
用共振干涉法和相位比较法测声速有何相同和不同
相同之处: 都用连续波测量,均依靠示波器测量共振法:平行传播的声波与反射波产生干涉,形成驻波。
改变半个波长的传播路程,驻波的波幅变化一个周期,从而可测得波长,乘以频率,得到声速。
相位法: 比较接收波相对与发射波的相位差,改变一个波长的传播路径,相位变化360度,从而通过测看相位图 ,就可测得波长,乘以频率,得到声速。
驻波法和相位法测量声速哪个精确
声速测量中的驻波法是观测声波与其反射波所形成的驻波。
由于,改变半个波长的传播路程,驻波的波幅会变化一个周期,可以测得波长,再乘以频率,既可得到声速。
相位法法是比较接收波与发射波的相位差,在示波器上形成李沙如图。
由于,改变一个波长的传播路径,相位会变化2pi,李沙如图变化一个周期。
从而测得波长,乘以频率,得到声速.其实两种方法,所用仪器完全相同,从本质上来说也没啥区别。
学好高中物理的方法(现阶段高1)
之处: 都用连续波,均依靠示波器测量不同之处:法:平行传播的声波与反射波产生,形成驻波。
改变半个波长的传播路程,驻波的波幅变化一个周期,从而可测得波长,乘以频率,得到声速。
相位法: 比较接收波相对与发射波的相位差,改变一个波长的传播路径,相位变化360度,从而通过测看相位图 ,就可测得波长,乘以频率,得到声速。
39、 用回弹法检测混凝土强度时,单个构件的回弹数据如何处理,混凝土强度推定值如何计算
相关可登陆中国混凝土网 现场检测方法很多如:钻芯法、拔出法、压痕法、射击法、回弹法、超声法、回弹超声综合法、超声衰减综合法,射线法落球法等 我具体给你讲下回弹法: 下面文章链接: 摘要:介绍了回弹仪检测混凝土强度的仪器、原理和方法,以及影响检测强度值的因素,提供了无损检测最广泛、最简便、准确的测定混凝土强度的方法。
关键词:碳化深度;回弹值;抗压强度;混凝土 现场检测混凝土强度的检测方法很多,如钻芯法、拔出法、压痕法、射击法、回弹法、超声法、回弹超声综合法、超声衰减综合法,射线法落球法等,其中回弹法、超声回弹综合法是应用最广的无损检测方法,混凝土试块的抗压强度与无损检测的参数( 超声声速值、回弹值、拔出力等)之间建立起来的关系曲线称为测强曲线,它是无损检测推定混凝土强度的基础。
测强曲线根据材料来源,分为统一测强曲线、地区测强曲线和专用( 率定)测强曲线三类。
利用回弹仪( 一种直射锤击式仪器)检测普通混凝土结构构件抗压强度的方法简称回弹法。
下面着重介绍回弹法检测混凝土强度。
1 检测原理及特点 1.1 原理 由于混凝土的抗压强度与其表面硬度之间存在某种相关关系,而回弹仪的弹击锤被一定的弹力打击在混凝土表面上,其回弹高度( 通过回弹仪读得回弹值)与混凝土表面硬度成一定的比例关系。
因此以回弹值反映混凝土表面硬度,根据表面硬度则可推求混凝土的抗压强度。
1.2 特点 用回弹法检测混凝土抗压强度,虽然检测精度不高,但是设备简单、操作方便、测试迅速,以及检测费用低廉,且不破坏混凝土的正常使用,故在现场直接测定中使用较多。
影响回弹法准确度的因素较多,如操作方法、仪器性能、气候条件等。
为此,必须掌握正确的操作方法,注意回弹仪的保养和校正。
《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》( JG J\\\/T23-2001)中规定:回弹法检测混凝土的龄期为7 d~1 000 d,不适用于表层及内部质量有明显差异或内部存在缺陷的混凝土构件和特种成型工艺制作的混凝土的检测,这大大限制了回弹法的检测范围。
另外,由于高强混凝土的强度基数较大,即使只有15% 的相对误差,其绝对误差也会很大而使检测结果失去意义。
2 仪器 测量回弹值使用的仪器为回弹仪。
回弹仪的质量及其稳定性是保证回弹法检测精度的技术关键。
2.1 类型 国内回弹仪的构造及零部件和装配质量必须符合《混凝土回弹仪》( JJG 817-93)的要求。
回弹仪按回弹冲击能量大小分为重型、中型和轻型。
普通混凝土抗压强度不大于C50 时,通常采用中型回弹仪;混凝土抗压强度不小于C60 时,宜采用重型回弹仪。
传统的回弹仪是通过直接读取回弹仪指针所在位置读数来测取数据的,为一直读式。
目前已有的新产品有自记式、带微型工控机的自动记录及处理数据等功能的回弹仪。
2.2 影响检测性能的因素 影响回弹仪检测性能的主要因素有:① 回弹仪机芯主要零件的装配尺寸,包括弹击拉簧的工作长度、弹击锤的冲击长度以及弹击锤的起跳位置等。
② 主要零件的质量,包括拉簧刚度、弹击杆前端的球面半径、指针长度和摩擦力、影响弹击锤起跳的有关零件。
③ 机芯装配质量,如调零螺钉、固定弹击拉簧和机芯同轴度等。
2.3 钢砧率定作用 我国传统的回弹仪率定方法是:在符合标准的钢砧上,将仪器垂直向下率定。
由上述影响回弹仪检测性能的主要因素可知,仅以钢砧率作为检验合格与否往往是欠妥的。
只有在仪器3个装配尺寸和主要零件质量合格的前提下,钢砧率定值才能够作为检验合格与否的一项标准。
3 检测强度值的影响因素 回弹法是根据混凝土结构表面约6 m m 厚度范围的弹塑性能,间接推定混凝土的表面强度,并把构件竖向侧面的混凝土表面强度与内部看作一致。
因此,混凝土构件的表面状态直接影响推定值的准确性和合理性。
3.1 原材料 3.1.1 水泥 水泥品种对回弹法测强的影响,还存在争议。
一种观点认为,只要考虑了碳化深度的影响,可以不考虑水泥品种的影响。
3.1.2 集料 已有的研究表明,只要普通混凝土用细集料的品种和粒径符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》( JG J52)的规定,对回弹法测强的影响不显著。
3.1.3 粗集料 目前,人们对粗集料品种的影响还没有一致的认识。
一般在制订地方测强曲线时,结合具体情况予以考虑。
3.2 外加剂 在普通混凝土中,外加剂对回弹法测强的影响不显著。
掺有外加剂的混凝土测强曲线比不掺者的强度偏高1.5 M Pa~5 M Pa。
这对于采用统一测强曲线进行的回弹法检测,所得混凝土强度的安全性是可以接受的。
3.3 成型方法 总体上,不同强度等级、不同用途的混凝土混合物,应有各自相应的最佳成型工艺。
但是只要混凝土密实,其影响一般较小。
喷射混凝土和表面通过特殊物理方法、化学方法成型的混凝土,统一测强曲线的应用要慎重。
3.4 养护方法及湿度 混凝土在潮湿的环境或水中养护时,由于水化作用较好,早期和后期强度均比在干燥条件下养护得高,但表面硬度由于被水软化而降低。
不同的养护方法产生不同的湿度对混凝土强度及回弹值都有很大的影响。
标准养护与自然养护的混凝土含水率不同,右强度发展不同,则表面强度也不同。
在早期,这种差异更明显。
湿度对强度的混凝土的影响较大,但随强度的增加,湿度的影响逐渐减小。
3.5 碳化及龄期 水泥一经水化游离出大约35% 的氢氧化钙,它对混凝土的硬化起了重大的作用。
已经硬化的混凝土表面受到二氧化碳的作用,使氢氧化钙逐渐变化,生成硬度较高的碳酸钙,即发生混凝土的碳化现象,它对回弹法测强有显著的影响。
碳化使混凝土表面硬度增加,回弹值增大,但对混凝土强度影响不大,从而影响混凝土强度与回弹值的相关关系。
不同的碳化深度对其影响不一样。
对不同强度等级的混凝土,同一碳化深度的影响也有差异。
国外消除碳化影响的做法是磨去混凝土碳化层或不允许对龄期较长的混凝土进行测试。
我国是用碳化深度作为一个测强参数来反映碳化的影响。
虽然回弹值随碳化深度的增加而增大,但碳化深度达到6 m m ,这种影响基本不再增长。
3.6 泵送混凝土 根据福建建筑研究院的试验研究,对于泵送混凝土用测区混凝土强度换算得出的换算强度值普遍低于混凝土的实际抗压强度( 试件强度)值。
换算强度值越低,误差越大,且正偏差居多。
当换算强度值在50 M Pa 以上时影响减小。
误差修正可以按表1执行。
3.7 混凝土表面缺陷 根据检测经验,构件混凝土局部表面偶尔出现异常状态,强度异常低,在分析排除施工或材料异常的情况下,应考虑存在混凝土表面与内部强度差异较大的可能。
造成表面强度局部异常的常见原因有施工振捣过甚,表面离析,砂浆层太厚,局部混凝土表面潮湿软化,构件表面粗糙,检测前未按要求认真打磨等操作失误或测区划分错误。
混凝土表层强度几乎不影响构件的承载力和刚度,因此若仍按规程以测区强度最小值来推定,必然过于保守,可能导致错误决策,故有必要先进行异常值的判断,当判定属于数据异常时,有条件的可采取钻芯法进一步检测。
3.8 混凝土结构中表层钢筋对回弹值的影响 采用回弹仪所测得的回弹值只代表混凝土表面层2 cm ~3 cm的质量。
因此,在实际工作中,钢筋对回弹值的影响要视钢筋混凝土保护层厚度、钢筋直径及疏密程度而定。
如果在工程施工中,按规定混凝土中钢筋保护层厚度普遍大于20 m m ,用回弹仪进行对比回弹,混凝土回弹值波动幅度不大,可视为没有影响。
在通常的情况下,混凝土保护层厚度基本大于规范规定值,在回弹检测混凝土强度过程中,对钢筋的影响可忽略不计。
4 检测方法 4.1 数据采集 4.1.1 工程资料 用回弹法检测前,应全面、正确了解被测结构的情况,如混凝土设计参数、混凝土实际所用混合物材料、结构名称、结构形式等。
4.1.2 测区回弹值 测区的选定采用抽检的方法,在0.2 m ×0.2 m 范围内测点均匀分布。
所选测区相对平整和清洁,不存在蜂窝和麻面,也没有裂缝、裂纹、剥落,层裂等现象。
按照利用回弹仪进行无损检测的规范, 即根据《回弹法检测混凝土抗压强度技术规范》( JG J\\\/T23-2001)的规定,在每一个检测区测取16 个回弹值。
每一读数都精确到1。
测点间距不小于20 m m ,测点距构件边缘不小于30 m m 。
在检测时,回弹仪的轴线始终垂直于被检测区的测点所在面。
4.1.3 碳化深度 在有代表性的测区进行碳化深度测定。
当碳化深度大于2.0 m m 时,应在每个测区进行碳化深度测定。
4.2 强度计算 4.2.1 回弹值计算 从每一个测区所得的16 个回弹值中,剔除3 个最大值和3个最小值后,将余下的10 个回弹值按下列公式计算平均值: 式中,Rm 为测区平均回弹值,精确至0.1;Ri为第i 个测点的回弹值。
4.2.2 回弹值修正 ① 对于回弹仪非水平方向检测混凝土浇筑侧面时,回弹值按下式校正。
Rm=Rm α+Raα 式中,Rm α 为非水平方向检测时测区的平均回弹值,精确至0.1;Raα 为非水平方向检测时测区的平均回弹值的修正值,按表2 取值。
② 将回弹仪水平方向检测混凝土浇筑表面时得的回弹值,或相当于水平方向检测混凝土浇筑面时的回弹值,按下式修正: Rm=Rmt+Rat, Rm=Rmb+Rab. 式中,Rmt,Rmb 为水平方向( 或相当于水平方向)检测混凝土浇筑表面、底面,测区的平均回弹值,精确至0.1;Rat,Rab 为混凝土浇筑表面、底面回弹值的修正值,按表3 取值。
4.2.3 碳化深度计算 对于抽检碳化深度的计算,用数理统计方法计算,以平均值作为测区碳化深度。
4.2.4 测强曲线应用 对于没有可以利用的地区和专用混凝土回弹测强曲线,测区混凝土强度的求取,可以按规范附录中所提供的“ 测区混凝土强度换算表”换算。
4.3 异常数据分析 混凝土强度不是定值,它服从正态分布。
混凝土强度无损检测属于多次测量的试验,可能会遇到个别误差不合理的可疑数据,应予以剔除。
根据统计理论,绝对值越大的误差,出现的概率越小,当划定了超越概率或保证率时,其数据合理范围也相应确定。
因此,可以选择一个“ 判定值”去和测量数据比较,超出判定值者则认为包含过失误差而应剔除。
4.4 强度推定 按批量检测,其混凝土强度推定值由下式计算: 式中,Rm ,m ine 为该批构件中最小的测区混凝土强度换算值的平均值( M Pa),精确至0.1 M Pa。
该批构件混凝土强度推定值取上述公式中( Rm 或R2)较大值。
对于按批量检测的构件,当该批构件混凝土强度标准差出现下列情况之一时,则该批构件应该全部按单个构件进行检测:① 当该批构件混凝土强度平均值小于25 M Pa 时,S 大于4.5 M Pa。
② 当该批构件混凝土强度平均值不小于25 M Pa时,S 大于5.5 M Pa。
当按单个构件计算时以最小值为该构件的混凝土强度推定值: R=Rm ,m ine .\ 很不错哦,你可以试下ft尽
实验中信号发生器和示波器各起什么作用
一、实验目的1.能够调整仪器使系统处于最佳工作状态。
2. 了解超声波的产生、发射、接收方法。
3. 用驻波法(共振干涉法)、相位比较法测波长和声速。
二、实验仪器及仪器使用方法 (一)实验仪器1超声声速测定仪(主要部件是两个压电陶瓷换能器和一个游标卡尺)2函数信号发生器3 示波器。
(二)仪器使用方法 1、连接测量电路。
连线时鼠标选中接口,然后按住不放,拖到需要连接的另一接口后松开鼠标。
如已有连线,则此操作将去掉连线。
鼠标右键单击,弹出主菜单,选中接线检查,检查连线是否正确。
2、调整仪器。
双击各仪器弹出其放大窗口,调整该仪器。
(1)示波器的使用与调整。
请先调整好聚焦。
然后鼠标单击示波器的输入信号的接口,把信号输入示波器。
接着调节通道1,2的幅度微调,扫描信号的时基微调。
最后选择合适的垂直方式选择开关,触发源选择开关,内触发源选择开关,Auto-Norm-X-Y开关,在示波器上显示出需要观察的信号波形。
输入信道的信号是由实验线路的连接决定的。
(2)信号发生器的调整。
频率选择35KHz左右,幅度为5V的一个正弦信号。
通过调节信号发生器的微调旋钮,观察示波器上信号幅度是否为最大来逐步寻找换能器的共振频率。
(3)超声速测定仪的使用。
1通过游标卡尺来测量左右换能器间的距离。
2当把鼠标移动到右边的换能器上后,会出现“ßà”标志,表明此时可以移动。
按下鼠标左键向左移动,按下右键向右移动。
移动的幅度可以通过“调节状态”的“粗调”和“细调”来控制。
三、实验原理由波动理论可知,波速与波长、频率有如下关系:v = f λ,只要知道频率和波长就可以求出波速。
本实验通过低频信号发生器控制换能器,信号发生器的输出频率就是声波频率。
声波的波长用驻波法(共振干涉法)和行波法(相位比较法)测量。
1、驻波法测波长由声源发出的平面波经前方的平面反射后,入射波与发射波叠加,它们波动方程分别为叠加后合成波为:当x= ( n =0,1,2,3……)时为波腹,当x= ( n =0,1,2,3……)时为波节。
相临波腹(波节)间距离为,故只要测得相邻两波腹(或波节)的位置Xn、Xn-1即可得波长。
2、相位比较法测波长从换能器S1发出的超声波到达接收器S2,所以在同一时刻S1与S2处的波有一相位差: (其中l是波长,x为S1和S2之间距离)。
因为x改变一个波长时,相位差就改变2p。
利用李萨如图形就可以测得超声波的波长。
五、实验方法驻波法相位法六、实验结论及误差分析1、 用驻波法测得声速v=358.37m\\\/s ,误差为用相位法测得声速v=363.52m\\\/s ,误差为2、误差分析1、对于驻波法,调节波的振幅时,由于在振幅最大与最小附近变化不明显,因此可能读数时并非是处于振幅最大与最小处,导致求得的波长不准。
2、对于相位法,调节游标卡尺时,肉眼观察图案成为一条线时,实际可能没有完全重合,导致求得的波长不准。
3、建议1、多次测量求平均值。
2、改进软件性能,使分辨率提高
噪音污染的危害
噪声污染对人、动物、仪器仪表以及建筑物均构成危害,其危害程度主要取决于噪声的频率、强度及暴露时间。
噪声危害主要包括: 噪声对听力的损伤 噪声对人体最直接的危害是听力损伤。
人们在进入强噪声环境时,暴露一段时间,会感到双耳难受,甚至会出现头痛等感觉。
离开噪声环境到安静的场所休息一段时间,听力就会逐渐恢复正常。
这种现象叫做暂时性听阈偏移,又称听觉疲劳。
但是,如果人们长期在强噪声环境下工作,听觉疲劳不能得到及时恢复,且内耳器官会发生器质性病变,即形成永久性听阈偏移,又称噪声性耳聋。
若人突然暴露于极其强烈的噪声环境中,听觉器官会发生急剧外伤,引起鼓膜破裂出血,迷路出血,螺旋器从基底膜急性剥离,可能使人耳完全失去听力,即出现暴震性耳聋。
如果长年无防护地在较强的噪声环境中工作,在离开噪声环境后听觉敏感性的恢复就会延长,经数小时或十几小时,听力可以恢复。
这种可以恢复听力的损失称为听觉疲劳。
随着听觉疲劳的加重会造成听觉机能恢复不全。
因此,预防噪声性耳聋首先要防止疲劳的发生。
一般情况下,85分贝以下的噪声不至于危害听觉,而85分贝以上则可能发生危险。
统计表明,长期工作在90分贝以上的噪声环境中,耳聋发病率明显增加。
噪声能诱发多种疾病 因为噪声通过听觉器官作用于大脑,以致影响到全身各个器官,故噪声除对人的听力造成损伤外,还会给人体其它系统带来危害。
由于噪声的作用,会产生头痛、脑胀、耳鸣、失眠、全身疲乏无力以及记忆力减退等。
长期在高噪声环境下工作的人与低噪声环境下的情况相比,高血压、和冠心病的发病率要高2~3倍。
可见噪声会导致心血管系统疾病。
噪声也可导致消化系统功能紊乱,引起消化不良、食欲不振、恶心呕吐,使肠胃病和溃疡病发病率升高。
此外,噪声对视觉器官、内分泌机能及胎儿的正常发育等方面也会产生一定影响。
在高噪声中工作和生活的人们,一般健康水平逐年下降,对疾病的抵抗力减弱,诱发一些疾病,但也和个人的体质因素有关,不可一概而论。
对生活工作的干扰 噪声对人的睡眠影响极大,人即使在睡眠中,听觉也要承受噪声的刺激。
噪声会导致多梦、易惊醒、睡眠质量下降等,突然的噪声对睡眠的影响更为突出。
噪声会干扰人的谈话、工作和学习。
实验表明,当人受到突然而至的噪声一次干扰,就要丧失4秒钟的思想集中。
据统计,噪声会使劳动生产率降低10~50%,随着噪声的增加,差错率上升。
由此可见,噪声会分散人的注意力,导致反应迟钝,容易疲劳,工作效率下降,差错率上升。
噪声还会掩蔽安全信号,如报警信号和车辆行驶信号等,以致造成事故。
研究结果表明:连续噪声可以加快熟睡到轻睡的回转,使人多梦,并使熟睡的时间缩短;突然的噪声可以使人惊醒。
一般来说,40分贝连续噪声可使l0%的人受到影响,70分贝可影响50%,而突发的噪声在40分贝时,可使l0%的人惊醒,到60分贝时,可使70%的人惊醒。
长期干扰睡眠会造成失眠、疲劳无力、记忆力衰退,以至产生神经衰弱症候群等。
在高噪声环境里,这种病的发病率可达50~60%以上。
对动物的影响 噪声能对动物的听觉器官、视觉器官、内脏器官及造成病理性变化。
噪声对动物的行为有一定的影响,可使动物失去行为控制能力,出现烦躁不安、失去常态等现象,强噪声会引起动物死亡。
鸟类在噪声中会出现羽毛脱落,影响产卵率等。
噪声对动物行为的影响和声致痉挛 实验证明,动物在噪声场中会失去行为控制能力,不但烦躁不安而且失却常态。
如在 165分贝噪声场中,大白鼠会疯狂窜跳、互相撕咬和抽搐,然后就僵直地躺倒。
声致痉挛是声刺激在动物体(特别是啮齿类动物体)上诱发的一种生理-肌肉的失调现象,是声音引起的生理性癫痫。
它与人类的癫痫和可能伴随发生的各种病征有类似之处。
噪声对动物听觉和视觉的影响 豚鼠暴露在 150~160分贝的强噪声场中,它的耳廓对声音的反射能力便会下降甚至消失,强噪声场中反射能力的衰减值约为50分贝。
在噪声暴露时间不变的情况下,随着噪声声压级增高,耳廓反射能力明显减小或消失,而听力损失程度也越严重。
实验表明,暴露在150分贝噪声下的豚鼠耳廓反射能力经过24小时以后基本恢复,这是暂时性的阈移;而暴露在156分贝或162分贝噪声场中的豚鼠的耳廓反射能力的下降和消失很难恢复,这可能是一种永久性的损伤。
对在强噪声场中暴露后的豚鼠的中耳进行解剖表明,豚鼠的中耳和卵圆窗膜都有不同程度的损伤,严重的可以观察到鼓膜轻度出血和裂缝状损伤。
在更强噪声的作用下,豚鼠鼓膜甚至会穿孔和出现槌骨柄损伤。
动物暴露在150分贝以上的低频噪声场中,会引起眼部振动,造成视觉模糊。
噪声引起动物的病变 豚鼠在强噪声场中体温会升高,心电图和脑电图明显异常。
心电图有类似心律衰竭现象。
在强噪声场中脏器严重损伤的豚鼠在死亡前记录的脑电图表现为波律变慢,波幅趋于低平。
经强噪声作用后,豚鼠外观正常,皮下和四肢并无异常状况,但通过解剖检查却可以发现,几乎所有的内脏器官都受到损伤。
两肺各叶均有大面积瘀血、出血和瘀血性水肿。
在胃底和胃部有大片瘀斑,严重的呈弥漫性出血甚至胃粘膜破裂,更严重的则是胃部大面积破裂。
盲肠有斑片状或弥漫性瘀血和出血,整段盲肠呈紫褐色。
其他脏器也有不同程度的瘀血和出血现象。
噪声引起动物死亡 大量实验表明,强噪声场能引起动物死亡。
噪声声压级越高,使动物死亡的时间越短。
例如,170分贝噪声大约6分钟就可能使半数受试的豚鼠致死。
对于豚鼠,噪声声压级增加3分贝,半数致死时间相应减少一半。
特强噪声对仪器设备和建筑结构的危害 实验研究表明,特强噪声会损伤仪器设备,甚至使仪器设备失效。
噪声对仪器设备的影响与噪声强度、频率以及仪器设备本身的结构与安装方式等因素有关。
当噪声级超过150dB时,会严重损坏电阻、电容、晶体管等元件。
当特强噪声作用于火箭、宇航器等机械结构时,由于受声频交变负载的反复作用,会使材料产生疲劳现象而断裂,这种现象叫做声疲劳。
噪声对建筑物的影响,超过140dB时,对轻型建筑开始有破坏作用。
如,当超声速飞机在低空掠过时,在飞机头部和尾部会产生压力和密度突变,经地面反射后形成N形冲击波,传到地面时听起来像爆炸声,这种特殊的噪声叫做轰声。
在轰声的作用下,建筑物会受到不同程度的破坏,如出现门窗损伤、玻璃破碎、墙壁开裂、抹灰震落、烟囱倒塌等现象。
由于轰声衰减较慢,因此传播较远,影响范围较广。
此外,在建筑物附近使用空气锤、打桩或爆破,也会导致建筑物的损伤。
噪声是一类引起人烦躁、或音量过强而危害人体健康的声音。
噪声污染主要来源于交通运输、车辆鸣笛、工业噪音、、社会噪音如音乐厅、高音喇叭、早市和人的大声说话等。
噪声给人带来生理上和心理上的危害主要有以下几方面:损害听力。
有检测表明:当人连续听摩托车声,8小时以后听力就会受损;若是在摇滚音乐厅,半小时后,人的听力就会受损。
有害于人的心血管系统、中国对城市噪声与居民健康的调查表明:地区的噪声每上升一分贝,高血压发病率就增加3%。
影响人的神经系统,使人急躁、易怒。
影响睡眠,造成疲倦。
从心理声学的角度来说,噪音又称噪声,一般是指不恰当或者不舒服的听觉刺激。
它是一种由为数众多的频率组成的并具有非周期性振动的复合声音。
简言之,噪音是非周期性的声音振动。
它的音波波形不规则,听起来感到刺耳。
从社会和心理意义来说,凡是妨碍人们学习、工作和休息并使人产生不舒适感觉的声音,都叫噪音。
如流水声、敲打声、沙沙声,机器轰鸣声等,都是噪音。
它的测量单位是分贝。
零分贝是可听见音的最低强度。
噪声有高强度和低强度之分。
低强度的噪声在一般情况下对人的身心健康没有什么害处,而且在许多情况下还有利于提高工作效率。
高强度的噪声主要来自工业机器(如织布机、车床、、风镐、鼓风机等)、现代交通工具(如汽车、火车、摩托车、拖拉机、飞机等)、高音喇叭、建筑工地以及商场、体育和文娱场所的喧闹声等。
这些高强度的噪声危害着人们的机体,使人感到疲劳,产生消极情绪,甚至引起疾病。
高强度的噪声,不仅损害人的听觉,而且对神经系统、心血管系统、、消化系统以及视觉、智力等都有不同程度的影响。
如果人长期在 95 分贝的噪声环境里工作和生活,大约有 29% 的会丧失听力; 即使噪声只有 85 分贝人,也有 10% 的人会发生耳聋; 120~130 分贝的噪声,能使人感到耳内疼痛;更强的噪音会使听觉器官受到损害。
在神经系统方面,强噪音会使人出现头痛、头晕、倦怠、失眠、情绪不安、记忆力减退等症候群,脑电图慢波增加,功能紊乱等;在心血管系统方面,强噪音会使人出现脉搏和心率改变,血压升高,,传导阻滞,外周血流变化等;在方面,强噪音会使人出现,肾上腺皮质功能增强,升高,性机能紊乱,月经失调等;在消化系统方面,强噪音会使人出现消化机能减退,胃功能紊乱,胃酸减少,食欲不振等。
总之,强噪音会导致人体一系列的生理、病理变化。
有人曾对在噪音达 95 分贝的环境中工作的 202 人进行过调查,头晕的占 39% ,失眠的占 32% ,头痛的占 27% ,胃痛的占 27% ,心慌的占 27% ,记忆力衰退的占 27% ,心烦的占 22% ,食欲不佳的占 18% ,高血压的占 12% 。
所以,我们不能对强噪音等闲视之,应采取措施加以防止。
当然,人们对噪音比较敏感,各个体之间是有很大差异 ,有的人对噪音比较敏感,有的人对噪音有较强的适应性,也与人的需要、情绪等心理因素有关。
不管人们之间的差异如何,对强噪音总是需要加以防止的。
孕妇长期处在超过50分贝的噪音环境中,会使内分泌腺体功能紊乱,并出现精神紧张和失调。
严重的会使血压升高、胎儿缺氧缺血、导致胎儿畸形甚至流产。
而高分贝噪音能损坏胎儿的听觉器官,致使部分区域受到影响。
影响大脑的发育,导致儿童智力低下。
噪音的恶性刺激,严重影响我们的睡眠质量,并会导致头晕、头痛、失眠、多梦、记忆力减退、注意力不集中等神经衰弱症状和恶心、欲吐、胃痛、腹胀、食欲呆滞等消化道症状。
营养学家研究发现,噪音还能使人体中的维生素、微量元素氮基酸、谷氮酸、赖氮酸等必须的营养物质的消耗量增加,影响健康;噪音令人肾上腺分泌增多心跳加快、血压上升,容易导致心脏病发;同时噪音可使人唾液、胃液分泌减少,胃酸降低,从而患胃溃疡和十二指肠溃疡。
影响人的神经系统,使人急躁、易怒。
影响睡眠,造成疲倦。
金属线膨胀系数除了使用千分表测量L外还有什么方法
物理实验全解 实验 霍尔效应及其应用 【预习思考题】 1.列计算霍尔系数 、载流浓度n、电导率σ及迁移率μ计算公式并注明单位 霍尔系数 载流浓度 电导率 迁移率 2.已知霍尔品工作电流 及磁应强度B向何判断品导电类型 根据右手螺旋定则工作电流 旋磁应强度B确定向向若测霍尔电压 则品P型反则N型 3.本实验要用3换向关 测量消除些霍尔效应副效应影响需要测量改变工作电流 及磁应强度B向需要2换向关;除测量霍尔电压 要测量A、C间电位差 两同测量位置需要1换向关总共需要3换向关 【析讨论题】 1.若磁应强度B霍尔器件平面完全交按式(5.2-5) 测霍尔系数 比实际值要准确测定 值应进行 若磁应强度B霍尔器件平面完全交则测霍尔系数 比实际值偏要想准确测定需要保证磁应强度B霍尔器件平面完全交或者设测量磁应强度B霍尔器件平面夹角 2.若已知霍尔器件性能参数采用霍尔效应测量未知磁场测量误差哪些源 误差源:测量工作电流 电流表测量误差测量霍尔器件厚度d度测量仪器测量误差测量霍尔电压 电压表测量误差磁场向与霍尔器件平面夹角影响等 实验二 声速测量 【预习思考题】 1. 何调节判断测量系统否处于共振状态要系统处于共振条件进行声速测定 答:缓慢调节声速测试仪信号源面板信号频率旋钮使交流毫伏表指针指示达(或晶体管电压表示值达)系统处于共振状态显示共振发信号指示灯亮信号源面板频率显示窗口显示共振频率进行声速测定需要测定驻波波节位置发射换能器S1处于共振状态发射超声波能量若佳状态移S1至每波节处媒质压缩形变则产声压接收换能器S2接收声压转变电信号晶体管电压表显示值由数显表读每电压值位置即应波节位置系统处于共振条件进行声速测定容易准确测定波节位置提高测量准确度 2. 压电陶瓷超声换能器实现机械信号电信号间相互转换 答:压电陶瓷超声换能器重要组部压电陶瓷环压电陶瓷环由晶结构压电材料制种材料受机械应力发机械形变发极化同极化向产电场种特性称压电效应反压电材料加交变电场材料发机械形变称逆压电效应声速测量仪换能器S1作声波发射器利用压电材料逆压电效应压电陶瓷环片交变电压作用发纵向机械振空气激发超声波电信号转变声信号换能器S2作声波接收器利用压电材料压电效应空气振使压电陶瓷环片发机械形变产电场声信号转变电信号 【析讨论题】 1. 接收器位于波节处晶体管电压表显示电压值值 答:两超声换能器间合波近似看驻波其驻波程 A(x)合各点振幅声波媒质传播媒质压强随着间位置发变化所用声压P描述驻波声波疏密波声波传播媒质压缩或膨胀及外界交换热量近似看作绝热程气体做绝热膨胀则压强减;做绝热压缩则压强增媒质体元位移处波腹处看作既未压缩未膨胀则声压零媒质体元位移零处波节处压缩形变则声压由知声波媒质传播形驻波声压位移相位差 令P(x)驻波声压振幅驻波声压表达式 波节处声压转换电信号电压所接收器位于波节处晶体管电压表显示电压值值 2. 用逐差处理数据优点 答:逐差物理实验处理数据种用等间隔变化测物理量数据进行逐项或隔项相减获实验结数据处理逐差进行数据处理优点验证函数表达形式充利用所测数据具数据取平均效起减随机误差作用本实验用隔项逐差处理数据减测量随机误差 实验三 衍射光栅 【预习思考题】 1. 何调整光计待测状态? 答:(1)调节望远镜适合接收平行光且其光轴垂直于仪器轴; (2)平行光管能发平行光且其光轴垂直于仪器轴; (3)载物台台面垂直于仪器轴 2. 调节光栅平面与入射光垂直调节载物台调平螺钉b、c各级谱线左右两侧等高能调节载物台调平螺钉a 答:调节光栅平面与入射光垂直光栅放载物台调平螺钉b、c垂直平线望远镜平行光管已调调节载物台调平螺钉a能改变光栅面与入射光夹角能调节螺钉b或c使光栅面反射+字像与划板 形叉丝十字重合光栅平面与入射光垂直 各级谱线左右两侧等高说明光栅刻线与载物台平面垂直调节b、c破坏入射光垂直光栅面调节a即使各级谱线左右两侧等高 【析讨论题】 1. 利用本实验装置何测定光栅数 答:与实验步骤调光谱线已知绿光波 m测量级( )绿光衍射角 根据光栅程 计算光栅数d 2. 三棱镜辨本领 ,b三棱镜底边边般三棱镜 约1000cm-1问边三棱镜才能本实验用光栅具相同辨率 解:已知:实验测 =27000 cm-1 求b 由 b= (cm) 答:略 实验四 用电表设计与制作 【析讨论题】 1. 校准电表发现改装表读数相于标准表读数都偏高或偏低即 总向向偏试问原造欲使 负(合理偏向)应采取措施 流电阻或压电阻阻值符合实际情况导致读数都偏高或偏低欲使 负(合理偏向)应选择合适流电阻或压电阻 2. 证明欧姆表值电阻与欧姆表内阻相等 满偏(Rx=0) 半偏 值电阻 综合内阻 实验五 迈克耳孙干涉仪调整与使用 【预习思考题】 1. 迈克尔孙干涉仪利用产两束相干光 答:迈克尔孙干涉仪利用振幅产两束相干光 2. 迈克尔孙干涉仪等倾等厚干涉别条件产条纹形状何随M1、M2’间距d何变化 答:(1)等倾干涉条纹产通需要面光源且M1、M2’应严格平行;等厚干涉条纹形则需要M1、M2’再平行微夹角且二者间所加空气膜较薄 (2)等倾干涉圆条纹等厚干涉直条纹 (3)d越条纹越细越密;d 越条纹越粗越疏 3. 条件白光产等厚干涉条纹白光等厚干涉条纹调视场央M1、M2’两镜位置关系 答:白光由于复色光相干度较所M1、M2’距离非接近才彩色干涉条纹且现两镜交线附近 白光等厚干涉条纹调视场央说明M1、M2’已相交 【析讨论题】 1. 用迈克尔孙干涉仪观察等倾干涉条纹与牛顿环干涉条纹何同 答:二者虽都圆条纹牛顿环属于等厚干涉结并且等倾干涉条纹级高牛顿环则边缘干涉级高所增(或减)空气层厚度等倾干涉条纹向外涌(或向缩进)牛顿环则向缩进(或向外涌) 2. 想想何迈克尔孙干涉仪利用白光等厚干涉条纹测定透明物体折射率 答:首先仪器调整M1、M2’相交即视场央能看白光零级干涉条纹根据刚才镜移向选择透明物体放哪条光路(主要避免空程差)继续向原向移M1镜直再看白光零级条纹现刚才所位置记M1移距离所应圆环变化数N根据 即求n 实验六 用牛顿环测定透镜曲率半径 【预习思考题】 1.白光复色光同波光经牛顿环装置各自发干涉同级干涉条纹半径同重叠区域某些波光干涉相消某些波光干涉相所牛顿环变彩色 2.说明平板玻璃或平凸透镜表面该处均匀使等厚干涉条纹发形变 3.显微镜筒固定托架随托架起移托架相于工作台移距离即显微镜移距离螺旋测微计装置读读数显微镜测距离测定物体实际度 4.(1)调节目镜观察清晰叉丝;(2)使用调焦手轮要使目镜靠近测物处自向移免挤压测物损坏目镜(3)防止空程差测量应单向旋转测微鼓轮 5.牛顿环装置接触处形变及尘埃等素影响使牛顿环易确定测量其半径必增测量误差所实验通测量其直径减误差提高精度 6.附加光程差d0,空气膜表面光程差 =2dk+d0+ ,产k级暗环, =(2k+1) \\\/2k=0,1,2…,暗环半径rk= ;则Dm2=(m —d0)RDn2= (n —d0)RR= 【析讨论题】 1. 待测表面放水平放置标准平板玻璃用平行光垂直照射若产牛顿环现象则待测表面球面;轻压待测表面环向移则凸面;若环向外移则凹面 2.牛顿环测透镜曲率半径特点:实验条件简单操作简便直观且精度高 3.参考答案 若实验第35暗环半径a ,其应实际级数k, a2=kR k= =2d35+ +d0=(2k+1) (k=0,1,2…) d= 实验七 传器专题实验 电涡流传器 【预习思考题】 1.电涡流传器与其传器比较优缺点 种传器具非接触测量特点且具测量范围、灵敏度高、抗干扰能力强、受油污等介质影响、结构简单及安装便等优点缺点电涡流位移传器能定范围内呈线性关系 2.本试验采用变换电路电路 本实验电涡流传器测量电路采用定频调幅式测量电路 【析讨论题】 1.若传器仅用测量振频率工作点问题否仍十重要 我所说工作点指振幅测量佳工作点即传器线性区域间位置若测量振幅工作点选择使波形失真造测量误差或错误仅测量频率波形失真改变其频率值所仅测量频率工作点问题十重要 2.何能提高电涡流传器线性范围 般情况测体导电率越高灵敏度越高相同量程其线性范围越宽线性范围与传器线圈形状尺寸关线圈外径传器敏范围线性范围相应增灵敏度低;线圈外径线性范围灵敏度增根据同要求选取同线圈内径、外径及厚度参数 霍尔传器 【预习思考题】 1.写调整霍尔式传器简明步骤 (1)按图6.2-6接线; (2)差放器调零; (3)接入霍尔式传器安装测微使与振台吸合; (4)移测微±4mm每隔0.5mm读取相应输电压值 2.结合梯度磁场布解释霍尔片初始位置应处于环形磁场间 环形磁场间位置磁应强度B零由霍尔式传器工作原理知霍尔元件通稳定电流霍尔电压UH值仅取决于霍尔元件梯度磁场位移x并零点附近定范围内存近似线性关系 【析讨论题】 1.测量振幅称重作用何同 测量振幅直接测量位移与电压关系要求先根据测量数据作U~x关系曲线标线性区求线性度灵敏度称重测量电压与位移关系再换算电压与重量关系振台作称重平台逐步放砝码依记表读数并做U~W曲线平台另放置未知重量物品根据表读数U~W曲线求其重量 2.描述并解释实验内容2示波器观察波形 交流激励作用其输~输入特性与直流激励特性较同灵敏度线性区域都发变化示波器波形振幅太弦波若振幅太超其线性范围则波形发畸变 试验八 铁磁材料磁滞线测绘 【预习思考题】 1. 测绘磁滞线磁化曲线前何先要退磁何退磁 答:由于铁磁材料磁化程逆性即具剩磁特点测定磁化曲线磁滞线首先必须铁磁材料预先进行退磁保证外加磁场H=0B=0退磁理论析要消除剩余磁应强度Br需要通反向电流使外加磁场等于铁磁材料矫顽力即实际矫顽力通并知道则确定退磁电流采用退磁首先给要退磁材料加于(至少等于)原磁化场交变磁场(本实验顺针向转U选择旋钮令U0依增至3V)铁磁材料磁化程簇逐渐扩磁滞线逐渐减外加磁场(本实验逆针向转旋钮U值依降0)则现簇逐渐减终趋向原点磁滞线外加磁场H减零铁磁材料磁应强度B亦同降零即达完全退磁 2. 何判断铁磁材料属于软、硬磁性材料 答:软磁材料特点:磁导率矫顽力磁滞损耗磁滞线呈条状;硬磁材料特点:剩磁矫顽力磁滞特性显著磁滞线包围面积肥 【析讨论题】 1. 本实验通获HB两磁量简述其基本原理 答:本实验采用非电量电测技术参量转换测量易测量磁量转换易于测量电量进行测定按测试仪所给电路图连接线路电压UHUB别加示波器x输入y输入便观察品磁滞线同利用示波器测绘基本磁化曲线磁滞线某些点UHUB值根据安培环路定律品磁化场强 (L品平均磁路) 根据拉弟电磁应定律品磁应强度瞬值 由两公式测定UHUB值转换HB值并作H~B曲线 【实验仪器】 2. 铁磁材料磁化程逆程逆程用磁滞线解释 答:铁磁材料磁化程逆程铁磁材料外加磁场磁化外加磁场强度H与铁磁材料磁应强度B非线性关系磁场H零始增加磁应强度B随曲线升H增加HmB几乎再增加达饱值BmO达饱状态段B-H曲线称起始磁化曲线外加磁场强度HHm减铁磁材料磁应强度B随减沿原曲线返沿另曲线降H降零B零仍保留定剩磁Br使磁场反向增加-Hc磁应强度B降零继续增加反向磁场-Hm逐渐减反向磁场直至零再加向磁场直至Hm则条闭合曲线称磁滞线铁磁材料起始磁化曲线磁滞线看外加磁场强度HHm减零退磁曲线与磁场H零始增加Hm起始磁化曲线重合说明退磁程能重复起始磁化程每状态所铁磁材料磁化程逆程 实验九 用态测定金属棒杨氏模量 【预习思考题】 1.试固频率共振频率何同何关系? 固频率由系统本身性质决定共振频率两同概念间关系: 式Q试机械品质数般悬挂测杨氏模量Q值值约50所共振频率固频率相比偏低0.005%故实验都用f共代替f固 2.何尽快找试基频共振频率? 测试前根据试材质、尺寸、质量通(5.7-3)式估算共振频率数值述频率附近寻找 【析讨论题】 1.测量何要悬线吊扎试节点附近 理论推导要求试做自由振应线吊扎试节点做能激发试振实际吊扎位置都要偏离节点偏离节点越引入误差越故要悬线吊扎试节点附近 2.何判断铜棒发共振? 根据几条进行判断: (1)换能器或悬丝发共振通述部件施加负荷(例用力夹紧)使共振信号变或消失 (2)发共振迅速切断信号源观察示波器李萨图形变化情况若波形由椭圆变条竖直亮线逐渐衰减亮点即试共振频率 (3)试发共振需要孕育程切断信号源信号亦逐渐衰减共振峰宽度较窄信号亦较强试共振用尖嘴镊纵向轻碰试按图5.7-1规律发现波腹、波节 (4)共振频率附近进行频率扫描共振频率两侧信号相位突变导致李萨图形Y轴左右明显摆



