张松锋　周小东

(周口师范学院机械与电气工程学院　河南 周口　466001)



驻波法测声速时两种数据处理方法的对比研究*

张松锋周小东

(周口师范学院机械与电气工程学院河南 周口466001)

驻波法是常用的声速测量方法.驻波法测声速时常用逐差法进行数据处理，也有采用最小二乘法的，为了比较两种方法的优劣，本文对驻波法测声速分别采用逐差法和最小二乘法处理数据，并对测量结果的不确定度进行了分析.通过数据处理结果发现，逐差法和最小二乘法在驻波法测声速的数据处理上是等效的，都能得到良好的效果.

声速测量驻波法逐差法最小二乘法

1　实验原理[4～8]

如图1所示，从发射换能器S1发出一定频率的平面波，经过空气传播一段距离后到达接收换能器S2.如果两个换能器的接收平面和发射平面平行，平面波到达接收面后会发生反射，如此循环往复，因此在示波器中看到的波形应该是入射波和反射波在两个端面间来回反射并叠加而形成的波形，虽然叠加波并非理想驻波，但叠加波的相邻波腹(或波节)之间的距离刚好等于半波长的整数倍，即叠加波形中相邻极大值(或极小值)之间的距离为半个波长.可使用测试仪上的数显尺测出n个半波长的长度l，从信号发生器上读出发射声波的频率f，则声速为

(1)

图1　声速测量装置

空气中的声速与环境温度和湿度有关，若只考虑温度的影响，声速的理论计算式为

(2)

其中t为环境温度，采用……