Измерение частоты звука

Измерения скорости звука в различных газах, жидкостях и однородных твердых телах показывают, что скорость звука не зависит от частоты, т. е. для звуковых волн дисперсия отсутствует. Иначе обстоит дело с ультразвуковыми волнами большой частоты. Для них обнаружена дисперсия в многоатомных газах и органических жидкостях. Дисперсия ультразвуковых волн происходит также и при распространении их в тонких стержнях, когда длина волны сравнима с диаметром стержня. В случае распространения ультразвуковых волн в металлах дисперсия наблюдается при длине волн, сравнимой с размерами кристаллических зерен. [c.226]

Следует заметить, что измерения скорости звука на пограничной кривой при малых частотах отсутствуют, а так как с увеличением частоты скорость [c.257]

Акустические методы основаны на измерениях амплитудно-частотных характеристик шумов, сопровождающих течение неоднородных сред. Их применяют при исследовании газожидкостных потоков, имеющих пузырьковую структуру. Пузырьки газа или пара, размеры которых близки к резонансному для данной частоты звука, вызывают значительное затухание звуковой энергии. Для случая, когда амплитуда колебаний мала по сравнению с размерами пузырька, резонансная частота связана с радиусом пузырька соотношением [c.242]

Источником звука является колеблющееся тело, например сгущение и разрежение воздуха, вызываемое взрывом или ударом молота о наковальню, колебание струны при прикасании к ней и т. д. Эти колебания образуют звуковую волну, действующую на слуховой орган человека они измеряются герцами. Герц — это единица измерения частоты колебаний, которая соответствует од- [c.126]

Перечень измерений скорости звука в воздухе приведен в табл. 1.4. Подавляющее большинство измерений выполнено для газообразного воздуха при давлениях, не превышающих атмосферное. В ряде работ (71, 103] измерения выполнены при различных частотах с целью изучения дисперсии. Лишь в двух работах [62, 76] охвачен сравнительно широкий диапазон давлений, а одна работа [70] содержит данные о скорости звука в жидком воздухе. [c.18]

С помощью своего сонометра он сравнил отчетливо воспринимаемые частоты основного тона и некоторых обертонов. Затем при пяти различных значениях температуры окружающей среды он произвел первые измерения скорости звука в водяных столбах. Он также определил скорость звука в цилиндрических столбах одиннадцати других жидкостей от соленой воды до спирта и эфира. Эти результаты вместе со значениями скорости, соответствующими распространению звука в свободном поле, представлены в табл. 69. [c.334]

Существует много методов измерения скорости звука на ультразвуковых частотах из них применительно к плотной плазме наиболее предпочтительным является метод, основанный на косвенном измерении времени распространения ультразвуковой волны, поскольку он не связан с необходимостью точного определения времени прохождения сигнала по системе, подводящей сигнал к плазме, и системе, передающей сигнал на приемник. [c.290]

Опишите известные вам способы измерения скорости звука. В каких пределах изменяется длина волны звука в воздухе (и в воде), если частота увеличивается от 20 до 20 000 Гц и от З-Ю" до 106 Гц (ультразвук) [c.409]

Измерения длины волны связаны с большими трудностями, да и точность подобных измерений очень невелика, тогда как частота звука может быть определена сравнительно легко. Поэтому в настоящее время пользуются исключительно измерениями частоты излучения. [c.37]

Установка Московского Текстильного института [31] предназначена для измерения скорости звука на фиксированной частоте с помощью плавно перемещающейся метки времени. [c.44]

Измерение скорости звука в диапазоне температур от 80 до 350 К производилось методом непрерывных колебаний, а коэффициента затухания продольных и поперечных колебаний — импульсным методом, описанными соответственно в работах [6] и [7]. В том и другом случаях рабочая частота составляла 10 МГц. Абсолютная погрешность определения скорости ультразвука не превышала 0,5%, а коэффициента затухания 10%-Измерения коэффициента затухания удалось выполнить на образцах, пористость которых была менее 22%, а скорость звука определена лишь для образца № 2 с пористостью 18%. [c.43]

Измерения показывают, что чем больше скорость ветра и выше частота звука, тем больше изменения разности фаз, тем больше флюктуации скорости звука с. [c.234]

Когда измерения скорости звука производятся на какой-то одной фиксированной частоте (см. стр. 128 и 189), измеряется так называемая фазовая скорость распространения. Строго говоря, фазовая скорость есть скорость отдельной монохроматической (синусоидальной) волны постоянной амплитуды бесконечной протяжённости во времени. [c.370]

В отличие от первого способа измерения скорости звука с, когда частота звука оставалась неизменной и передвигался приемник звука, во втором способе, когда частота звука меняется, а неизменным остается расстояние от источника до приемника звука, мы можем определить точное значение скорости с только в том случае, если при всех частотах от Д до эта скорость имеет постоянное значение. Другими словами, второй метод измерения скорости годится только тогда, когда нет дисперсии звука. [c.139]

Описанный нами метод измерения скорости звука является наиболее точным он носит название метода акустического интерферометра с бегущей волной (в отличие от акустического интерферометра со стоячими волнами, о котором мы будем говорить в следующей главе). Однако, строго говоря, в данном случае мы имеем дело не с чистой интерференцией, как мы ее определяли выше, т. е. с наложением двух (или, вообще, нескольких) волн в какой-либо точке пространства, а со сложением двух колебаний одной и той же частоты. [c.141]

Точные измерения скорости звука на низких частотах проводить довольно сложно, так, как для этого требуется большое количество жидкости. Зато на ультразвуковых частотах такие измерения можно осуществить с очень большой точностью, располагая небольшим объемом жидкости. В еще большей степени это относится к измерению поглощения, которое для жидкостей очень мало на частотах звукового диапазона и потому трудно измеримо. Кроме того, при измерении поглощения желательно работать с плоскими волнами, получить которые на низких частотах в жидкости практически невозможно, так как это требует больших размеров излучателей. [c.269]

Стюарт и Стюарт [77] предложили метод генерации звуковых волн в частотной области 3—10 ГГц и измерения скорости звука в жидкостях на этих частотах. Тонкий (30—100 мкм) кварцевый кристалл располагался в микроволновом резонаторе таким образом, чтобы его можно было возбудить высокочастотным электрическим полем и привести в резонанс с нечетными гармониками частоты микроволнового резонатора. Частотная характеристика резонатора, содержащего кварц, имеет типичную колоколообразную форму широкой резонансной кривой электрического контура с провалом, отвечающим резонансу кварцевого кристалла. Форма провала изменяется, если на поверхность кристалла кварца нанести слой жидкости. Эти изменения позволяют определить удельное акустическое сопротивление жидкости (рс), по которому можно вычислить скорость звука с. [c.154]

Для измерения скорости звука в газах и парах при высоких температурах была разработана измерительная схема, представленная на рис. 2. Генератор радиоимпульсов запускается синхронизирующим устройством и вырабатывает импульс с частотой заполнения 280—305 кгц, длительностью 10—60 мксек, частотой следования 40—100 гц и амплитудой примерно 1,8 кв. [c.110]

Измерения шумовых характеристик в октавных полосах частот проводят при приемочных и периодических испытаниях. При приемо-сдаточных испыганиях и испытаниях установочной серии обычно ограничиваются использованием корректированной частотной характеристики А шумомера, моделирующей особенности восприятия шума человеческим ухом. В качестве аппаратуры для измерения уровней звука и октавных уровней звукового давления используются шумомеры 2-го класса по ГОСТ 17187-81. [c.734]

Постоянная К должна определяться для каждой октавной полосы или для октавной полосы со среднегеометрической частотой 500 Гц при измерении уровня звука. [c.270]

Расстояние от точек измерения до ограждающих поверхностей помещения должно быть не менее Х/4, а между соседними точками — не менее Л/2, где Л — длина волны самой низкой частоты измерения в м. При измерениях уровней звука длина волны принимается равной X = 3,5 м. [c.281]

Рис. 3.27. Температурная зависимость модуля Юнга Е и коэффициента поглощения ультразвука Q для аморфного сплава Со7о,4 Fe4,s Siis Вю. Измерения проводились при частоте звука 140 Гц, Экспоненциальный рост внутреннего трения (Q ) при приближении к температуре стеклования (здесь — около 500°С) характерен для всех аморфных материалов [ЗЗ]

Для сопоставления результатов измерений скорости звука и прочности для образцов (бетонных кубов) и контролируемых изделий в обоих случаях скорость звука необходимо измерять в неограниченной среде. Если соотношение между длиной волны и размерами поперечного сечения не удовлетворяет условиям неограниченной среды, следует пользоваться формулами и графиками для ультразвуковых волн в пластинах и стержнях. Большинство железобетонных изделий заводского изготовления и кубы, начиная от размера 10X10X10 см, при использовании стандартных ультразвуковых приборов (диапазон частот 80— 100 кГц) могут считаться неограниченной средой. Исключение составляют железсбегонные изделия, полученные вертикально-кассетным способом, и тонкостенные изделия, изготовленные на прокатных станах при прозвучива-нии вдоль изделия. [c.310]

В приборе УЗИС ЛЭТИ реализован метод измерения скорости звука путем сопоставления времени распрострапегшя звука в измерительной и эталонной линиях. G его помош,ью можно определить скорости продольной и поперечной волн с погрешностью не более 0,5. .. 1,5 %. Высота образцов равна 12 мм, диаметр не менее 15 мм. Электроакустическими преобразователями служат кварцевые пластины Х-среза на продольные волны и Y-среза на поперечные. В приборе (рис. 9.1) формируются электрические импульсы прямоугольной формы, передний фронт которых возбуждает в пьезопреобразОвателе ударный импульс затухающих колебаний. Прибор имеет две акустические линии. В первой ударный импульс затухающих колебаний проходит через образец на приемный пьезопреобразователь, во второй такой же импульс проходит через слой жидкости (смесь дистиллированной воды и этилового спирта). Задний фронт прямоугольного импульса запускает ледущую развертку ЭЛТ, что обеспечивает индикацию на экране ЭЛТ одновременно обеих последовательностей затухающих колебаний. С помощью микрометрического винта, изменяя толщину слоя жидкости, их можно совместить. Это соответствует равенству времен, затраченных на прохождение УЗ-волн толи ины образца и слоя жидкости. Измерения проводят дважды сначала при отсутствии в измерительной линии образца (отсчет по микрометру Я ), затем вводят образец и находят Я . Если скорость волны в жидкости равна с , то искомую скорость упругой волны в исследуемом образце находят из соотношения с (1/Яа — Я ) Сда. Рабочие частоты прибора при продольных колебаниях 1,67 и 5 МГц, при поперечных 1,67 МГц. [c.413]

МОЛЕКУЛЯРНАЯ АКУСТИКА — раздел физ. акустики, в к-ром структура и свойства вещества и кинетика молекулярных процессов исследуются акустич. методами. Осн. методы М. а.— измерения скорости, звука и козф. поглощения звука в зависимости от разл. физ. параметров частоты звуковой волны, темп-ры, давления, маги, поля и др. величин. Исследования, проводимые такими методами, иногда объединяют в особый раздел экснерим. акустики — ультразвуковую или акустическую спектроскопию. Методами М. а. можно исследовать газы, жидкости, полимеры, твёрдые тела, плазму. На ранней стадии развития этой области и в нек-рых случаях до сих пор термин М. а. применяют лишь к исследованиям молекулярной структуры газов а жидкостей. [c.193]

Импульсные методы измерения скорости звука позволяют измерять число длин волн, укладывающихся на акустическом пути, а также определять фазовые сдвиги, приобретенные волной при отражении от границ разных частей звукопровода. Поскольку вводимые в образец импульсы являются высокочастотными (1—100 МГц), длина волны существенно меньше поперечных геометрических размеров образца, что можно рассматривать как случай свободного распространения волн в полубесконечной среде (случай нормальной дифракции). Это позволяет достаточно точно рассчитывать поправки на создающееся в образце дифракционное поле плоского излучателя, причем эти поправки не зависят от упругих свойств изотропного материала. Для введения з образец звукового импульса используют обычно кварцевый преобразователь который приклеивают в случае работы на о т р а ж е-н и е к одному из плоскопараллельных торцов образца, а в случае работы на прохождение импульса — к обоим торцам. Радиоимпульс от генератора, работаю1цего на основной частоте преобразователя, возбуждает в пьезопреобразователе упругую волну, передающуюся в образец. С помощью пьезопреобразователя в образце можно возбуждать продольную и поперечную волны. [c.262]

За единицу интенсивности звука условно принят 1 б (белл) — наименьшая сила звукового давления, воспринимаемая ухом здорового человека. На практике обычно пользуются единицей, в 10 раз меньшей, — децибеллом 1 дб = 0,1 б). В качестве единицы измерения частоты звуковых колебаний принят герц — частота, соответствующая одному колебанию в секунду. Слуховой аппарат человека воспринимает звуковые колебания в пределах от 20 до 20 ООО Гц. Звуковые колебания частотой ниже 20 Гц называются инфразвуком, а выше 20 000 Гц—ультразвуком. Эти области звуковых колебаний человеком не воспринимаются, однако ультразвуковые колебания неблагоприятно действуют на организм человека. Они могут вызывать преждевременное утомление, слабость, сонливость, неприятное ощущение в ушах, головные боли. При длительном воздействии ультразвука нарушаются функции периферической нервной системы, вестибулярного аппарата, изменяется артериальное давление. [c.123]

Наиболее интенсивные искусственные звуковые и ультразвуковые колебания в газах получены с помощью сирен. В 1941—1942 гг. для предупреждения о воздушных налетах в США была разработана звуковая сирена [1], потребляющая энергию около 70 л, с. и отдающая энергию в виде звуковой волны около 50 л. с. (37,3 кет). Максимальный измеренный уровень звука этой сирены был определен на выходе из рупора и составлял 164 дб (по отношению к интенсивности 10-16 вт см ) (2,5 erj M ) на частоте 500 гц. Пересчет уровня к горлу рупора показывает, что уровень звука составлял 184 56 (-263 вт см ). [c.352]

Ультразвуковые измерения скорости звука в монокристаллических образцах производились. методо.м непрерывных колебаний на частоте 10 МГц [7] в интервале температур от 80 до 300 К. -Абсолютные значения скорости определялись с точностью 0,5%, а относительные изменения 10 % Нормализованные температурные зависимости скоростей продольных (1 г(Г)/1 (300 К) ) и поперечных Vt T)IVi (300 К) колебаний в направлении [111] кристаллов Big/Sba, BigsSbs и BigiSbg без поправки на тепловое расширение показаны на рисунке. Приводим абсолютные значения скоростей (V и V ) при 7 = 300 К, а также значения плотности для каждого кристалла, определенные методом гидростатического взвешивания. [c.39]

Дисперсия. Зависимость скорости звука от температуры. Весьма распространено мнение, что если всё более и более понижать частоту звука, то для очень низких, или инфразвуковых, частот порядка нескольких герц разность температур между сжатием и разрежением воздуха, возникающая при прохождении звуковой волны, успевает уже выравниваться. Другими словами, при переходе к низким звуковым частотам мы якобы должны наблюдать явление дисперсии, уменьшение скорости звука и приближение её к значению, указанному Ньютоном. Французский учёный Эсклангон, занимавшийся исследованием акустики орудий и снарядов и вопросами распространения инфразвука в воздухе, пытался на опыте обнаружить изменение скорости инфразвуковых волн и даже опубликовал данные, будто бы показывающие уменьшение скорости звука с уменьшением его частоты. Дальнейшие измерения скорости звука на низких частотах показали ошибочность результатов, полученных Эсклангоном никакого изменения скорости на низких частотах не наблюдается, вплоть до частот в 1—2 гц. [c.61]

Измерение параметров звуков низкой частоты до нескольких герц может осуществляться при помощи конденсаторных НЛП пьезоэлектрических микрофонов. Электродинамические микрофоны не могут использоваться для частот меньще 35 Гц, так как ниже этой частоты их характеристики быстро спадают. [c.72]

Ван Даел и Ван Иттербек [80] провели много измерений скорости звука в аргоне, кислороде, азоте, водороде и параводороде в их жидкдм состоянии. На фиг. 16 приведены результаты для водорода и параводорода на частоте 2 ]У1Гц вдоль кривой насыщения в температурном интервале от тройной до критической точек. [c.191]

Первый тип приборов весьма широко применяется для облегчения навигации в узких проливах Каттегата, по берегам Германии, Англии, Швеции, вдоль берегов США и Канады. Он является наиболее простым как с точки зрения устройства приборов, установленных на корабле, так и по самому методу обработки наблюдений. Береговая станция (радиоакустический маяк) посылает условный сигнал одновременно при помо-ши двух передатчиков радиотелеграфного, обычно незатухающими модулированными колебаниями, и акустического (см. Звук, Гидроакустика), например осциллятора Фессендена. Радиотелеграфный сигнал принимается на корабле обычным радиоприемником, настроенным в момент измерения на волну излучения маяка. Звуковой сигнал приходит позже и воспринимается гидроакустическими приемными приборами, напр, бортовыми гидрофонами или же бортовыми осцилляторами, переключенными на прием. Прием на осциллятор менее чувствителен, особенно если частота звука гидроакустического сигнала отличается от резонансной частоты осциллятора, находящегося на борту корабля, и поэтому в большинстве случаев прием совершается бортовыми гидрофонами. Оба сигнала, радиотелеграфный и гидроакустический, принимаются одной парой телефонов, так что наблюдатель имеет возможность оценить или измерить точно время прохождения звука от маяка до корабля. Радиотелеграфный сигнал принимается в момент его посылки (мгновенно, т. к. скорость электромагнитной волны очень велика она равна 299 860 км в ск.) и служит указанием начала движения звукового сигнала. Наиболее простой способ измерения времени между [c.372]

В работе приводятся результаты измерений скорости звука на линии насыщения в жидкой фазе изопропилового спирта и диэтилового эфира, а также результаты измерений скорости звука по изохорам в бензоле при давлениях до 1000 ат в интервале температур 50—90° С. Исследованные жидкости после очистки имели следующие параметры изопропиловый спирт — = 0,7854 ге = 1,3775 ип = 81,7°С (при 744 мм рт. ст.) диэтиловый эфир — = 0,7136 = 1,3528 кии = 33,7° С (при 738 лл рт. ст.) бензол — = 0,8792 по 1,5010 кии = 79,6° С (при 743 мм рг. ст.). Измерения проводились на импульсной ультразвуковой установке, описанной в работах [1, 2]. Температура измерялась платиновым термометром сопротивления, помещенным непосредственно в исследуемую жидкость. Ошибка определения температуры не превышала 0,1° С. Погрешность определения скорости звука с учетом ошибок отнесения составляла 1—2 м1сек. Измерения, выполненные на частотах 1 и 3,5 Мгц, дали полностью совпадающие результаты во всем исследованном интервале температур и давлений. Полученные экспериментальные данные приведены в табл. 1. Скорость звука (в м/сек) в бензоле в зависимости от температуры и плотности приведена ниже [c.81]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...