《超声传感器测不同浓度溶液中的声速及研究》.pdf

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1、第28卷第3期大学物理实验V01．28No．32015年6月PHYSICALEXPERIMENT0FCOLLEGEJun．2015文章编号：1007-2934(2015)03-0007-04超声传感器测不同浓度溶液中的声速及研究张乾，沈星灯，芦立娟(浙江海洋学院，浙江舟山316000)摘要：介绍了超声传感器等的应用，得出了通过相位比较法测量在不同浓度溶液中的声速并进行研究的一种新方法。同时利用C语言编程进行数据处理，避免了烦琐的计算且误差较小，使结论更合理。关键词：超声传感器；相位比较不同浓度溶液；声速

2、；C语言编程中图分类号：04—34文献标志码：ADOI：10．14139／j．cnki．cn22-1228．2015．03．003在学习了声音在空气中的传播速度测量的实长之间的关系为V=FA，所以只要测出声波的验后，想到能否对声音在不同密度不同溶液中的频率与波长就能求出声速。其中声速频率F可传播速度进行测量及研究¨引，于是选取了在生由产生声波的信号发生器的频率显示中读出，波活中常见的食盐水来揭示其规律，旨在通过实验长则采用相位比较法测量。进一步加强仪器的运用能力，以及如何把想法联1．1相位比较法：系到现

3、实操作，为以后迁移创新实验积累起到抛声源S1发出声波后，在其周围形成声场，声砖引玉的作用。场在介质中任一点的振动相位是随时间而变化的，但它和声源振动的相位差△不随时间变化。1仪器及原理声源方程可写成：Y2=YCOSw(t一÷)声波是一种在弹性媒质中传播的纵波。对超距声源x处S2接收到的振动为：Y=YoCOSwt声波传播速度的测量在超声波测距、气体温度瞬间变化的测量等方面具有重大意义。由波动两处振动的相位差：△=27r÷理论得知，声波的传播速度V与声波频率F和波图1实验装置示意图图2同频率信号源收稿日期：

4、2014．12．31超声传感器测不同浓度溶液中的声速及研究(2)将盐溶液倒人声速测量仪内，并将超声波调至谐振频率／．／／／{》(3)按下图连接好电路，将示波器的x．Y控制键按下，即可观察到椭圆波形。＼＼图3同频率相位法垂直振动合成示意图图4相位比较法测量声速接线图(4)转动距离调节鼓轮，使s2稍靠拢s1，然后再慢慢移离S2，当示波器屏上出现斜率为正的直线时，由游标尺上读出s2的位置x．’。(5)移动s2，依次记下示波器上斜率负正变化的直线出现时S2的对应位置x1’，X2’⋯X10’，用逐差发处理数据。(

5、6)再将一份一份的食盐分三次倒人测量仪内每份40g，充分搅拌后，重复4，5操作，得到4组2．1实验仪器数据。SU5型声速测量组合仪、GOS-6021型双踪示(7)记下实验室的温度。波器，托盘天平2．2实验步骤3实验数据(1)用天平秤取三份40g的食盐以及3600g水配制出盐浓度分别0．0o％，1．10％，2．17％，3．23％室温t=17．0±0．1℃溶液并记录下来．表1实验数据记录项目盐浓度一ax(m)△△x(m)(m)一aX(m)△v(in／s)Epvv(m／s)表3通过c语言处理得到的数据和实验的

6、盐浓度