2024年4月26日发(作者：风流婉)
三种测试方法测试声速
一、实验目的
掌握测量声速的几种方法
实际测量声速
二、实验仪器
SV-DH系列声速测试仪为观察、研究声波在不同介质中传播现象，测量这
些介质中声波传播速度的专用仪器。它们都由声速专用测试架及专用信号源
二部分组成。仪器可用于大学基础物理实验。
SV-DH系列声速测试仪不但覆盖了基础物理声速实验中常用的二种测试
方法，而且，在上述常规测量方法基础上还可以用工程中实际使用的声速测
量方法时差法进行测量。在时差法工作状态下，使用示波器，可以非常明显、
直观地观察声波在传播过程中经过多次反射、叠加而产生的混响波形。
型号与组成
SV-DH系列声速测试仪是由声速测试仪（测试架）和声速测试仪信号源二
个部分组成。下列声速测试仪都可增加固体声速测量装置，用于固体声速的
测量。
对于声速测试架，有以下型号：
SV-DH-3型声速测定仪（支架式、千分尺读数）；
SV-DH-3A型声速测定仪（支架式、数显容栅尺读数）；
SV-DH-5型声速测定仪（液槽式、千分尺读数）；
SV-DH-5A型声速测定仪（液槽式、数显容栅尺读数）；
SV-DH-7型声速测定仪（液槽可脱卸、千分尺读数）。
SV-DH-7A型声速测定仪（液槽可脱卸、数显容栅尺读数）。
对于信号源，有以下型号：
SVX-3型声速测定信号源（频率范围20kHz～45kHz，带时差法测量脉冲信号
源）；
SVX-5型声速测定信号源（频率范围20kHz～45kHz，带时差法测量脉冲信号源）；
SVX-7型通用信号源（频率范围50Hz～50KHz、带时差法测量脉冲信号源）；
图1列出SVX-5、SVX-7声速测试仪信号源面板，图2为声速测试仪外形示意图。
图1 SVX-5、SVX-7声速测试仪信号源面板
调节旋钮的作用：
信号频率：用于调节输出信号的频率；
发射强度：用于调节输出信号电功率（输出电压）；
接收增益：用于调节仪器内部的接收增益。
SVX-5 综合声速测定仪信号源
脉冲波
连续波
固体
液体
气体
——
图2 声速测试架外形示意图
主要技术参数
1. SV-DH声速测试仪
1.1 环境适应性：工作温度10～35℃；相对湿度25～75%。
1.2 抗电强度：仪器能耐受50Hz正弦波500V电压1min耐压试验。
1.3 配对压电陶瓷换能器：谐振频率：35±3kHz；可承受的连续电功率
不小于15W。
1.4 两换能器之间测试距离：50～280mm(支架式）、
50～350mm（水槽式）
1.5 外形：测试架外形尺寸：480mm×140mm×152mm（支架式）
530mm×140mm×160mm（水槽式）
2. SVX-3型声速测试仪信号源
2.1 功率信号源
2.1.1 频率范围：25kHz～45kHz
2.1.2 最大输出电压：15Vp-p
2.1.3 最大输出功率：5W
2.1.4 频率显示：5位LED数字显示
2.2 脉冲调制信号源
2.2.1 信号频率：36.5kHz
2.2.2 脉冲宽度：200μs
2.2.3 脉冲周期：8ms
2.3 计数定时器
2.3.1 计数定时范围：1μs～1s
2.3.2 分辨率：1μs
2.4 仪器外形尺寸：290mm×240mm×120mm
3. SVX-5型综合声速测试仪信号源
3.1 空气和液体切换测量
3.2 其他同SVX-3型声速测试仪信号源
4. SVX-7型通用信号源
4.1 空气、液体和固体介质切换测量
4.2 频率范围：50～500Hz，500～5kHz，5kHz～50kHz
4.3 其他同SVX-3型声速测试仪信号源
三、实验原理
1.超声波与压电陶瓷换能器
频率20Hz-20kHz的机械振动在弹性介质中传播形成声波，高于20kHz称为
超声波，超声波的传播速度就是声波的传播速度，而超声波具有波长短，易
于定向发射等优点，声速实验所采用的声波频率一般都在20～60kHz之间。在
此频率范围内，采用压电陶瓷换能器作为声波的发射器、接收器效果最佳。
正负电极片
后盖反射板
辐射头
压电陶瓷片
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2024年4月26日发(作者：风流婉)
三种测试方法测试声速
一、实验目的
掌握测量声速的几种方法
实际测量声速
二、实验仪器
SV-DH系列声速测试仪为观察、研究声波在不同介质中传播现象，测量这
些介质中声波传播速度的专用仪器。它们都由声速专用测试架及专用信号源
二部分组成。仪器可用于大学基础物理实验。
SV-DH系列声速测试仪不但覆盖了基础物理声速实验中常用的二种测试
方法，而且，在上述常规测量方法基础上还可以用工程中实际使用的声速测
量方法时差法进行测量。在时差法工作状态下，使用示波器，可以非常明显、
直观地观察声波在传播过程中经过多次反射、叠加而产生的混响波形。
型号与组成
SV-DH系列声速测试仪是由声速测试仪（测试架）和声速测试仪信号源二
个部分组成。下列声速测试仪都可增加固体声速测量装置，用于固体声速的
测量。
对于声速测试架，有以下型号：
SV-DH-3型声速测定仪（支架式、千分尺读数）；
SV-DH-3A型声速测定仪（支架式、数显容栅尺读数）；
SV-DH-5型声速测定仪（液槽式、千分尺读数）；
SV-DH-5A型声速测定仪（液槽式、数显容栅尺读数）；
SV-DH-7型声速测定仪（液槽可脱卸、千分尺读数）。
SV-DH-7A型声速测定仪（液槽可脱卸、数显容栅尺读数）。
对于信号源，有以下型号：
SVX-3型声速测定信号源（频率范围20kHz～45kHz，带时差法测量脉冲信号
源）；
SVX-5型声速测定信号源（频率范围20kHz～45kHz，带时差法测量脉冲信号源）；
SVX-7型通用信号源（频率范围50Hz～50KHz、带时差法测量脉冲信号源）；
图1列出SVX-5、SVX-7声速测试仪信号源面板，图2为声速测试仪外形示意图。
图1 SVX-5、SVX-7声速测试仪信号源面板
调节旋钮的作用：
信号频率：用于调节输出信号的频率；
发射强度：用于调节输出信号电功率（输出电压）；
接收增益：用于调节仪器内部的接收增益。
SVX-5 综合声速测定仪信号源
脉冲波
连续波
固体
液体
气体
——
图2 声速测试架外形示意图
主要技术参数
1. SV-DH声速测试仪
1.1 环境适应性：工作温度10～35℃；相对湿度25～75%。
1.2 抗电强度：仪器能耐受50Hz正弦波500V电压1min耐压试验。
1.3 配对压电陶瓷换能器：谐振频率：35±3kHz；可承受的连续电功率
不小于15W。
1.4 两换能器之间测试距离：50～280mm(支架式）、
50～350mm（水槽式）
1.5 外形：测试架外形尺寸：480mm×140mm×152mm（支架式）
530mm×140mm×160mm（水槽式）
2. SVX-3型声速测试仪信号源
2.1 功率信号源
2.1.1 频率范围：25kHz～45kHz
2.1.2 最大输出电压：15Vp-p
2.1.3 最大输出功率：5W
2.1.4 频率显示：5位LED数字显示
2.2 脉冲调制信号源
2.2.1 信号频率：36.5kHz
2.2.2 脉冲宽度：200μs
2.2.3 脉冲周期：8ms
2.3 计数定时器
2.3.1 计数定时范围：1μs～1s
2.3.2 分辨率：1μs
2.4 仪器外形尺寸：290mm×240mm×120mm
3. SVX-5型综合声速测试仪信号源
3.1 空气和液体切换测量
3.2 其他同SVX-3型声速测试仪信号源
4. SVX-7型通用信号源
4.1 空气、液体和固体介质切换测量
4.2 频率范围：50～500Hz，500～5kHz，5kHz～50kHz
4.3 其他同SVX-3型声速测试仪信号源
三、实验原理
1.超声波与压电陶瓷换能器
频率20Hz-20kHz的机械振动在弹性介质中传播形成声波，高于20kHz称为
超声波，超声波的传播速度就是声波的传播速度，而超声波具有波长短，易
于定向发射等优点，声速实验所采用的声波频率一般都在20～60kHz之间。在
此频率范围内，采用压电陶瓷换能器作为声波的发射器、接收器效果最佳。
正负电极片
后盖反射板
辐射头
压电陶瓷片
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