超声波衰减系数的测量

超声波衰减系数的测量一、实验任务：超声波在介质中传播，声波衰减与介质的特性和状态有关系，试 用超声声速测定仪研究超声波在空气和液体（水）中的衰减系数，并 研究超声波的频率与激励电信号波型对超声波在空气和水中的衰减 系数的影响。要求衰减系数测量误差不大于 5%。二、实验要求：1、参阅相关资料，了解超声波换能器种类，特别是压电式超声换能 器工作原理。了解超声波在不同介质中的传播特性。2、熟悉超声声速测定仪和示波器的使用方法。3、采用两种频率的正弦波分别测试超声波空气和液体（水）中的衰 减系数，并确认数据结果的误差符合设计要求。4、采用方波或脉冲波再分别测试超声波空气和液体（水）中的衰减 系数，并确认数据结果的误差符合设计要求。三、实验提示：空气中衰减实验装置示意图接收换能器发射换能器长方形水槽水中衰减实验装置图（1）超声波在损耗介质中的准驻波效应A = A（1 + R ）e-w0其中，R为反射系数，a是介质的衰减系数。因为超声波发生器和接收器是由同一材料制成，所以有：A = UA = U00其中U是信号发生器输出电压数值，u是示波器显示电压数值。0（2）分别测量多个峰值处的位置坐标x和峰值电压u，记入实验表 ii格。3）拟合曲线，分析数据。（4）空气中超声波换能器的工作频率在 37 kHz 附件，液体中超声波换能器的工作频率在100kHz2MHz之间。