Измерение скорости звука акустическим интерферометром

Измерение скорости звука акустическим интерферометром [c.128]

До сих пор не говорилось о том, каким образом может быть измерена скорость звука. Выше мы обращали внимание на отклонение свойств газа от идеального состояния и отмечали, что скорость Со относится к безграничному пространству. На практике, особенно в области низких температур, скорость звука измеряется в относительно небольшой колбе, которая должна иметь постоянную температуру. В настоящее время наиболее точные измерения скорости звука осуществляются при помощи акустического интерферометра с цилиндрическим резонатором. Акустические волны возбуждаются в трубе излучателем, расположенным на ее конце длина волны находится измерением перемещения отражателя между соседними резонансными максимумами. Положение стоячих волн определяется по импедансу излучателя. В этом состоит одна из трудностей акустической термометрии по сравнению с газовой. В газовой термометрии измеряемые величины, объем и давление, являются величинами статическими, хотя и существуют проблемы, связанные с сорбцией, о которой говорилось выше. В акустической термометрии измеряемые величины носят динамический характер — это акустический импеданс излучателя, например, при 5 кГц, вязкость и теплообмен со стенками трубы. Все это оказывается источником специфических трудностей при измерении, и для правильной интерпретации результатов измерения необходимо полное понимание физической сущности процессов распространения акустических волн. [c.101]

Рассмотрим схемы некоторых экспериментальных стендов, включенных в лабораторию МЭИ. Измерение скорости звука в двухфазных средах (см. гл. 4) осуществлялось двумя методами 1) временным методом и 2) методом акустического интерферометра (см. стенды / и // на рис. 14-1). [c.389]

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, [c.135]

Риг. 78. Измерение скорости звука методом акустического интерферометра с применением регистрации. Слева — звуковой генератор и громкоговоритель, справа — микрофон, усилитель, фазометр и шлейфовый [c.136]

Рис. 81, Измерение скорости звука методом акустического интерферометра с применением регистрации.

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]

При расчете второго вириального коэффициента использованы данные по скорости распространения звука в этилене и пропилене, полученные авторами [5] в температурном интервале 190 -475° К на 19 изотермах для каждого веш ества. Измерения выполнены методом акустического интерферометра на частоте 690 кгц, максимальная погрешность измерений не превышает + 0,15%. [c.25]

Наиболее точные методы измерения скорости распространения и коэффициента поглощения звука в веш естве основаны на предположении, что в экспериментальной установке создается плоская волна. Однако излучатели конечных размеров создают в ближней области плоское поле, искаженное дифракционными эффектами на краях излучателя даже в случае, если излучатель вставлен в бесконечный жесткий экран. Обычно в измерениях скорости распространения и коэффициента поглощения звука в веществе используют пьезоэлектрические пластины. В эхо-методах и в методе акустического интерферометра излучающая и приемная пластины могут быть совмещены. [c.280]

Измерение коэффициента звукопоглощения материалов. Одним из наиболее распространенных методов измерения коэффициентов поглощения различных звукопоглощающих материалов при нормальном падении звуковых волн является метод акустического интерферометра со стоячими волнами. Динамический громкоговоритель, помещенный над верхним концом длинной (3-—4 м) металлической трубы (рис. 133), создает плоские волны, фронт которых перпендикулярен к оси трубы (для этого длина волны должна быть больше диаметра трубы по крайней мере в 2 раза). В том случае, если на другом конце трубы имеется акустически жесткая стенка, звуковые волны полностью отражаются от нее в результате сложения падающих и отраженных волн возникают стоячие волны с узлами, звуковое давление в которых равно нулю. Если же вместо жесткой стенки, на которую падает звуковая волна, имеется звукопоглощающий материал, который частично поглощает звук, образующиеся в трубе стоячие волны уже не будут иметь резко выраженные узлы (минимумы) давления то же самое будет иметь место и для амплитуды акустической скорости, с той лишь разницей, что узлу давления будет соответствовать пучность скорости, и наоборот. Если бы звукопоглощающий [c.215]

Ограничение чувствительности интерферометра связано с шумом фотоумножителя. В результате (см. задачу 1.5.4) чувствительность при приеме в 500 раз меньше, чем при использовании оптимального ПЭП. Кроме того, интерферометр — это довольно сложное, громоздкое, чувствительное к помехам устройство. В связи с этим лазерный способ приема находит применение лишь в исследовательских целях, например для точного измерения характеристик акустического поля или скорости звука в материалах. В дефектоскопии его применяют для визуализации колебаний больших участков поверхности при теневом методе контроля. [c.73]

Лит. Колесников А. Е., Ультразвуковые измерения, М., 1970 К р а с-Пушкин П. Е., Учен, записки МГУ , 1944, в. 74, с. 73—86 Волейшис А., Я р о н и с Э., Акустический цифровой интерферометр для исследования дисперсии скорости ультразвука в жидкостях в диапазоне частот 0,25 —1250 Мгц, в кн. Научные труды вузов Литовской ССР. Ультразвук, в. 5, Вильнюс, 1973 Иванов В. Е., Некоторые особенности измерения скорости ультразвука в твердых телах интерферо-метрическим методом, в кн. Вопросы методики ультразвуковой интерферометрии. Тр. 2-й Всесоюзной конференции, т. 2, Вильнюс, 1967 Химунин А., Дрож-жин П., К вопросу о влиянии формы кривой реакции на точность измерения скорости звука в жидкостях интерферометри-ческим способом, там же. [c.153]

Как показали Хаббард [924, 925] и Хершбергер [842], изменения параметров электрического контура, обусловленные акустической реакцией на излучатель, при измерениях поглощения можно исключить, электрически компенсируя изменение механического сопротивления, вызываемое наличием поглощения,—аналогично методике, примененной в интерферометре Хаббарда и Лумиса для измерения скорости звука (гл. П1, 3). Хаббард [924] предлагает осуществлять компенсацию путем введения и исключения из колебательного контура некоторой электрической емкости. Величина этой емкости при различных расстояниях между излучателем и отражателем позволяет вычислить коэффициент поглощения исследуемого газа. Хершбергер [842] включает параллельно излучающему кварцу некоторое переменное компенсирующее сопротивление, позволяющее при любом положении отражателя сохранить постоянное напряжение на электродах излучателя. По четырем значениям сопротивления и [c.330]

Стенды XII и XIII (рис. 2.1) предназначены для измерения критических параметров и скорости звука в двухфазных средах (временным методом и методом акустического интерферометра). В схему лаборатории включена радиальная экспериментальная турбина XIV, смонтированная в поле оптического прибора. Сегмент соплового аппарата и часть каналов рабочей решетки выполнены прозрачными с целью изучения процесса движения влажного пара оптическими методами в реальных условиях взаимодействия решеток. В схему газодинамической лаборатории МЭИ на рис. 2,1 и в описание не включены сгекды, работаю- щие на воздухе. [c.32]

Ниже приводится описание стендов и результаты экспериментов, проведенных в лаборатории турбомашин МЭР1 Е. В. Стеколь-щиковым. В области правой пограничной кривой параметров состояния скорость звука во влажном водяном паре измерялась в низкочастотном акустическом интерферометре, принципиальная схема которого изображена на рис. 4-9. Теплотехнической частью интерферометра является вертикальный контур влажного пара, состоящий из следующих основных узлов 1) системы трехступенчатого увлажнения водяного пара с форсунками эжекторного типа 2) системы дренажа 3) системы измерения термических и калорических параметров влажного пара 4) рабочей части, в которой возбуждалась стоячая волна. [c.102]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...