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大学实验:浅谈快速寻找超声波在示波器上成像的方法

更新时间:2024-01-01 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

化学实验教学在培养中学生的实验操作技能、创新能力等方面发挥重要的作用。下边是学习啦小编为你们整理的学院实验论文,供你们参考。NbP物理好资源网(原物理ok网)

学院实验论文例文一:探讨快速找寻超声波在示波器上成像的方式NbP物理好资源网(原物理ok网)

摘要:NbP物理好资源网(原物理ok网)

在我们做超声波的专题实验中,必不可少的要在示波器上在找寻出清晰可见的超声波型。并且,在进行固体弹性常数的检测和检测扩散角和缺陷深度的各类实验中,清晰的波形是检测的关键。笔者通过多次的实验,发觉了快速找寻波型的方式,希望能为朋友们今后的超声波系列的实验提供一些帮助。NbP物理好资源网(原物理ok网)

关键词:超声波原理及应用快速成像NbP物理好资源网(原物理ok网)

一、引言NbP物理好资源网(原物理ok网)

超声波是指任何声波或震动,其频度超过人类眼睛可以看见的最高阀值20千赫。超声波因为其高频特点而被广泛应用于诸多领域,例如金属探伤,螺孔清洗等。个别植物,如犬只、海豚、以及蝙蝠等等都有着出乎人类的眼睛,也因而可以看见超声波。亦有人借助这个特点制成能形成超声波来呼唤犬只的犬笛。超声波在军事、医疗及工业中有较大的用途。它应用按功率的大小可分为功率超声和测量超声。功率超声的应用包括钎焊、钻孔、粉碎、清洗、乳化等,它们多属于只发射不接受的超声设备。目前人们对超声加工的准确理论尚未透彻认识。检查超声在军事中的应用有雷达定位等。医用超声波可以看透胸肌及软组织,促使这项技术常拿来扫描好多脏器,以协助医疗上的确诊和医治。外科超声波也常用在孕期时期的检测。大夫可以借助超声波成像法透视身体,但因为超声波不能穿透腿骨,所以即使超声波对人体伤害比较低,但仍不能完全替代X光。典型超声波大概2MHz到10MHz的频度,较高频率一般用在肛肠道砂砾振波。测量超声波设备有发射又有接受。NbP物理好资源网(原物理ok网)

二、理论NbP物理好资源网(原物理ok网)

个别固体物质,在压力的作用下形成形变,进而使物质本身极化,在物体相对的表面出现正、负禁锢电荷,这一效应称为压电效应。物质的压电效应与其内部的结构有关,比如一类晶体,如锰酸钡,在温度下虽然不受外力作用,正负电中心也不重合,但仍具有压电效应和逆压电效应。它们多是由人工制成的陶瓷材料,本实验英超声波换能器采用的是压电材料,在我们进行实验的过程中,须要在换能器上施加适当的力,这样就能使讯号较大程度的接收。NbP物理好资源网(原物理ok网)

依据大量实验证明大学物理实验声速测定,频度越大,声波越顺着一条直线传播。在实验中,我们可以减少衰减程度,使波的传播方向性提高。NbP物理好资源网(原物理ok网)

在实验过程中,依照物理知识,由波的入射方向迁移到侦测部位,通过入射直线的的倾角,判定大致位臵。NbP物理好资源网(原物理ok网)

三、实验过程NbP物理好资源网(原物理ok网)

(一)、在进行第一个实验的过程中,我们要用直探头检测CSK-IB试块的长度。首先,我们要调出很清晰的波的像,在调像过程中,通常假如我们只是将直探头置于试块上时,回出现在示波器上波形调动较大大学物理实验声速测定,跌幅较小,甚至有时会出现零乱无章的波,这时假若在试块表面涂上一层水,会使波稳定出来显得清晰,假如在探头上施加压力,会是波的幅度增大。这样的波以便观察在试块和空气层的反射的疗效。NbP物理好资源网(原物理ok网)

(二)、在进行第二个实验时,因为要检测两个半圆反射的波,假如探头不在直径较小的圆块的前面,而测量到利差科大并且很清晰的波的话,有可能是测到了D孔的反射波。在第二次试验检测斜探头的折射角时,因为使用斜探头,对于个别机器,会出现波形不显著的情况,这时就须要我们将衰减度降低,使波的能量提高。NbP物理好资源网(原物理ok网)

(三)、在进行第三个实验时,须要检测B孔的反射情况,因而估算扩散角,实验通过直探头和斜探头分别检测。对于直探头的检测,因为A孔在B孔的斜上方,所以在示波器上就有两个反射波宽度不同的现象。根据宽度不同来判定哪一个为A孔反射波或则B孔反射波。对于用斜探头测扩散角,因为有些小的波不能挺好的察觉,笔者建议,先画出示意图,根据波反射原理,在试块上定位出,波反射的大致区域,之后就可以在这一区域内找到具体的位臵,简单确切快速。NbP物理好资源网(原物理ok网)

四、实验数据检测NbP物理好资源网(原物理ok网)

1、测波速(纵波波速和横波波速)NbP物理好资源网(原物理ok网)

纵波波速:试块的长度为L.NbP物理好资源网(原物理ok网)

纵波波速为:CL=2LNbP物理好资源网(原物理ok网)

t2−t1延后为:t2t1t2NbP物理好资源网(原物理ok网)

横波波速:两个弧形的直径长分别为R2和R1NbP物理好资源网(原物理ok网)

试块横波波速为:CS=NbP物理好资源网(原物理ok网)

2(R2−R1)t2−t1延后为:t2t1t2NbP物理好资源网(原物理ok网)

2、测量试块的杨氏挠度和泊松系数。NbP物理好资源网(原物理ok网)

通过检测试块的纵波波速和横波波速可以估算试块的杨氏挠度和泊松系数。NbP物理好资源网(原物理ok网)

超声波速率与传播介质的弹性挠度和密度有关,不同的介质,有不同的波速;但是当波型不同时,介质弹性形变型式不同,波速也不一样。在各同向性固体介质中,各类波型的超声波速为:纵波波速:CLNbP物理好资源网(原物理ok网)

横波波速:CSE(1)(1)(12)E2(1)NbP物理好资源网(原物理ok网)

其中E为杨氏泊松比,σ为泊松系数,为材料密度。NbP物理好资源网(原物理ok网)

相应地,通过检测介质的纵波波速和横波波速,借助以上公式可以估算介质的弹性常数。估算公式如下:NbP物理好资源网(原物理ok网)

杨氏挠度:E2cS(3T24)NbP物理好资源网(原物理ok网)

2T1NbP物理好资源网(原物理ok网)

T22泊松系数:22(T1)NbP物理好资源网(原物理ok网)

其中:TcL,cL为介质中纵波波速,cS为介质中横波波速,为介cS质的密度。NbP物理好资源网(原物理ok网)

3、超声波侦测NbP物理好资源网(原物理ok网)

(1)直探头侦测缺陷深度:NbP物理好资源网(原物理ok网)

在超声波侦测中,可以借助直探头来侦测较厚型腔内部缺陷的位臵和当量大小。观察其波形。其中底波是锥面底面的反射杂波。本实验采用绝对侦测法,绝对侦测法是通过直接检测反射杂波时间,依照波速估算出缺陷的深度。方式是:(1)在试块上仔细联通探头的位臵找到钻孔(缺陷)的最大杂波,这时示波器上缺陷波清楚显著,探头处于钻孔的中心线上,(2)调节示波器的帧率,检测缺陷杂波的时间,(3)借助己测得的波速估算钻孔的深度。NbP物理好资源网(原物理ok网)

(2)借助斜探头,侦测CSK-IB试块中缺陷D的深度和距试块一侧沿的距离。NbP物理好资源网(原物理ok网)

第1步:检测延后1次。NbP物理好资源网(原物理ok网)

第2步:按图把探头放臵在试块弧形的圆心附近,找到R2的反射杂波最大的位臵,用卷尺检测探头前沿到试块端点的距离L1,确定斜探头的入射点L0R2L1NbP物理好资源网(原物理ok网)

第3步:按图2,把探头分别对准A,B两孔,找到最大反射杂波,求stg1(LBLAL)HNbP物理好资源网(原物理ok网)

2(RR1)第4步:斜探头检测波速Cs2NbP物理好资源网(原物理ok网)

第5步:找到D孔最大的杂波位臵LD,测杂波的时间t,则SDCstt0NbP物理好资源网(原物理ok网)

2t2t1NbP物理好资源网(原物理ok网)

第6步:则L2SDsinNbP物理好资源网(原物理ok网)

第7步:最后YDSDcosNbP物理好资源网(原物理ok网)

五、注意事项NbP物理好资源网(原物理ok网)

(1)超声仪的发射插口向外发射400V的高压脉冲,因而它只能与接收插口或探头相连,而不能否与超声仪的射频、检波、触发,或则示波器的CH1、CH2、TRG相连;否则会毁坏仪器;NbP物理好资源网(原物理ok网)

(2)超声仪的输出讯号被限制在5V左右,因而示波器在检测过程中,通常要求被测讯号幅度不超过2V;NbP物理好资源网(原物理ok网)

(3)借助CSK-IB钢试块时,可以用水或防冻液作为耦合剂;借助CSK-ICXDLDL0L2铝试块时,必须用防冻液作为耦合剂。本实验为铝试块。NbP物理好资源网(原物理ok网)

(4)实验完成后,必须擦干净试块上残余的耦合剂,否则会毁坏试块。并保持实验室卫生。NbP物理好资源网(原物理ok网)

六、撰写时间:2011年10月5日NbP物理好资源网(原物理ok网)

七、参考文献NbP物理好资源网(原物理ok网)

《维基参考文献》(®和维基百科标志是维基媒体基金会的注册商标;维基™是维基媒体基金会的商标。)NbP物理好资源网(原物理ok网)

《大学化学实验》北京交通学院出版社NbP物理好资源网(原物理ok网)

学院实验论文例文二:学院化学实验论文NbP物理好资源网(原物理ok网)

在将要结束的这个学期里,我完成了学院化学实验(上)这门课程的学习。化学实验是数学学习的基础,即使在好多化学实验中我们只是复现课堂上所学理论知识的原理与结果,但这一过程与数学家进行研究分子和物质变化的科学研究中的化学实验是一致的。在化学实验中,影响化学实验现象的诱因好多,形成的化学实验现象也纷繁复杂。老师们通过悉心设计实验方案、严格控制实验条件等多种途径,以最佳的实验方法呈现数学问题,使我们通过努力才能顺利地解决化学实验呈现的问题,考验了我们的实际动手能力和剖析解决问题的综合能力,加深了我们对有关化学知识的理解。通过一学期的课程,我学到了好多东西。NbP物理好资源网(原物理ok网)

做学院化学实验时,为了在规定的时间内快速高效率地完成实验,达到良好的实验疗效,须要课前认真地预习,首先是按照实验题目备考所学习的相关理论知识,并按照实验教材的相关内容,弄清楚所要进行的实验的总体过程,读懂实验的目的、基本原理,了解实验所采用的方式的关键与成功之处;思索实验可能用到的相关实验仪器,对照教材所列的实验仪器,了解仪器的工作原理,性能、正确操作步骤,非常是要注意这些可能对仪器导致受损的事项。之后还要写预习报告,预习报告就能帮助我们顺利完成实验中的各项操作。在写预习报告的时侯,我们通常包括实验目的,基本原理,实验仪器,操作步骤,检测内容,数据表,预习思索题等。NbP物理好资源网(原物理ok网)

数据表与操作步骤密切相关,数据表中的栏目排列次序应与操作步骤的次序合理配合。这样就可以随时将数据按次序填入表中,也可以随时观察和剖析数据的规律性。刚开始时我们不注意预习报告里的数据表格,将数据随意的记录在一张纸上,结果发觉整理数据时会出现好多混乱和错误,尤其是数据比较多的时侯,例如在做《用动力学共振法测固体材料的款式弹性挠度》实验时,因为实验前未提早设计好表格,数据记录得很随意,很乱,处理时很困难。后来吸取了教训,在实验前按照所要测的数学量和实验步骤设计好数据表格,在实验记录时和处理数据时轻松了不少。实验教会了我们要养成良好的科学的实验习惯。预习思索题,是加深实验内容或对关键问题的理解、开发视野的一些问题,在实验前认真地思索并回答那些问题,有助于提升实验质量。对于不明白的问题或实验原理中一些不明白的地方,可以跟自己的朋友讨论一下或查一下相关的资料,实在不明白的地方可以带到课堂上问老师,只有把实验中所有的地方都弄通弄透彻,能够达到实验应有的疗效。NbP物理好资源网(原物理ok网)

预习是做实验前必须的工作,并且做实验的主要工作还是课堂操作。课堂操作须要我们严格的遵循实验的各项原则,要将仪器放置在合理的位置,以便捷使用和确保安全,例如象高压电源的输出端钮应当远离操作者。常常须要操纵或调节的元件,应当置于易于操纵的位置上。一些热学实验仪器部件较多,首先要把这种仪器部件一一放到合适的位置上,之后再连线。实验过程中要严格依照实验仪器的操作要求来操作,所有仪器要调整到正确的位置和稳定的状态,在安装和调整仪器时还不能使用书本那些本身就不稳定的物品做垫块,否则容易引起检测数据的分散性,影响实验质量,而且容易在成实验仪器的毁坏。在的过程中,常常会出现一些故障或观察到的实验现象与理论上的现象不符,首先应认真思索并检测实验仪器使用以及线路联接是否正确,不正确的及时进行改正,若自己不能解决,应及时请老师来指导,切不可敷衍过关,草草了事。还有读数,须要有足够的耐心和悉心,尤其是对一些精度比较高的仪器,读数一定要根据正确的读数方式而且一定要悉心。对于数据的纪录,则要求我们要有原始的数据纪录,它是记载化学实验全部操作过程的基础性资料。并且在实验过程中必须认真地观察实验现象,并做如实的记录。假如发觉实验现象与实验理论不符合,或则测试结果出现异常,就应当认真复查缘由,并悉心重做实验。实验完成后,应把所有的实验仪器恢复到原位,并认真清除实验台。NbP物理好资源网(原物理ok网)

在实验操作完成后,应认真地处理实验数据。实验数据是对实验定量剖析的根据,是探求、验证数学规律的第一手资料。在系统偏差一定的情况下,实验数据处理得恰当与否,会直接影响碰巧偏差的大小。所以对实验数据的处理是实验备考的重要内容之一。在这一学期中我们学到的处理数据的方式有:NbP物理好资源网(原物理ok网)

1.平均值法取算术平均值是为减少碰巧偏差而常用的一种数据处理方式。一般在同样的检测条件下,对于某一数学量进行多次检测的结果不会完全一样,用多次检测的算术平均值作为检测结果,是真实值的最好近似。NbP物理好资源网(原物理ok网)

2.列表法实验上将数据列成表格,可以简明地表示出有关数学量之间的关系,以便检测检测结果和运算是否合理,有助于发觉和剖析问题,但是列表法还是图像法的基础。NbP物理好资源网(原物理ok网)

列表时应注意:①表格要直接地反映有关数学量之间的关系,通常把自变量写在前面,因变量紧接着写在前面,以便剖析。②表格要清楚地反映检测的次数,测得的化学量的名称及单位,估算的化学量的名称及单位。化学量的单位可写在标题栏内,通常不在数值栏内重复出现。③表中所列数据要正确反映检测值的有效数字。NbP物理好资源网(原物理ok网)

3.画图法选定适当的自变量,通过画图可以找到或反映化学量之间的变化关系,并易于找出其中的规律,确定对应量的函数关系。画图法是最常用的实验数据处理方式之一。NbP物理好资源网(原物理ok网)

勾勒图像的要求是:①根据检测的要求选取座标轴,通常以纵轴为自变量,横轴为因变量。座标轴要注明所代表的化学量的名称及单位。②坐标轴标度的选择应合适,使检测数据能在座标轴上得到确切的反映。为防止图纸上出现大片空白,座标原点可以是零,也可以不是零。座标轴的分度的估读数,应与检测值的估读数(即有效数字的末位)相对应。NbP物理好资源网(原物理ok网)

这学期我们还学习了用笔记本处理数据。用笔记本处理数据便捷快捷,可以节约不少时间,但是也比较清晰明了。并且用笔记本处理的前提仍然是我们对理论知识比较熟悉,但是实验操作过程必须认真地完成,记录的数据确切,有效。NbP物理好资源网(原物理ok网)

撰写实验报告和进行问题讨论等也是学院化学实验不可缺乏的重要环节。实验报告是对我们的动手能力、写作能力和总结能力的一种锻练,实验报告也促使我们对实验过程以及所得推论进行更深刻的思索。我们的实验报告应包括实验过程中所出现的实验现象以及对这种现象的解释,实验中所碰到的问题以及解决方式,实验数据的记录以及对数据进行估算并求得最终的结果,验证跟理论值是否相符,偏差的大小,最终得出的推论,对实验思索题进的讨论以及讨论的结果和对实验进行的总结。一份认真的,高水平的实验报告才算是为本次实验画上一个完满的句号。NbP物理好资源网(原物理ok网)

“加强基础、重视应用、开拓思维、培养能力、提高素养”是学院化学试验的指导思想;“加深中学生对有关化学知识的理解,培养中学生正确的科学实验习惯,提升中学生的动手能力、观察剖析能力和创新能力”是学院化学实验的目的。学学院化学实验这门课程,是对个人能力的一种锻练,它不但锻练了我们的悉心、耐心,并且使我养成了良好的学习习惯和严谨的学习心态。这一学期化学实验课程的学习,使我获益颇丰。但我也还有好多不足的地方须要改正,例如做实验速率很慢,下学期我们还将学习这门课程,我在之后的课程学习中一定要注意渐渐改进。NbP物理好资源网(原物理ok网)

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