Ошибки при измерении скорости звука

Очистка металлических деталей 477 Ошибки при измерении скорости звука 222 [c.719]

С увеличением прочности а погрешность ее оценки возрастает. При ошибке в измерении скорости звука 1 % погрешность в оценке прочности составляет 3,5 % при прочности 10 МПа и 6 % при прочности 25 МПа. [c.310]

Очевидно, что расстояние между двумя соседними максимумами также равно Я/2 os 6. При уменьшении угла падения до нуля, места нулевых амплитуд обращаются в узлы, а места максимумов —в пучности стоячей волны. Это обстоятельство имеет большое значение при определении длины волны с помош ью измерения расстояния между пучностя ми или узлами в стоячей волне. Это расстояние равно Я/2 только при строгом падении луча по нормали к поверхности раздела. При отклонении угла 9 от нуля за счет неправильности установки отражателя возникает ошибка в определении длины волны, что вызывает ошибку в измерении скорости звука. Исходя из этого, в приборах — ультразвуковых интерферометрах — рефлекторы и источники плоских волн устанавливают так, чтобы угол падения был точно равен нулю. [c.185]

Обычно измерение скорости звука проводят при расстояниях х%1а и при волновых размерах излучателя 100. Это соответствует D/Я 30. При этом абсолютная ошибка в измерении скорости звука в воде равна, как следует из рис. IV.6.3 (кривая 5), 0,4 м/с, что составляет 2,5-10 fo. [c.284]

В выражении (5) величина ошибки, вносимой прибором, составляет 0,25%. Анализ и оценка ее произведены при измерении скорости звука в газах [7]. Вероятная величина полной ошибки в скорости звука по линии насыщения составляет 0,32—0,33% при изменении температуры Те от 850 до 1250° К. Точность измерения температуры АТз = 110°. [c.115]

Рассчитанная по (8) и (9) вероятная ошибка единичного измерения скорости звука по изобарам при температурах 825—1275° К и давлениях 0,358—5,303 атм изменяется от 0,32 до 0,34%. Среднеквадратичное отклонение экспериментальных данных по изобарам в указанном диапазоне температур и давлений не превышает 0,3%. [c.116]

Погрешность, указанная в инструкциях по эксплуат<ш ии УЗ-толщиномеров, соответствует лишь приборной погрешности, характеризующей возможность данного прибора при измерении временного интервала t прохождения ультразвукового импульса в изделии. При реальном процессе измерения к приборной добавляются случайные ошибки, связанные с неточностью установки преобразователя в точку измерения, с толщиной слоя контактной жидкости (машинного масла) между искателем и поверхностью металла, а также систематические ошибки, обусловленные точностью установки нуля и скорости звука С. Сумма всех этих погрешностей и определяет погрешность измерения, которая, как правило, больше приборной. [c.203]

В ряде работ [27, 47, 38, 26, 34, 48, 3] по результатам исследования акустического течения определены коэффициенты поглощения звука в жидкостях. Как видно из (6.58) и (6.60), для определения коэффициента поглощения методом акустического течения необходимо независимо измерить интенсивность (ши плотность звуковой энергии) и скорость потока. Выше мы говорили, что радиационное давление оказывает существенные помехи при определении скорости потока по его динамическому давлению. Естественно и обратное динамическое давление потока вносит ошибки в измерение радиационного давления механическими методами (см. гл. 5, 3). При измерении коэффициента поглощения этим методом разделение динамического давления потока и радиационного давления несколько усложняется тем, что должны быть созданы условия, соответствующие теории Эккарта. [c.243]

Полученные результаты свидетельствуют о том, что расчет углов ввода по известным выражениям сопряжен с большими погрешностями и при больших углах ввода неприемлем. Кроме того, ошибка в задаваемом значении скорости звука на 10% при толщине изделия 15 мм и угле ввода 60° приводит к ошибке в измерении координаты у дефекта на 3—4 мм и более. Наконец, вблизи поверхности проката скорости звука в нем могут быть больше табличных, поэтому преобразователи, рассчитанные в соответствии со стандартными методиками, возбуждают в металле мощную поверхностную волну, которая является источником шумов. Для того чтобы избавиться от этих шумов, необходимо уменьшить угол призмы преобразователя. [c.236]

Таким образом, наш опыт позволяет измерить скорость звука. Чтобы произвести это измерение более точно, нужно передвинуть микрофон на возможно большее расстояние, чтобы число полных поворотов фигуры Лиссажу было больше, так как тогда уменьшится ошибка в точности отсчёта разности фаз. Бели электронно-лучевая трубка имеет хорошую фокусировку и даёт на экране тонкую светящуюся линию, то при 0° или 180° разности фаз (прямая) могут быть отмечены изменения в фазе всего в 1° (в этом случае прямая превращается в очень сильно вытянутый эллипс) поэтому отсчёт числа поворотов фигуры Лиссажу следует начинать и заканчивать с положения прямой линии. [c.133]

Точные измерения скорости ультразвука в газах привели к открытию чрезвычайно интересного явления. Было обнаружено, что в многоатомных газах, молекулы которых состоят из нескольких атомов, при достаточно высоких ультразвуковых частотах скорость ультразвука претерпевает изменения, т. е, для таких газов имеет место дисперсия ультразвука. Кроме того, одновременно с изменением скорости ультразвука увеличивается его поглощение. Правда, это изменение скорости, вообще говоря, невелико, но всё же оно значительно больше, чем ошибки измерений. Так, например, было найдено, что для углекислого газа (СО2), молекулы которого состоят из трёх атомов, скорость звука до частоты в 10 гц постоянна и равна 258,9 м/сек, что совпадает со значением, вычисленным по формуле Лапласа. С увеличением частоты эта скорость возрастает примерно на 12 м/сек и при частоте в 10 снова становится постоянной и равной 271 м/сек. Поглощение ультразвука на частоте 277 кгц оказывается приблизительно в 20 раз больше, чем это следует из классической теории поглощения, учитывающей потери энергии благодаря вязкости СО2 и его теплопроводности. На частотах более 10 гц величина поглощения снова совпадает со значением, которое даёт классическая теория. Как объяснить это явление [c.193]

При оценке точности экспериментальных значений скорости звука в насыщенных парах цезия учитывается вклад ошибки прибора и ошибки за счет неточности в измерении температуры. [c.115]

По результатам исследования акустического течения в ряде работ 6, 11, 15, 35, 56—59] определены коэффициенты поглощения звука в жидкостях. Как видно из соотношений (31) и (33), для определения коэффициента поглощения методом акустического течения необходимо независимо измерить интенсивность звука (или плотность звуковой энергии) и скорость потока. Выше уже говорилось о том, что радиационное давление оказывает существенные помехи при определении скорости потока по его динамическому давлению. Естественно и обратное динамическое давление потока вносит ошибки в измерение радиационного давления механическими методами. [c.123]

При очень точных измерениях поглощения необходимо более строго соблюдать полную плоскопараллельность поверхностей излучателя и отражателя интерферометра, чем при измерениях скорости звука ничтожные отклонения могут вызвать существенные ошибки. Пумпер [1646] экспериментально установил при измерениях в воздухе, аргоне и гелии, что неоднородности звукового поля влияют на результаты измерения поглощения. Помимо этого, следует учитывать коэффициенты отражения от отражателя и излучателя. Эти коэффициенты были сначала рассчитаны Хаббардом 928], а затем впервые измерены Кертисом [473] в воздухе и в СОд для металлических отражателей. Полученные значения оказались существенно меньше теоретических значений и, кроме того, обнаружили [c.330]

При нормальных условиях низкочастотную скорость звука можно выразить через адиабатическую сжимаемость, а поглощение звука — через вязкость и коэффициент теплопроводности (подробнее см. гл. 4). Однако в критической области обычные выражения, но-видимому, не справедливы (п. 4) в силу весьма большого поглощения и соответственно большого частотного сдвига. Тем не менее для определения адиабатической сжимаемости и, следовательно, для оценки а другим способом применялась обычная теория. На фиг. 10 представлены результаты Чейза и др. [10] по адиабатической сжимаемости гелия. Эти результаты получены путем измерения скорости звука как функции температуры и применения формулы, связывающей скорость с плотностью и сжимаемостью [гл. 4, формула (32)]. Б пределах экспериментальной ошибки обнарун<ена логарифмическая [c.250]

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]

Отношение модулей сталн/ латун 2,26, найденное Хладни, заметно выше, чем значение 2,06, полученное Джордано Риккати пятью годами ранее. Так как значения модулей упругости латуни и меди, подсчитанные по скоростям звука, измеренным Хладни, очень близки к значениям, известным в XIX веке и в XX веке, более высокое их значение для железа вряд ли можно отнести на счет недостатка экспериментальных измерений, как это делали критики Эрнеста Хладни,— Савар и другие тридцатью или более годами позже, когда обнаружили, что найденная ими скорость звуковых волн в железе заметно выше, чем в опытах Био ), выполненных в 1806 г. Представляет некоторый интерес вернуться к этому вопросу в данной книге позже (см. раздел 3.44 и Bell [1968, 1], [1965, 2]) при обсуждении сводных экспериментальных данных за несколько десятилетий Будет показано, что такое различие в модулях железа, какое получилось у Хладни и Био, не только слишком велико, чтобы его можно было объяснить ошибкой измерений, но повторялось еще и еще в данных многих экспериментаторов. Такая мультимодульность, как теперь известно, имеет более фундаментальную причину, чем плохое изготовление образцов, инородные включения, неоднородность или значительная анизотропия, как полагали раньше. [c.248]

С этого времени в большом количестве проводятся эксперимен тальные и теоретические работы по исследованию дисперсии и пог лощения ультразвуковых волн в газах, а затем и в жидкостях, сре ди которых следует отметить работы Кнезера [9] и Бикара [10] К настоящему времени накопилось очень большое количество ра бот по измерению скорости и поглощения ультразвука в газах, в смесях газов, жидкостях, смесях различных жидкостей, растворах, электролитах, проведенных при разных физических условиях (температура, давление, плотность, фазовые переходы и т. д.). Результаты этих измерений важны не только для изучения молекулярных свойств газов и жидкостей, но также широко используются в технике для контроля протекания различных технологических процессов (по изменению скорости и поглощения звука). Методика этих измерений хорошо отработана и изложена во многих учебниках, поэтому мы не будем ее описывать. Отметим только, что на ультразвуковых частотах современные импульсные, фазовые и в особенности импульсно-фазовые методы позволяют получить относительную ошибку Ас/с 10 —10 , а абсолютное значение с измерять с точностью 10" %. Аппаратурная точность может быть выше, однако точность измерения скорости ограничивается трудностью поддерживать неизменными физические свойства среды (температуру, плотность, однородность, отсутствие потоков и т. д.) и неоднородностями акустического поля абсолютное значение а в области ультразвуковых частот можно измерять с ошибкой 2—5%. Трудности в определении коэффициента поглощения звука по результатам измерений также состоят в необходимости детального учета неоднородности излучаемого акустического поля, дифракционных эффектов, неизменности физических свойств среды. Для газов измерения на частотах выше нескольких МГц (при нормальном атмосферном давлении и комнатной температуре) затруднены из-за очень большого поглощения. [c.42]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...