空气、液体及固体介质的声速测量
王政力 2012301020096
摘要： 本实验采用“相位比较法”和“时差法”来进行数据处理。通过媒质中声速的测量，可以了解被测媒质的特性或状态变化，因而声速测量有非常广泛的应用，如无损检测、测距和定位、t5测气体温度的瞬间变化、测液体的流速、测材料的弹性模量等。 关键词：声速 声速仪 相位比较法 时差法 超声波 介质
1 引言：
声波是一种在弹性媒质中传播的纵波。对超声波（频率超过2×104Hz的声波）传播速度的测量在超声波测距、测量气体温度瞬间变化等方面具有重大意义。超声波在媒质中的传播速度与媒质的特性及状态因素有关。因而通过媒质中声速的测定，可以了解媒质的特性或状态变化。
2 实验
2.1理论依据
由波动理论得知，声波的传播速度v与声波频率f和波长 之间的关系为v f 。所以只要测出声波的频率和波长，就可以求出声速。其中声波频率可由产生声波的电信号发生器的振荡频率读出，波长则可用相位比较法进行测量。
相位比较法可以利用李萨如图形来判断相位差。当输入示波器的是两个频率严格一致的信号，则李萨如图一般情况下是稳定的椭圆。当两个信号的位相差由 0变为π时，李萨如图由斜率为正的直线变为斜率为负的直线， S2的位置改变半波长。当 △φ 0→π △L= λ/2 。
时差法是将脉冲调制信号加到发射换能器上，声波在介质中传播，经时间t之后，到达距离L处的接受换能器，由声速测试仪信号源时间显示窗口直接读出时间t，则可以用公式求出声波在介质中传播的速度：v=L/t。
2.2 实验方法
实验仪器与器件：ＳＶ５型声速测量组合仪，ＧＯＳ－６０２１型双踪示波器，水，铜棒，有机玻璃棒。