声速测量实验的探讨 被引量：29

1

作者 郑庆华 《大学物理》 北大核心 2007年第9期31-33,共3页

对声速测量的共振干涉法中的相关问题进行了理论探讨,使学生对此实验的物理图像有更清楚的认识.

关键词 声速测量 声波 共振干涉 驻波 声压

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海水声速测量方法及其应用 被引量：21

2

作者 张宝华 赵梅 《声学技术》 CSCD 2013年第1期24-28,共5页

在水声研究和海洋工程中,广泛地需要测量海水声速。纵观水声技术的发展历史,声速及其测量方法和手段一直是水声研究的基本问题。从水下声传播速度的物理特性出发,介绍了典型海洋声速剖面的特征,以声速剖面对声传播的影响为关注对象,示... 在水声研究和海洋工程中,广泛地需要测量海水声速。纵观水声技术的发展历史,声速及其测量方法和手段一直是水声研究的基本问题。从水下声传播速度的物理特性出发,介绍了典型海洋声速剖面的特征,以声速剖面对声传播的影响为关注对象,示例说明了其对声纳最佳探测深度及声纳探测距离的影响,以及声速测量在大洋测温中的应用。在声速剖面测量方法方面,介绍总结了国内外的声速测量设备的原理、技术发展趋势以及主要产品。最后给出了海洋声速剖面测量的发展展望。 展开更多

关键词 海水声速 测量方法 声速应用

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关于声速测量实验的讨论 被引量：14

3

作者 潘健 姚淅伟 《大学物理》 北大核心 2010年第11期55-58,共4页

对声速测量实验现象提出新的理解途径,认为声压是发射和接收端之间声波无限次反射叠加的结果.在考虑空气中传播损耗,换能器界面反射能损及相位半波损失的情况下,给出接收端测量的声压振动和声波位移振动两者关系,最后得出接收端声压信... 对声速测量实验现象提出新的理解途径,认为声压是发射和接收端之间声波无限次反射叠加的结果.在考虑空气中传播损耗,换能器界面反射能损及相位半波损失的情况下,给出接收端测量的声压振动和声波位移振动两者关系,最后得出接收端声压信号随发射、接收端间距变化的具体关系,与具体实验现象符合. 展开更多

关键词 声速测量 声压 无限次反射叠加 振幅衰减 半波损失

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声速测量实验假象的探讨 被引量：14

4

作者 孙航宾 黄笃之 张禹涛 《大学物理实验》 2011年第4期50-52,共3页

应用共振干涉测量法测定空气中的声速,相同条件下多台仪器重复测量实验,对实验结果进行数据处理和误差分析表明:对于某些声速测量仪,当换能器之间的距离小于10毫米时,在移动换能器测量声速的过程中出现了假峰现象,它对实验测量结果造成... 应用共振干涉测量法测定空气中的声速,相同条件下多台仪器重复测量实验,对实验结果进行数据处理和误差分析表明:对于某些声速测量仪,当换能器之间的距离小于10毫米时,在移动换能器测量声速的过程中出现了假峰现象,它对实验测量结果造成了很大影响。当使两换能器之间的距离大于10毫米开始测量,可以避免假象对测量结果的影响。 展开更多

关键词 声速测量 共振干涉 假象 驻波

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南黄海海底沉积物原位声速测量与实验室声速测量对比研究 被引量：13

5

作者 阚光明 赵月霞 +2 位作者 李官保 韩国忠 孟祥梅 《海洋技术》 北大核心 2011年第1期52-56,共5页

介绍了海底沉积物原位声速测量方法和实验室声速测量方法的工作原理以及在南黄海中部海底沉积声学调查中的应用情况,详细对比分析了原位测量声速和船舶甲板实验室测量声速的差异,讨论了温度和压力等环境因素变化对声速的影响,研究成果... 介绍了海底沉积物原位声速测量方法和实验室声速测量方法的工作原理以及在南黄海中部海底沉积声学调查中的应用情况,详细对比分析了原位测量声速和船舶甲板实验室测量声速的差异,讨论了温度和压力等环境因素变化对声速的影响,研究成果对海底沉积物声速测量和预报具有一定应用价值。 展开更多

关键词 南黄海 声速 海底沉积物 原位测量

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基于HC-SR04模块的时差法声速测量 被引量：11

6

作者 张克声 隆昌喜 《机械与电子》 2018年第2期54-57,共4页

提出了一种基于超声波测距模块HC-SR04的时差法测量声速的软硬件实现方法,并介绍了相应的硬件模块信号处理流程和测量程序运行流程。本方法可通过精确测量已知距离的声传播时间计算声速。利用所设计的实验装置,实际测量了空气中不同温... 提出了一种基于超声波测距模块HC-SR04的时差法测量声速的软硬件实现方法,并介绍了相应的硬件模块信号处理流程和测量程序运行流程。本方法可通过精确测量已知距离的声传播时间计算声速。利用所设计的实验装置,实际测量了空气中不同温度下多组声传播速度,测量结果与理论值的最大相对误差仅为0.6%,从而证明了本方法的可行性和合理性。与传统的共振干涉法、相位比较法等声速测量方法相比,本文方法具有实时性高、成本低、结构简单和精度高等优点。 展开更多

关键词 HC—SR04模块 声速测量 时差法 超声波测距模块

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便携式海底沉积声学原位测量系统研制及应用 被引量：11

7

作者 阚光明 邹大鹏 +1 位作者 刘保华 李官保 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期135-139,共5页

详细介绍了最新研制的便携式海底沉积声学原位测量系统的工作原理和结构组成。与基于液压驱动的海底沉积声学原位测量系统相比,该系统操作简单,轻便灵活,易于吊放。2010年中国科学院南海海洋研究所"实验3"号科考船南海开放航... 详细介绍了最新研制的便携式海底沉积声学原位测量系统的工作原理和结构组成。与基于液压驱动的海底沉积声学原位测量系统相比,该系统操作简单,轻便灵活,易于吊放。2010年中国科学院南海海洋研究所"实验3"号科考船南海开放航次应用该系统在南海北部开展了海底沉积声学原位测量,首次获得该海区海底沉积物声速和声衰减系数原位测量数据。将原位测量声速与实验室测量声速进行了对比分析,结果表明二者存在明显差异,从而表明温度和压力等环境参数对沉积物声速具有重要影响。 展开更多

关键词 海底沉积物 声速 声衰减系数 原位测量 南海

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声速测量实验中声波的研究 被引量：10

8

作者 眭聿文 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第1期52-55,共4页

为了能对声速测量实验中的声波在理论上作更深入的研究,讨论了声速的测量方法及实验原理,对声速测定仪的发射器与接收器之间入射波与反射波叠加的合成波方程进行了推导,得到两换能器之间超声波的状态为行驻波。实验结果表明,可以用相位... 为了能对声速测量实验中的声波在理论上作更深入的研究,讨论了声速的测量方法及实验原理,对声速测定仪的发射器与接收器之间入射波与反射波叠加的合成波方程进行了推导,得到两换能器之间超声波的状态为行驻波。实验结果表明,可以用相位比较法和驻波共振法测出超声波的声速,同时这两种方法的测定结果与理论值的相对误差分别仅为2%和1%。 展开更多

关键词 声速测量 行驻波 数值模拟 声压波

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多波束测深系统水下地形测量声速改正研究 被引量：7

9

作者 袁建飞 《测绘与空间地理信息》 2019年第12期211-213,共3页

多波束测深系统在进行水下地形测量过程中误差源来自多个方面,其中声速是影响数据精度的主要因素之一。声波在水中传播速度受到温度、电解质、压力以及水文条件等因素的影响,传播速度和方向发生着梯度变化。如果不对声速加以改正会产生... 多波束测深系统在进行水下地形测量过程中误差源来自多个方面,其中声速是影响数据精度的主要因素之一。声波在水中传播速度受到温度、电解质、压力以及水文条件等因素的影响,传播速度和方向发生着梯度变化。如果不对声速加以改正会产生深度和水平误差,使水下地形失真。因此,精确测定水下声速剖面,并对测量数据加入声速改正,有利于提高测量数据精度,保证水下地形真实有效。本文以辽宁省大中型水下地形测量项目为例,基于IMAGENEX DT101多波束测深系统,对声速在水下传播规律进行了系统研究,提出了建立动态声速改正格网方案,并利用AML Minos. X SVP水下声速剖面仪精确测定了水下剖面声速,在HYPACK MAX&Hysweep测深数据处理软件中加入声速改正值对数据进行声速改正,提高了水下地形测量精度。 展开更多

关键词 多波束测深 声速剖面 声速改正 测量精度

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非简谐波对声速测量的影响 被引量：7

10

作者 谢春香 张禹涛 黄笃之 《湖南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第1期120-123,共4页

声速测量实验是高校普通物理实验的重要组成部分,通常采用驻波法进行声速测量实验.入射波与反射波叠加后的状态将随反射界面到声源的距离不同而呈现周期性变化,声速测量正是根据该特点进行测量的.然而实际情况比理想情况复杂很多.在驻... 声速测量实验是高校普通物理实验的重要组成部分,通常采用驻波法进行声速测量实验.入射波与反射波叠加后的状态将随反射界面到声源的距离不同而呈现周期性变化,声速测量正是根据该特点进行测量的.然而实际情况比理想情况复杂很多.在驻波法测量空气中的声速实验中,采用数字示波器逐点测量得到超声波的共振曲线,观察到一些非简谐假峰现象.提出对测量到的振幅极大值的大小进行判断,去除这些假峰,使测量的误差降低到最小. 展开更多

关键词 声速测量 非简谐 逐点测量

原文传递

空气耦合超声检测系统开发与测试 被引量：7

11

作者 殷晓康 周凯 王雨婷 《电子测量技术》 2020年第15期79-83,共5页

信噪比是影响空气耦合超声技术检测性能的重要因素。为将脉冲压缩技术引入空气耦合超声检测技术中以提高信噪比,借助虚拟仪器、信号采集与处理、传感器等技术开发了一套空气耦合超声检测系统。系统以LabVIEW程序前面板为用户界面,可实... 信噪比是影响空气耦合超声技术检测性能的重要因素。为将脉冲压缩技术引入空气耦合超声检测技术中以提高信噪比,借助虚拟仪器、信号采集与处理、传感器等技术开发了一套空气耦合超声检测系统。系统以LabVIEW程序前面板为用户界面,可实现超声发射信号产生、接收信号处理与扫查成像控制的功能。利用该系统进行了与专用商业设备(NCA1000)对比的换能器收发性能测试试验,有机玻璃试块声速测量试验及碳纤维增强复合材料缺陷成像试验,试验结果表明系统参数设置灵活,具有较高的精度并可实现空气耦合超声检测的声速测量与缺陷成像功能,具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 空气耦合超声 脉冲压缩 声速测量 缺陷检测

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空气中声速测量实验研究 被引量：7

12

作者 张涛 吴胜举 张永元 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期44-46,共3页

通过实验,应用相位比较法和驻波法对空气中的声速测量进行了研究.结果表明,声波在空气中传播的主要能量损失为粘滞吸收;应用相位比较法,以直线为基准位置、取值间隔为半波长,对声速的测量结果最为精确;驻波法中形成的声场不是理想驻波场... 通过实验,应用相位比较法和驻波法对空气中的声速测量进行了研究.结果表明,声波在空气中传播的主要能量损失为粘滞吸收;应用相位比较法,以直线为基准位置、取值间隔为半波长,对声速的测量结果最为精确;驻波法中形成的声场不是理想驻波场,且波节处振幅不为零. 展开更多

关键词 空气 声速 测量 相位比较法 驻波法 粘滞吸收

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声速测量实验的理论分析 被引量：7

13

作者 郑庆华 童悦 《宜春学院学报》 2006年第4期44-46,共3页

本文对声速测量———共振干涉法中相关问题进行了理论探讨,使学生对此实验的物理图象,有了更清楚的认识.

关键词 声速测量 声波 共振干涉 驻波 声压

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浅海沉积声学原位探测系统研制及深海功能拓展 被引量：6

14

作者 阚光明 邹大鹏 +2 位作者 孙蕾 孟祥梅 李官保 《海洋测绘》 2014年第5期79-82,共4页

海底沉积物的声速和声衰减系数等声学特性参数是影响水下声场空间结构、水声通讯、水声设备使用性能、海底目标探测的重要因素。介绍了最新研制的浅海海底沉积声学原位测量系统的工作原理、结构组成和性能特点,并对系统在黄海和南海海... 海底沉积物的声速和声衰减系数等声学特性参数是影响水下声场空间结构、水声通讯、水声设备使用性能、海底目标探测的重要因素。介绍了最新研制的浅海海底沉积声学原位测量系统的工作原理、结构组成和性能特点,并对系统在黄海和南海海底沉积物声学特性调查中的应用情况进行了总结。最后,对系统在满足深海应用方面的功能拓展进行了讨论和展望。 展开更多

关键词 海底沉积物 声速 声衰减系数 原位测量 深海调查

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基于相位差法的声速测量 被引量：5

15

作者 程贞 陈高攀 +1 位作者 喻志远 杨正波 《物理通报》 2013年第11期79-80,共2页

对传统相位差法的声速测量原理的研究,并作改进,提出了相位差法数字测声速的方法.此方法运用了单片机的数字处理,使其能够测定不同频率、不同温度下的声速.运用此方法能够使声速的测量精度得到大大的提升,而且更加简化了声速的测量.

关键词 相位差法 声速 数字处理 单片机 精确测量

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高密度流体声速测量中脉冲回波传播时间的测定 被引量：5

16

作者 张凯 武多多 +3 位作者 刘强 彭越 杨震 段远源 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1219-1226,共8页

液相及超临界区声速是流体重要的热力学性质,是状态方程建立及工程应用的必要基础。双反射脉冲回波技术是实现飞行时间法精密测量高密度流体声速最重要的手段,脉冲回波信号传播时间的准确测定是精确测量流体声速的前提。本文研制了双反... 液相及超临界区声速是流体重要的热力学性质,是状态方程建立及工程应用的必要基础。双反射脉冲回波技术是实现飞行时间法精密测量高密度流体声速最重要的手段,脉冲回波信号传播时间的准确测定是精确测量流体声速的前提。本文研制了双反射脉冲回波技术测量液相及超临界高密度流体声速的实验系统。通过基于傅里叶变换的数字带通滤波显著提高了脉冲回波信号的信噪比;探讨了峰峰值、Hilbert包络线以及相关分析确定脉冲回波传播时间的方法,并通过液态纯水声速实验对脉冲回波传播时间测量方法进行了对比验证。结果表明,峰峰值和Hilbert包络线方法受到脉冲回波信号波形特征的影响较大,声速测量结果最大偏差可达0.5%;相关分析方法的测量结果精度最高,获得的纯水液相声速与国际标准状态方程(IAPWS—95)计算结果的偏差在0.05%以内。本研究可为双反射脉冲回波技术精确测量液相及超临界高密度流体声速提供技术支撑。 展开更多

关键词 热力学性质 声速 测量 实验验证 脉冲回波 传播时间

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水下声速剖面构建方法研究进展

17

作者 刘玉耀 陈伟 +1 位作者 陈羽 孟洲 《信息对抗技术》 2024年第5期1-18,共18页

作为决定水声信号传播模式的重要因素之一,声速剖面反映了海水声速自海表至海底的变化,对其准确实时地构建水下信息系统的建设至关重要。面向水声探测领域,分析并总结了水下声速剖面构建方法的研究进展。根据支撑数据源的不同,主流的方... 作为决定水声信号传播模式的重要因素之一,声速剖面反映了海水声速自海表至海底的变化,对其准确实时地构建水下信息系统的建设至关重要。面向水声探测领域,分析并总结了水下声速剖面构建方法的研究进展。根据支撑数据源的不同,主流的方法可以分为直接测量法、统计回归重构法以及声学反演法。在直接测量法方面,介绍了仪器直接测量法以及参数测量计算法;在统计回归重构法方面,总结了以经验正交函数回归为核心的重构框架以及结合神经网络的优化算法;在声学反演法方面,讨论了基于声场观测数据的匹配场处理及深度学习框架的性能。传统的直接测量法精度最高,但大范围应用的成本较高;统计回归重构法提高了便捷性,但依赖于数据库的数据质量;声学反演法尽管可解释性很强,但难以应用于声呐系统无法覆盖的区域。未来的水下声速剖面构建应着眼于智能化、精细化、实时化,可为复杂海洋背景下的信息系统建设提供满足多层次需求的声速剖面构建结果。 展开更多

关键词 水声探测 声速剖面 直接测量 统计回归重构 声学反演

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微扰法声速剖面反演改进算法 被引量：4

18

作者 郑广赢 黄益旺 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期371-377,共7页

为了降低传播时间测量误差对微扰法声速剖面反演精度的影响,本文提出了一种基于微扰法的声速剖面反演改进算法。该算法通过调整平均声速剖面以增大声速扰动量,进而增大声速扰动所引起声线传播时间的扰动量,降低了测时误差对反演算法的影... 为了降低传播时间测量误差对微扰法声速剖面反演精度的影响,本文提出了一种基于微扰法的声速剖面反演改进算法。该算法通过调整平均声速剖面以增大声速扰动量,进而增大声速扰动所引起声线传播时间的扰动量,降低了测时误差对反演算法的影响,提高了反演算法对声速扰动的敏感性。数值算例表明,相同条件下传统微扰法反演的声速剖面的最大误差为1.478 m/s,而改进算法的最大误差降低至0.403 m/s,验证了改进算法可以有效降低传播时间测量误差对声速剖面反演结果的影响,比微扰法的反演精度更高。 展开更多

关键词 声速剖面 微扰法 反演 经验正交函数(EOF) 声线传播时间 测时误差

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中国近海主要表层沉积物类型的原位声学特性

19

作者 李官保 王景强 +2 位作者 孟祥梅 阚光明 刘保华 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期189-197,共9页

海底表层沉积物的声学特性对于海洋声传播和声探测有重要影响。不同类型的海底沉积物表现出不同的声学特性。针对海洋声学研究对海底声学特性参数快速获取的需求,本文利用近年来获得的100个站位的声学特性原位测量和沉积物样品测试数据... 海底表层沉积物的声学特性对于海洋声传播和声探测有重要影响。不同类型的海底沉积物表现出不同的声学特性。针对海洋声学研究对海底声学特性参数快速获取的需求,本文利用近年来获得的100个站位的声学特性原位测量和沉积物样品测试数据,统计了中国近海8种典型沉积类型的声速、声衰减系数等声学特性和平均粒径、密度等物理性质。通过与已有测量数据和统计结果的对比显示,其与多种原位测量系统获得的数据有很好的一致性,但Hamilton统计的声速比、声衰减因子等参数则显著偏高。基于VGS理论的频散模型计算结果表明:Hamilton统计结果的偏高并非完全由其较高的测量频率引起。对于缺少直接测量数据的海域,本文的统计结果提供了一种基于沉积物类型进行海底声学特性初步估计的方案。 展开更多

关键词 沉积类型 声速 声衰减 频散 原位测量 密度 孔隙度 中国近海

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计算机辅助测量声速的设计研究 被引量：2

20

作者 张续文 李万金 《六盘水师范学院学报》 2013年第2期81-85,共5页

通过用示波器和计算机进行共振干涉法(驻波法)测量声速的比较,证明用计算机代替示波器进行测量声音速度的实验不但是可行的,而且还有其独特的优点。首先,多用途的计算机比较普及,操作简便,而示波器昂贵而且操作复杂,对于刚刚进入大学一... 通过用示波器和计算机进行共振干涉法(驻波法)测量声速的比较,证明用计算机代替示波器进行测量声音速度的实验不但是可行的,而且还有其独特的优点。首先,多用途的计算机比较普及,操作简便,而示波器昂贵而且操作复杂,对于刚刚进入大学一年级的新生来说,一般很难准确操作。其次,计算机测量声速可以很明显地找到各个共振点,并且不受调整时间的限制。 展开更多

关键词 驻波法 声速测量 示波器 计算机

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