时差法怎么测量声速

如题所述

时差法测量声速:在流动流体中的相同行程内,用顺流和逆流传播的两个超声信号的传播时的时间差来确定沿声道流体平均流速所进行的流体流量的测量方法。也就是说,与流体的轴线成一定角度的两个超声探头(超声换能器),安装在流体管道的两侧,上、下游探头相互对准,上游探头向下游探头传送超声波时为顺流,下游探头向上游探头传送超声波时为逆流。当管道流体为静止时,上、下游探头传送的超声波时间是相等的;当流体有流动时,在流体的作用下,逆流的超声波传送时间要慢于顺流的时间,由此就有时间差,也就是时间差法。在测量时,超声波是以脉冲的形式发送,并有发送-接收时间的记录并由此进行计算。两种超声脉冲传播的时间差越大,流量也越大。
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第1个回答  2023-09-22
时差法测量声速的基本原理是利用声源在发射或接收声波时的时间差来测量声速。需要至少两个声源和一个接收器。其中一个声源被设置为已知声速,常选用机械振荡器或其他发生器。另一个声源可以是任何待测试的声源,例如喇叭或扬声器。测量声速的步骤如下:
1. 两个声源A和B,与接收器C相隔L/2。
2. 以已知的频率v0发出声波信号时,声源A会在某一时刻t1向空气中发出声波,经过L/2的距离后,到达位于C的接收器。
3. 声源B在t2时刻发出声波,并在L/2的距离后到达接收器C。在此过程中,声波将在空气中传播,其速度为v。
4. 当声波达到接收器时,接收器将对信号进行测量,其中包括两个信号的超声波到达时间之间的差异Δt。
5. 根据两点间距离公式,声波在介质A和B中的传播距离分别为: L1 = Va × t1 L2 = Vb × t2。
6. 通过测量Δt,可以求出声波在两个介质中的速度差,从而计算出声速v。
总的来说,虽然有一定的局限性,但时差法测量声速的原理是一种简单且高效的方法。

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