Рэлеевские волны. Волны Рэлея. Метод автоциркуляции

• Название: Метод автоциркуляции
• Анкор: Рэлеевские волны
• Дата: 13.08.2022
• Размер: 302.29 Kb.
• Имя файла: Волны Рэлея.docx
• Тип: Документы; #645348

1. Метод автоциркуляции

Работа стенда осуществляется по следующему алгоритму: генератор импульсов формирует импульс, который через преобразователь-излучатель возбуждает в образце рэлеевскую волну. Возбужденный импульс распространяется по образцу и регистрируется приемником. Контроль параметров регистрируемого импульса обеспечивается с помощью цифрового осциллографа. формирования синхронизирующего импульса заданной длительности. Импульс с выхода одновибратора подается на измерительный вход частотомера и на синхронизирующий вход генератора импульсов, замыкая тем самым петлю обратной связи генератора. Частота импульсов с выхода одновибратора, измеренная частотомером, является мерой скорости распространения рэлеевской волны в образце. Измеряемым параметром для измерения скорости распространения рэлеевской волны является частота автоциркуляции. Частота автоциркуляции зависит от времени распространения сигнала по образцу и по цепям обратной связи, что можно выразить соотношением:

(1)

Где — время задержки возбуждающего импульса относительно запускающего импульса; — время задержки сигнала, определяющееся используемой аппаратурой; — время распространения рэлеевской волны в образце; — частота автоциркуляции.

Так можем из (1) выразить время распространения рэлеевской волны в образце и найти её скорость по формуле:

(2)

Где — базовое расстояние между датчиками по образцу; — скорость рэлеевской волны в образце.

2. Разностный метод

Для определения скорости рэлеевской волны, используется разностный метод. Используя датчик с изменяемым базовым расстоянием появляется возможность определить скорость распространения рэлеевской волны с помощью разностного метода. Если мы измеряем две различной величины в одном и том же образце, исходя из (2) можно записать следующую систему уравнений:

(3)

Вычитая из первого уравнения второе в системе (3), получаем выражения для расчёта :

(4)

3. Результаты измерений и их обработка

Было проведено три измерения, данные в виде таблиц и графиков к которым приводим ниже:

1. 
   Проводили измерение, придвигая излучатель к приёмнику, а затем отодвигая его на прежнее расстояние (8 мм):
   
   
   

Обратная частота, кГц-1	Базовая длина между датчиками, мм
0,01054	8
0,0102	7
0,00986	6
0,00951	5
0,00917	4
0,00883	3
0,00849	2
0,00814	1
0,00847	2
0,00881	3
0,00915	4
0,00948	5
0,00983	6
0,01017	7
0,01051	8
0,01054	8

2. 
   Проводили измерение, придвигая излучатель к приёмнику, а затем отодвигая его на прежнее расстояние (11 мм):
   
   
   

Обратная частота, кГц-1	Базовая длина между датчиками, мм
0,01136	11
0,01104	10
0,0107	9
0,01036	8
0,01001	7
0,00967	6
0,00933	5
0,00898	4
0,00864	3
0,0083	2
0,00796	1
0,00828	2
0,00862	3
0,00896	4
0,0093	5
0,00964	6
0,00999	7
0,01033	8
0,01068	9
0,01102	10
0,01136	11

3. 
   Проводили измерение, отодвигая излучатель от приёмника (12 мм), а затем придвигая его на прежнее расстояние:
   
   
   

Обратная частота, кГц-1	Базовая длина между датчиками, мм
0,00761	0
0,00793	1
0,00827	2
0,00861	3
0,00896	4
0,0093	5
0,00964	6
0,00999	7
0,01033	8
0,01068	9
0,01102	10
0,01136	11
0,0117	12
0,01138	11
0,01104	10
0,0107	9
0,01035	8
0,01001	7
0,00967	6
0,00932	5
0,00898	4
0,00864	3
0,00829	2
0,00795	1

4. Итоги

Номер эксперимента	Скорость рэлеевской волны
1	2931,04012 ± 14,35856
2	2922,47931 ± 7,19694
3	2921,76595 ± 5,33283