关,与有声学头模的STIPA高度相关,其中单侧耳听感清晰度与该单侧耳STIPA高度相关,双耳听感清晰度与左右耳STIPA的较高值相关性最高。     

声学头模对语言清晰度测量的影响

借助声学头模考察了水平面不同语声源和噪声源位置对语言清晰度测量的影响,比较了有声学头模的双耳STIPA与无声学头模常规STIPA测量结果的差异,分别采用录听和现场测听方式进行了同等条件下的汉语听感清晰度主观评价实验,并分析了清晰度主客观结果的相关性。结果表明:声源位置对有声学头模的STIPA以及头模录制信号和真人现场实测的听感清晰度影响显著。无声学头模的STIPA更接近有声学头模时左右耳中较差的劣势耳的STIPA结果。单侧耳与语声源同侧或与噪声源异侧对应的单侧耳听感清晰度更高,语声源和噪声源重叠对应的双耳听感清晰度最低,声源分离可以显著提高双耳听感清晰度。头模录制信号和真人现场实测的听感清晰度与无声学头模STIPA不相关,与有声学头模的STIPA高度相关,其中单侧耳听感清晰度与该单侧耳STIPA高度相关,双耳听感清晰度与左右耳STIPA的较高值相关性最高。     

声速测量实验中声场分析

本文针对超声波声速测量实验中出几个问题进行了讨论,并通过数值计算,说明了超声波能量化趋势,并对影响测量精度的因素进行了有益的讨论.     

空气中声速自动测量系统

针对超声波测声速实验中存在的测量结果误差大的问题,基于虚拟仪器的设计原理,依托单片机设计了空气中声速测量电子装置,在该系统中温度/湿度传感器、气压传感器接收端进行信号采样,单片机依据声速和气压、温度、湿度、水的饱和蒸气压相关物理量间的关系进行数据运算后输出声速值,该装置所测得的声速值与理论声速值误差在1%以内.     

能量损耗对超声声速测量影响的进一步研究

进一步研究了能量损耗对超声声速测量的影响,理论分析与数值模拟的结果与实验基本一致.     

边界层效应对定程干涉法声速测量的影响

定程干涉法是精度最高的气相声速测量方法,本文再现了定程干涉法共振频率的导出过程,在此基础上复现了边界层修正式的导出过程。最后以声速数据丰富的Ar为例,分析了边界层对这两种定程干涉法测量的影响规律。结果表明:边界层对定程干涉法声速测量有着显著的影响;边界层的影响随温度升高而增大、随压力升高而降低;适当增加共鸣腔体的几何尺寸有利于减小边界层效应的影响。     

工质相变对低温谐振腔声速测量的影响分析

声学气体温度计是通过精确测量球型谐振腔内的气相声速,确定热力学温度应用最为广泛的计量器具。气体工质的相变是低温区声学气体温度计高精度测量系统不确定度的主要来源。本文基于热粘性流体动力学、热力学相变和理论声学基本方程,推导了气液混合工质对声速测量的影响公式,建立了声波波数计算模型,并进行了数值计算仿真和实例验证。拟合结果显示,气液混合物对于声速测量值的相对扰动不确定度0. 03 ppm,满足声速测量的要求。随着压强的增大,偏移量呈现缓慢减小的趋势,其中扰动值变化量分别在5. 4、3. 3 kHz时达到最大和最小。该方法计算结果精度较高,验证了其可行性。     

声速测量中换能晶片的反射对超声脉冲时延的影响

超声传播速度和衰减值的测量,作为超声基本量的测量和超声技术的一些应用,都有着重要的意义。多次脉冲反射法是目前超声测声速、声衰减等工作中最常用的方法,尤其对体积不大的固体材料的测量中,用得更多。用这类方法测声速时,都需要测定超声脉冲在被测样块内在返一次所经历的时间。而对这一时延值的确定,目前来说,有着两种方案,即当超声脉冲往返一次反射后,或者依据它的包络的相应时延直接确定;或者依据它的射频相位的比较来推算确定。前者测量方法和设备较简单,后者测量结果的精度较高。     

利用电流、电压传感器实现对太阳能电池伏安特性实验中数据的实时测量

利用电流、电压传感器和相应数据采集软件,对传统的太阳能电池伏安特性测量实验进行了数字化改进。利用改进后的实验装置,可以实现太阳能电池输出电流和电压的动态实时采集。利用改进后的实验装置,测量了不同光照条件下的太阳能电池的伏安特性曲线,并计算得到了输出功率特性曲线。同时,还利用改进后的装置考察了光致热效应对光伏组件输出特性的影响。     

水中声速的测量

将空气中声速测量实验拓展至水中声速的测量,将NaCl溶于水中,制成不同浓度的盐水来模拟海水,对不同盐分的"海水"中的声速进行了测量.结果表明,随着海水盐度的增加,声速也增加.     

电视机中电压测量的误差

在电视机实验与维修过程中,经常用万用表测量某些关键点电压。以春风牌14—1型彩电行输出电路为例(参看图1,只画出有关件)。如果用MF—30型万用表测量行输出管集电极直流电压,此点也是行输出变压器T503⑩脚,选用500V档测得数值为250V(不同万用表测得值不一样),比标称值110V偏高,误差很大。接着测量T503⑦脚电压,测得数值为108V,数据准确误差不大。前者为什么产生很大误差?需要对误差进行讨论、分析。     

驱动电压频率对固态阴极射线发光影响的研究

固态阴极射线发光(SSCL)是发光学中一种新的激发方式,引发出一些发光学中的重要问题,但是固态阴极射线发光的性质还不是十分清楚,需要进一步研究。文章用SiO₂作为电子加速层, 有机材料MEH-PPV为发光层, 在正弦交流电压驱动下实现了固态阴极射线发光,得到410和580 nm两个发光峰。通过研究这两个发光峰的性质,证实它们分别符合能带理论和分子理论。改变驱动电压的频率时,长波峰的发光强度随频率的增加而增加,而短波峰的发光强度随频率的增加而减小,这是由于这两个发光峰对应的上能级寿命不同引起的。     

关于空气中声速测量实验的讨论

提出用固定行程系统测量空气中声速的新方法，与以往所用的变化行程系统进行比较。     

声波多次往返叠加对相位比较法测量声速的影响

相位比较法测量声速实验中,由于声波在传输过程中存在衰减、反射以及在收、发换能器之间多次反射叠加,当收、发换能器间距较小时,发射信号和接收信号合成的李萨如图形变化规律与理论不一致,即,接收器移动1个波长的距离,示波器中观察到合成直线段在同相和反相区域分别连续出现多次,该现象影响了学生对实验现象的判断和实验测量.本文通过理论计算分析,声波在收、发换能器之间的多次往复反射叠加次数增加,声波传输衰减小和换能器表面反射系数大会增大该现象产生的强度和持续的空间范围,理论计算直观地说明了接收器接收的声压信号与空气振动信号之间的关系和利用相位比较法测量声速的合理性.