测量声速的实验报告

2024-07-16

测量声速的实验报告(共13篇)

篇1:测量声速的实验报告

实验目的:测量声音在空气中的传播速度。

实验器材:温度计、卷尺、秒表。

实验地点:平遥县状元桥东。

实验人员:爱物学理小组

实验分工:张灏、成立敬——测量时间

张海涛——发声

贾兴藩——测温

实验过程:

1 测量一段开阔地长;

2 测量人在两端准备;

3 计时员挥手致意,发声人准备发声;

4 发生人向上举手,同时发声,计时员计时(看到举手始,听到声音止)

5 多测几次,记录数据。

实验结果:

时间 17∶30

温度 21℃

发声时间 0.26″

发声距离 93m

实验结论:在21℃空气中,声音传播速度为357.69m/s.

实验反思:有一定误差,卡表不够准确。

篇2:测量声速的实验报告

1)探究影响声速的因素,超声波产生和接收的原理。

2)学习、掌握空气中声速的测量方法 3)了解、实践液体、固体中的声速测量方法。 4)三种声速测量方法作初步的比较研究。

实验仪器:

1)超声波发射器 2)超声波探测器 3)平移与位置显示部件。 4)信号发生器: 5)示波器

实验原理: 1)空气中:

a.在理想气体中声波的传播速度为

v88

(式中8088cp

cV

(1)

称为质量热容比,也称“比热[容]比”,它是气体的质

量定压热容cp与质量定容热容cV的比值;M 是气体的摩尔质量,T是绝对温度,R=8.314472(1±1.7×10-6)Jmol-1K-1为摩尔气体常量。)

标准干燥空气的平均摩尔质量为Mst =28.9668710-3kg/mol b.在标准状态下(T088273.15

K,p88101.388kPa),干燥空气中的声速

为v0=331.5m/s。在室温t℃下,干燥空气中的声速为

v88v0

(2)

(T0=273.15K)

c.然而实际空气总会有一些水蒸气。当空气中的相对湿度为r时,若气温为t℃时饱和蒸气压为pS,则水汽分压为rps。经过对空气平均摩尔质量 M 和质量热容比80 的修正,在温度为t、相对湿度为r的.空气中,声速为

(在北京大气压可近似取p84 101kPa;相对湿度r可从干湿温度计上读出。温度t℃时的饱和水汽压ps可用lgps8810.286821780237.380trp83v8833801s841685 m s (3)计算)

d.式(3)的计算结果与实际的超声声速真值可能有一定偏差。

引起偏差的原因有: ~状态参量的测量误差 ~理想气体理论公式的近似性~实际超声声速还与频率有关的声“色散”现象等。

实验方法:

A. 脉冲法:利用声波传播时间与传播距离计算声速

实验中用脉冲法测量,具体测量从脉冲声源(声发射器)到声探测器

之间的传播时间tSD和距离lSD,进而算出声速v (实验中声源与探测器之间基本是同一被测煤质)

lSD

v88t

SD

B. 利用声速与频率、波长的关系测量(要求声发射器的直径显著大于波长、声探测器的的直径小于波长(反射很少))测波长的方法有

B-1 行波近似下的相位比较法 B-2 驻波假设下的振幅极值法

B-3 发射器与探测器间距一定时的变频测量法

实验步骤:

1)用行波近似下的相位比较法测量空气中的声速

a. 正确接线 将信号发生器的输出连接到声速仪的超声发射器信号的输入端的T型三通接头上,三通的另一个借口用导线连到示波器的一个输入端。声速仪的探测信号输出端连接到示波器的另一输入端上 b. 选定频率 当探测器距离发射器约100mm时,调节信号发生器的频率,调节范围为30~50kHz,同时记录接收信号的最大峰峰值。 得到如下数据:

作出图像:

要求选定某一使探测器输出信号幅度较大的频率作为实验测量时的声波频率,所以频率应选为40.5KHz。

c. 测同相点位置 单向缓慢移动探测器,同时观察发射器、探测器波形,当波峰在同一竖直线上时,记录此时数显卡尺读数值。然后继续移动探测器,记录七个相邻的波峰相同的位置。

2)用驻波假设下的振幅极值法测量空气中的声速单向平移声发射器,依次找出7个相邻极大值位置,并记录。

3)用行波近似下的相位比较法测量水中的声速

实验步骤与在空气中的实验步骤基本相同(除了实验开始时把实验装置换为的水中的实验装置)频率为:90.0KHz

实验结果:

1)用行波近似下的相位比较法测量空气中的声速

数据记录如下:

实验前的气温23.6℃ 相对湿度28.7 实验后的气温25.0℃ 相对湿度30.2

由此计算出的空气中的理论值为:v=346.43m/s

用最小二乘法直线拟合的方法求波长得:λ=(8.65±0.04)mm 声速:(346.17±1.61)m/s 理论偏差:0.00075

2)用驻波假设下的振幅极值法测量空气中的声速

数据记录如下:

用最小二乘法直线拟合的方法求波长得:λ=(8.70±0.04)mm 声速:(347.86±1.61)m/s 理论偏差:0.0039

4)用行波近似下的相位比较法测量水中的声速

数据记录:

用最小二乘法直线拟合的方法求波长得:(λ=17.33±0.14)mm 声速:(1359.43±12.62)m/s

篇3:声速测量实验原理分析

声速测量的基本方法有共振干涉法和相位比较法, 实验装置简图如图1所示。超声波信号发生器输出的电信号加载到声速测定仪的激发换能器 (又称发射器) A (固定端) 上, 使其因压电效应产生超声波信号, 发出的声波在空气中传到接收换能器 (又称接收器) B (可移动端) 上, 由接收器转变成电信号送给示波器。当发射器的固有振荡频率与超声波信号发生器给定的频率大致相等时, 发射器输出的超声波能量最大。在发射器A的声场中移动接收器B, 就可以在示波器上观察到波形产生极大 (或极小) 的变化。当接收器B与声场共振时, 示波器上就显示一次信号极大。此时, 每移动接收器B的距离 时, 示波器上就再次显示一次信号极大, 由此, 可以测得声速, 但在实际测量中发现存在一些问题。首先, 发射器A在不间断地工作着, 且A发出的声波遇到与之正对的B被反射, 在传输过程中同时被空气吸收、散射, 而反射波再次被A反射, 被空气吸收、散射, ……因此, A、B间的声场不是严格的驻波场[1];第二, 按照驻波形成原理[2], 在接收器B端, 由于B的表面较空气而言属于波密媒质, B端应始终处于“驻波”节点, 从示波器上不应显示信号极大。就以上现象给出一定的探讨, 使学生更加清楚的理解实验原理。

2 原理分析

2.1 混合方程

设在坐标原点有一平面声波, 沿x方向传播, 其波动方程为:

在x=L处有一接收器, 可以看成与x轴垂直的无限大平面, 则波被平面反射, 出现一列沿x轴负方向传播的波, 由于波是在阻抗大的介质反射回阻抗小的介质, 将发生“半波损失”。所以反射波的波动方程为

α是小于1的系数, 表示反射波的振幅只是入射波振幅的一部分, 为反射波与振源的位相差, 这里表示由于波传播路程产生的位相。令, 则

边界条件为

在x轴上任意点的位移为两列反向传播的行波的叠加, 即

由 (4) 及 (5) 式可得

代入 (5) 式, 即有:

从公式 (7) 可见, 在两换能器界面上来回反射形成驻波和行波的混波状态, 这主要是行波在界面反射时, 反射波振幅小于入射波振幅的缘故。波场中各点的位移的包络有类似驻波波腹和波节的结构, 不过各点的位移振幅都不为零, 即不存在通常意义下的波节的概念。

现在考虑两个特殊位置的情况:

这时反射界面到声源的距离为波长的偶数倍, 由 (8) 式可得

声源与接收器之间形成振幅较大而且稳定的混合波, 声源与接收器处均为波节, 此时的混合波达到共振现象, 即波腹达到最大值, 且波节的振幅也相应地达到最大值。

这时反射界面到声源的距离为1/4波长的奇数倍, 由 (8) 式可得振幅的空间分布为

此时波腹及波节的幅值相应地小于上述情况的波腹及波节的幅值。

综上所述, 当两列振幅不等、方向相反的波叠加时, 所形成的波是一种混合波, 混合波同时具有驻波和行波的特征, 即混合波的波幅既有波腹和波节的驻波特征, 同时波的位相又具有沿波前进的方向传播的行波的特征。

2.2 接收器处的声压

接收器端的工作原理是利用压电体的压电效应, 将机械振动转换成电信号。可见, 接收器端获得的物理量应该是声压, 而不是质元的位移。若用P表示声压, 按照声压的定义,

B为介质的体积弹性模量, 为振动引起的质元体积的变化。对于平面简谐波,

其中, 是位移波, 则

可见, 声压波与位移波的相位差是, 在所谓的“位移驻波”的波节处 (接收端) , 对应的应是“声压驻波”的波腹, 故信号显示极大。从驻波的形成原理来看, 对位移波在反射端有半波损失, 形成波节, 对声压波在反射端不需要考虑半波损失, 因此形成波腹, 在接收端测得的信息极大。

3 结论

通过上述理论讨论, 不仅有利于加深学生对行波和驻波物理概念的理解, 还能使学生对原理的关键“示波器显示的波形是声压波不是位移波”有更清晰的认识, 以利于学生对声速测量实验更好的把握。

摘要:声速测量是根据入射波和反射波叠加后的状态随反射界面到声源的距离的不同而呈现出周期性的变化这一特点进行测量的, 由于实际的情况比理想的情况复杂的多, 使得波在界面上的反射理论常常容易出现错误的观点。为此, 在忽略媒质对声波吸收的情况下, 推出两波叠加后的方程, 并使学生更清楚的认识到示波器显示的波形是声压波不是位移波。

关键词:测量,声压,共振

参考文献

[1]张兆奎, 缪连元, 张立.大学物理实验[M].北京:高等教育出版社, 1993:218-222.

篇4:声速测量实验预习报告

(1)加深对驻波及振动合成等理论知识的理解,

(2)掌握用驻波法、相位法测定超声波在媒介中的传播速度,

(3)了解压电换能器的工作原理,进一步熟悉示波器的使用方法提高运用示

波器观测物理参数的综合运用能力。

二 实验仪器:

GW-680双踪示波器一台,SV8信号发生器一台,SV7测试仪一台,同轴

电缆若干。

三 实验原理

声波是一种在弹性媒质中传播的纵波。对超声波(频率超过2×10Hz的声波)传播速度的测量在国防工业、工业生产、军事科学与医疗卫生各领域都具有重大的现实意义。实验室常用驻波法和相位法进行测量。

(一)驻波法测量声速基本原理

如图所示为两列同频率、同振幅、振动方向平行且相向传波的机械波在媒介中形成的驻波波形,其波腹间距与波节间距均为半个波长。通过对波腹(节)间距X的测量便可实现对波长λ的间接测量,结合对驻波谐振频率f的测量便可间接求算声波的传播速度v。

v = λ × f λ=2X v = 2X × f

原理图示1(驻波法原理图) (二)相位法测量声速基本原理

请同学们自行完成!要求体现以下两个方面的内容! (1) 简谐振动正交合成的基本原理,

(2) 利用李萨如图形的相位差特点间接测量声速的基本原理。

四 实验内容与步骤 (一)驻波法测声速

实验连线图示1(驻波法)

(1) 了解测试仪的基本结构,调节两个换能器的间距5cm左右。

(2) 初始化示波器面板获得扫描线。

篇5:测量声速的实验报告

基于光学信息处理的液体内声速测量

采用光学信息处理的方法获取相位物体的可见像,使相位物体的对比度从0提高到人眼可见的.0.1以上,通过直接测量声光栅的光栅常量得到液体中的声速.该方法与采用衍射方法测量的结果基本符合.

作 者:汪涛 杜鑫 文华武 马磊 WANG Tao DU Xin WEN Hua-wu MA Lei 作者单位:重庆大学,数理学院,重庆,400044刊 名:物理实验 PKU英文刊名:PHYSICS EXPERIMENTATION年,卷(期):200929(6)分类号:O438关键词:声速 声光衍射 相位滤波

篇6:心电图测量的实验报告

【实验目的】

1、了解心电测量的原理,并学习用生理信号计算机采集系统记录人体心电图。

2、学习正常心电图中各波的命名与波形,了解其生理意义。

3、学习利用心电图计量心率,P-R间期、Q-T间期等各项数值。【实验器械】

RM6240生理信号计算机采集处理系统、数据输入连接线、电极夹、30%酒精、95%酒精、酒精棉球。【实验步骤】

1、将连接线连好,打开计算机采集系统,选择“心电实验”。确保及其妥善接地。

2、受试者摘下眼镜、手表等金属物品及微型电器,在安放电极夹的部位用95%酒精棉球洗脱去油脂,再用30%酒精擦湿以方便导电。按照标准导联方式(左手接正极,右手接负极,右脚接地,这是标准导联方式之一)接好电极。电极夹安放在肌肉较少的部分,手部在腕关节屈侧上方3-5cm处,足部在小队下端内踝上方约3-5cm处。

3、调节基线位置、描记速度、信号增益及方向,使心电通道窗口中的波形易于观察。

篇7:硬度测量实验报告

2.洛氏硬度 洛氏硬度测量法就是最常用的硬度试验方法之一。它就是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷与主载荷)作用下,压入材料的塑性变形浓度来表示的。通常压入材料的深度越大,材料越软;压入的浓度越小,材料越硬。下图表示了洛氏硬度的测量原理。

图: 未加载荷,压头未接触试件时的位置。

2-1:压头在预载荷 P0(98、1N)作用下压入试件深度为 h0 时的位置。h0 包括预载所相起的弹形变形与塑性变形。

2-2:加主载荷 P1 后,压头在总载荷 P= P0+ P1 的作用下压入试件的位置。

2-3:去除主载荷 P1 后但仍保留预载荷 P0 时压头的位置,压头压入试样的深度为 h1。由于 P1所产生的弹性变形被消除,所以压头位置提高了 h,此时压头受主载荷作用实际压入的浓度为h= h1-h0。实际代表主载 P1 造成的塑性变形深度。

h 值越大,说明试件越软,h 值越小,说明试件越硬。为了适应人们习惯上数值越大硬度越高的概念,人为规定,用一常数 K 减去压痕深度 h 的数值来表示硬度的高低。并规定 0、002mm 为一个洛氏硬度单位,用符号 HR 表示,则洛氏硬度值为: 002.0-Hh kR  3、布氏硬度 布氏硬度的测定原理就是用一定大小的试验力 F(N)把直径为 D(mm)的淬火钢球或硬质合金球压入被测金属的表面,保持规定时间后卸除试验力,用读数显微镜测出压痕平均直径 d(mm),然后按公式求出布氏硬度 HB 值,或者根据 d 从已备好的布氏硬度表中查出 HB 值。

测量范围为 8~650HBW

由于金属材料有硬有软,被测工件有厚有薄,有大有小,如果只采用一种标准的试验力 F 与压头直径 D,就会出现对某些工件与材料的不适应的现象。因此,在生产中进行布氏硬度试验时,要求能使用不同大小的试验力与压头直径,对于同一种材料采用不同的 F 与 D 进行试验时,能否得到同一的布氏硬度值,关键在于压痕几何形状的相似,即可建立F与D的某种选配关系,以保证布氏硬度的不变性。

特点:一般来说,布氏硬度值越小,材料越软,其压痕直径越大;反之,布氏硬度值越 大,材料越硬,其压痕直径越小。布氏硬度测量的优点就是具有较高的测量精度,压痕面积大,能在较大范围内反映材料的平均硬度,测得的硬度值也较准确,数据重复性强。

四、实验内容 1.测量滚动轴承表面洛氏硬度值 使用洛氏硬度计对轴承外圈进行硬度测定,记录相关测量数据:

加载力(kgf)=

1471 N

硬度值测定平均值 测量次数 第一次 第二次 第三次 HRC 61、9 61、2 62、6 61、9 2.测量试块表面布氏硬度值 在布洛维硬度计上,使档位调至布氏硬度测定档,试块进行表面硬度测定,记录相关测定数据: 加载力(kgf)=

980 N

凹痕直径(mm)平均值(mm)测定次数 第一次 第二次 第三次 X 方向 254、9 251、2 250、1 252、1 Y 方向 256、3 244、6 250、5 250、5)-D-(D22 2d DPHB

(D=2、5 mm;

d=读数差×0、004)五、思考题 1.测量硬度前为什么要进行打磨? 答:测试样品与工作台的接触面不平。按照国家标准 GB/T 230、1-2004,洛氏硬度值=100-h/0、002,式中 h 为洛氏硬度计压头压入样品的深度,也就就是说每 0、002 毫米或 2 微米代表 1HRC硬度单位,因此被测试样品与工作台接触面的平整度将对测试结果产生极大的影响。当试样底面不平时,载荷完全施加时只要试样因为不平整而导致轻微的偏转,就可能使压头多向下移动几个微米,测试结果就可能引起 1-5HRC 的误差,甚至更大。因此,测试前被测样品的底面必须用机械加工(如磨床)或手工方法(如砂纸打磨)磨平,以减小测试误差。

2.HRC、HB 与 HV 的试验原理有何异同? 答:1、布氏硬度(HB)

以一定的载荷(一般 3000kg)把一定大小(直径一般为 10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2(N/mm2)。

2、洛氏硬度(HR)

当 HB>450 或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它就是用一个顶角 120°的金刚石圆锥体或直径为 1、59、3、18mm 的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:

HRA:就是采用 60kg 载荷与钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。

HRB:就是采用 100kg 载荷与直径 1、58mm 淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。

HRC:就是采用 150kg 载荷与钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。维氏硬度(HV)

以120kg以内的载荷与顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度 HV 值(kgf/mm2)。

3.HRC、HB 与 HV 各有什么优缺点?各自适用范围就是什么?举例说明 HRC、HB 与 HV适用于哪些材料及工艺?

篇8:水深测量实验报告

班级姓名学号

(一)目的(1)掌握水深测量平面定位及测深观测、记录、计算等方法。

(2)掌握采用四等水准测量进行水位观测的方法。

(3)熟悉灵舟 SDE-28测深仪的使用性能及操作方法。

(二)实验的内容及步骤

(1)采用四等水准测量方法测量水位标高。两次往测高差较差限差:fh允6nmm。

(2)布设水深测量断面。在河两岸各确定一个基点。采用6”光学经纬仪在基点设站,瞄准另一基点,标定水深测量断面方向。沿水深测量断面方向布设若干个水深测量点。

(3)水深测量点的平面定位测量。视现场及仪器条件的不同,可从以下方法中选择一种进行平面定位测量:

A:光学经纬仪交会法。

B:全站仪极坐标定位法。参考各类品牌及型号的全站仪使用说明书。C:GPS实时动态定位法(RTK)。参照南方测绘仪器有限公司的《GPS数据处理软件操作手册》。

篇9:测量血压实验报告

摘要 本实验采用波片法鉴定人体ABO血型和汞式压力表测定人体动脉血压。被测者血液遇抗A血清和抗B血清均不凝集,汞式压力表在压紧被测者上臂后松开第一次听到声音时读数110mmHg,声音消失处读数70mmHg。实验表明,该被测者血型为O型,动脉血压为110/70mmHg。

关键词 ABO血型血压玻片法汞式压力表

前言

人类红细胞上存在两种ABO血型系统的抗原,又称为凝集原(agglutinogen),分别是A抗原和B抗原。根据红细胞膜上含有抗原类型的不同,可将血型分为四型:仅有A抗原者为A型,仅有B抗原者为B型,两种抗原均有者为AB型,两者抗原均无者为O型。血型可作为机体免疫系统鉴别“自我”和“异己”的标志。在临床上,血型鉴定是进行输血和组织、器官移植成败的关键。在人类学、法医学研究上,血型鉴定也具有重要意义。

动脉血压(arterial blood pressure)是指血流对动脉管壁的侧压力。在一个心动周期中,动脉血压随着心室的舒缩而发生规律性的波动。在心缩期内,动脉血压上升达到的最高值称为收缩压(systolic pressure);在心舒期内,动脉血压下降达到的最低值为舒张压(diastolic pressure)。动脉血压过高或过低都会影响各器官的`血液供应和心脏血管的负担,如动脉血压过低,将引起器官组织血液供应减少,尤其是造成脑、心、肾、肝等重要器官的供血不足,将引起器官的功能障碍和衰竭。血压过高,则心脏和血管的负担过重。长期高血压患者往往引起心室代偿性肥大,心功能不全,甚至心力衰竭。所以保持动脉血压处于正常的相对稳定状态是十分重要的[1]。学习如何测量动脉血压,对于掌控被测者动脉血压的变化,从而预防和控制疾病具有积极意义。

1 实验目的及原理

1.1 ABO血型鉴定

血型就是红细胞膜上特异抗原的类型。在ABO血型系统中,红细胞膜上抗原分A和B两种抗原,而血清抗体分抗A和抗B两种抗体。A抗原加抗A抗体或B抗原加抗B抗体,则产生凝集现象。血型鉴定是将受试者的红细胞加入标准A型血清(含有抗B抗体)与标准B型血清(含有抗A抗体)中,观察有无凝集现象,从而测知受试者红细胞膜上有无A或/和B抗原。在ABO血型系统,根据红细胞膜上是否含A、B抗原而分为A、B、AB、O四型,如表1。

表1

1.2 动脉血压测定

学习间接测量法(听诊法)测定人体动脉血压原理,并实际测定人体肱动脉的收缩压和舒张压的正常值。间接法测量动脉血压原理是用血压计的袖带在所测动脉外施加压力,再根据血管音的变化来测定血压。通常血液在血管内流动时听不到声音,但如果在血管外施加压力使血管变窄,则血流通过狭窄处形成涡流可发出声音。当缠于上臂血压计袖带内压力超过收缩压时,完全阻断了肱动脉的血流,此时在肱动脉的远端(袖带下)听不到声音,也触不到肱动脉的脉搏。当徐徐放气减小袖带内压,在其压力减低到低于肱动脉收缩压的瞬间,血液在血压达到收缩压时才能通过被压迫变窄的肱动脉,形成涡流,此时能在肱动脉的远端听到声音和触到脉搏,此时袖带内压力的读数为收缩压。若继续放气,当袖带内的压力越接近于舒张压,通过的血流量也越多,血流持续时间越长,听到的声音也越清晰。当袖带内压力等于或稍低于舒张压的瞬间,血管内血流由断续的流动变为连续流动,此时声音突然由强变弱或消失,脉搏也随之恢复正常,此时袖带内的压力为舒张压(图1)。

2实验器材和药品

1) 仪器 显微镜,离心机。

2) 器械 采血针,消毒注射器,双凹玻片,小试管,竹签,棉球,腊笔,血压计,听诊器,桌椅。

3) 药品 标准A血清,标准B血清,生理盐水,75%酒精,碘酒。

3实验步骤

3.1玻片法ABO血型鉴定

(1) 取双凹玻片一块,用干净纱布轻拭使之洁净,在玻片两端用腊笔标明A及B,并分别各滴入A及B标准血清一滴。

(2) 细胞悬液制备 从指尖或耳垂取血一滴,加入含1ml生理盐水的小试管内,混匀,即得约5%红细胞悬液。采血时应注意先用75%酒精消毒指尖或耳垂。

(3) 用滴管吸取红细胞悬液,分别各滴一滴于玻片两端的血清上,注意勿使滴管与血清相接触。

(4) 竹签两头分别混合,搅匀。

(5) 10~30min后观察结果。如有凝集反应可见到呈红色点状或小片状凝集块浮起。先用肉眼看有无凝集现象,肉眼不易分辨时,则在低倍显微镜下观察,如有凝集反应,可见红细胞聚集成团。

(6) 判断血型 根据被试者红细胞是否被A,B型标准血清所凝集,判断其血型。

3.2 动脉血压测定

3.2.1 熟悉血压计的结构

常用血压计有两种类型,常用的是汞柱式血压计(图2),另一种是弹簧式血压计(图4-1-3-3)。前者比较精确,后者方便携带。两种血压计均由检压计、袖带和橡皮气球三部分组成。汞柱式血压计的检压计是一个标有0~40 kPa(0~300 mmHg)(1mmHg=0.133kPa,1kPa=7.5mmHg)刻度的玻璃管,上端与大气相通,下端与水银贮槽相通。袖带是一个外包布套的长方形橡皮囊,借橡皮管分别和检压计的水银槽及橡皮球相通。橡皮球是一个带有螺丝帽的球状橡皮囊,供充气和放气之用。近年来又有一种新型的电子血压计在临床上应用。

图1 间接法测量血压原理示意图 图 2 汞柱式血压计及弹簧式血压计

3.2.2听诊法测量动脉血压

1)受试者脱去右臂衣袖,取坐位,全身放松,右肘关节轻度弯曲,置于实验桌上,使上臂中心部与心脏位置同高。

2) 打开血压计,松开血压计橡皮球的螺丝帽,驱出袖带内残留气体,后将螺丝帽旋紧。

3)将袖带平整、松紧适宜地缠绕右上臂,带下缘至少位于肘关节上2cm处,开启水银槽开关。

4)将听诊器两耳器塞入外耳道,务必使耳器弯曲方向与外耳道一致。

5)在肘窝内侧先用手触及肱动脉搏动所在部位,再将听诊器胸器不留缝隙地轻轻贴在上面。

6)测量收缩压:挤压橡皮球将空气打入袖带内,使血压表上水银柱逐渐上升到听诊器听不到脉搏音为止,再继续打气使水银柱再升2.7~4.0kPa(20~30mmHg)。随即慢慢松开气球螺丝帽,徐徐放气,在观察水银柱缓缓下降的同时仔细听诊,在听到“崩”样第一声清晰而短促脉搏音时,血压表上所示水银柱高度即代表收缩压。

7)测量舒张压:使袖带继续徐徐放气,这时声音先依次增强,后又逐渐减弱,最后完全消失。在声音突然由强变弱(或声音变调)这一瞬间,血压表上所示水银柱高度代表舒张压。也有人把声音突然消失时血压计上所示水银柱高度作为舒张压,若取后者,需另外0.67kpa(5 mmHg)较妥。

8)血压记录常以收缩压/舒张压kPa表示,如收缩压、舒张压分别为14.70kPa(110mmHg)和9.33kPa(70mmHg),记为14.70/9.33kPa(110/70mmHg)

9)列表记录你所测得同学的血压。

4 注意事项

4.1 ABO血型鉴定

1)所用双凹玻片的试管实验前必须清洗干净,以免出现假凝集现象。

2)A及B标准血清绝对不能相混,所用滴管上贴橡皮膏标明A及B、红细胞悬液滴管头不能接触标准血清液面,竹签一端去混匀一侧就不能去接触另一侧。

4.2 动脉血压测定

1)室内务必保持安静,测量血压前需嘱受试者静坐放松,以排除体力活动及精神紧张对血压的影响。

2)袖带宽度应为12cm,袖带缠绕不能太紧或太松。听诊器胸器最好用膜型。安放时既不能压得太重,也不能接触过松,更不能压在袖带底下进行测定。

3)需要连续测定2~3次,取其最低值或平均值。重复测定时,袖带内压力必须降至零后再打气。

4)发现血压超过正常范围时,应将袖带解下,让受试者休息10min后再测。

5)血压计用毕应将袖带内气体驱尽、卷好、放置盒内,以防玻璃管折断;并关闭水银贮槽。 5结果与分析

5.1 ABO血型鉴定

篇10:测量声速的实验报告

对高超声速圆球模型飞行流场进行数值模拟,分别采用空气完全气体模型、平衡气体模型以及热化学非平衡11组元气体模型求解非定常轴对称N-S方程组.使用有限差分时间相关法捕捉激波,得到了定常流场的解.差分方程隐式部分采用了LU-SGS方法以避免矩阵运算,对化学反应和振动能量源项采用预处理矩阵以解决刚性问题.由计算结果处理得到的.阴影图和干涉条纹图与再入物理弹道靶实验照片进行了对比分析,验证了实验中圆球飞行流场大部分区域接近于平衡状态.

作 者:柳军 乐嘉陵 杨辉 作者单位:柳军(国防科技大学航天与材料工程学院,湖南,长沙,410073)

乐嘉陵,杨辉(中国空气动力研究与发展中心,四川,绵阳,621000)

篇11:实验报告液体粘度测量

如果让质量为 m 半径为 r 的小球在无限宽广的液体中竖直下落,它将受到三个力的作用,即重力 mg 液 体浮力 f 为4

r 3

g、粘滞阻力6 rv,这三个力作用在同一直线上,方向如图 1 所示。起初速度小,重力大于 3 g

其余两个力的合力,小球向下作加速运动; 球所受合力为零时,即 4 3 mg r g 6 rv 0 0 3 小球以速度 V o 向下作匀速直线运动,故 4 3(m-r)g 6 rv。

当小球达到收尾速度后,通过路程 / 4、(m 3 r)g 6 rL 随着速度的增加,粘滞阻力也相应的增大,合力相应的减小。当小 v o 称收尾速度。由公式(2)可得 f(?(3)mg L 所用时间为 图 1 t,贝 U v o = L / t,将此公式代入公式(3)又得(4)但实验中小球是在内半径为 R 的玻璃圆筒中的液体里下 上式成立的条件是小球在无限宽广的均匀液体中下落,落,筒的直径和液体深度都是有限的,故实验时作用在小球上的粘滞阻力将与斯托克斯公式给出的不同。当圆 筒直径比小球直径大很多、液体高度远远大于小球直径时,其差异是微小的。为此在斯托克斯公式后面加一项 修正值,就可描述实际上小球所受的粘滞阻力。加一项修正值公式(4)将变成(m 4

r 3)g 3

t 6 rL 1 2.4-R 式中 R 为玻璃圆筒的内半径,实验测出 体的粘滞系数 n。

(5)P、t、L 和 R, 用公式(5)可求出液 实验内容:橙色字体的数据是在实验室测量出的原始数据,其他数据是计算所得。

■ ■ J.V L.■ L 「

肇庆学 院 电子信息与机电工程学院普通物理实验课实验报告 07 级 电子⑴ 班 2B 组 实验合作者 李雄 实验日期 2008 年 4 月 16 日 姓名 :

王英 学号 25 号 老师评定 实验题目:

液体粘度的测量(落球法)

目的:根据斯托克斯公式用 橙色字体的数据是在实验室测量出的原始数据,其他数据是计算所得。

实验仪器 仪器名称 量程 分度值 零点读数(系统的初始误差)

停表

0.01S

---------

--------S 米尺 2m 0.001m

-------~----------------

螺旋测微计 25mm 0.01mm-0.001mm 游标卡尺 125mm 0.02mm 0.00mm 温度计 100 C 1 C —-------------

-------

分析天平200g 0.001g —------------~—一

—---

---

密度计 1g/cm 3 0.005 g/cm

实验原理:由于液体具有粘滞性,固体在液体内运动时,附着在固体表面的一层液体和相邻层液体间有内 摩擦阻力作用,这就是粘滞阻力的作用。对于半径 r 的球形物体,在无限宽广的液体中以速度 v 运动,并无涡 流产生时,小球所受到的粘滞阻力 F 为 F 6 rv(1)

N i 温度计 N 2 “ 图 2

数据处理方法二 1、测小钢球的质量:

把 30 粒小钢球装入小盘中,秤其质量为 m,再秤空盘的质量为 / 30。

秤得:m = 18.7018 ± 0.0006(g)m=18.5762 ± 0.0006(g)••• m=(m 1-m 2)/ 30=(18.7018-18.5762)/30= 0.00418667(g)0=(0.0006 ± 0.0006)/ 30=0.00004(g)结果表示:m=(4!8667±0.04)X 10 3

(g)=(4.18667±0.04)大 10[旳)U A(X)

(X i x)2 /n(n 1)U B =仪 / 屈,u c(x)= {(U A(X))2

(U B)2

i 1 相对不确定度 UE = U /

X ,如果是多次测量就要算 U A , 是单次测量只算 U B 则可。

数据处理方法一 2.测量记录 待测液体的密度 P 0 = 0.950 g/cm 3 =950 Kg/m 3个小球与盘的总质量 m 1 =18.7018 _g=0.0187018Kg 盛小球的空盘质量 m 2 =_ 18.5762 g=0.0185762Kg 1 个小球与盘的质量 m=(18.7018 — 18.5762)/30=4.1866 X 106 Kg容器内径 D= 50.50 mm=0.05050m 液体总高度 H= 315.5 mm=0.3155m 下落咼度 L= 115.5 cm=0.115m 液体温度 T= 18 ° C 重力加速度 g= 9.8 m/s 2

(m 4

r 3U A()(i)%(6 1)i 1 相对不确定度 U E =U / , r 6 rL 1 2.4-R 测量结果表示为:

n =(1.30 0 ± 0.00 2)(Pa • s)=1.300 X(1 ± 0.2%)(Pa • s)J..根据有效数字的取值规则,不确定 度只取一个有效数字 根据有效数字的取值规则,测量结果有效数字的末 位要与不确定度末位取齐 m ; ,则每一粒小钢球的质量为 m=(m-m>)数据记录及处理结果)g n

相对不确定度 U Em =U Z m=0.00004 / 0.00418667= 1% 2、测液体温度及比重:

温度 T=18.0 ± 0.6(C)3 3 3 P =0.9500 ± 0.0003(g • cm)=(0.9500 ± 0.0003)X 10(Kg • cm)P 的相对不确定度 U E p =0.3% 3、测玻璃管内径 R、液深 H 内径 D=50.50 ± 0.01(mm)液深 H=315.0 ± 0.6mm, 4、测 N, N 2 之间的距离 I l = 115.5 ± 0.6(mm)5、测小球半径 r :设小球直径为 R=D T 2=25.25 ± 0.01(mm)R 的相对不确定度 UE R =0.01-25.25=0.04% H 的相对不确定度 UE H =0.6-315.0=0.2% I 的相对不确定度 U Ei =0.6-115.5=0.5% d, 序数 1 2 3 4 5平均值 U(A)U(B)U(C)1 d(mm)1.001 P 1.002 P 1.001 1.001 1.001 1.001 0.0002「 0.006「 0.006

加零点修正后 d=1.002 ± 0.006(mm)r = d / 2=0.5010 ± 0.0003(mm), r 的相对不确定度 U Er =0.0003-0.5010=0.6% 6、测时间 t,计算速度 v 千分尺的零点读数为:-0.001(mm)序数 1 2 3 4 5平均值 U(A)U(B)U(C)t(s)41.05「 41.08 40.74 40.80 40.86 P 40.91 P 0.06 0.006 0.06 丁

t =40.91 ± 0.06(s)t 的相对不确定度 U Et = 0.06-40.91=0.2% 3 3 1 V 0 = l / 1 =115.5 X 10-

0.91= 2.823 X 10-

(ms-)v 0 的相对不确定度 U v 0 =U E l)+U E t)=0.6%+0.2%=0.8% 3 3 1 U(v 0)= v 0 X E(v 0)=2.823 X 10-

X 0.8%=0.02 X 10-

(msj V o 的结果表示:

v o =(2.8 2 土 0.0 2)X 10-3(ms-1)-3-1 =2.82 X 10 X(1 ± 0.8%)(ms)v = V。

•(1+2.4r / R)•(1+3.3r / H)=2.823 X 10 X(1+2.4X 0.5010^25.25)X(1+3.3 X 0.501“315.0)3 3 1 =2.823 X 10 X 1.048X1.005=2.97 X 10(ms-)令(1+2.4r /R)的相对不确定度为 U Ew1 = U E「 +

U ER =0.14%(1+3.3r / H)的相对不确定度为 U Ew2 = U E「 +

U EH =0.25% ••• v 的相对不确定度为 U Ev = U Ewv 0 + U Ew1 + U Ew2 =0.8%+0.14%+0.25%=1% 3(m 4 r /3)g 6 rv 7计算 4.18667 10 6

[4(0.5010 10 3)3

0.970 3] 9.8 1.282797(Pa s)6 0.5010 10 3

2.973 10 3

n 的误差的计算:用 3(m 4 r /3)

g式计算误差 6 rv

关于修正值雷诺数的说明:

由于小球半径 vv 玻璃筒半径,可认为小球是在均匀无限大的液体中运动,且小球质量很轻,下落时几乎不形 成涡流,所以,该修正值可以忽略不计。如要修正则:

雷诺数:

Re=2rv0 p / n =0.002139324 n 0 = n(1+3Rc/16-19Re2/1080)-1= 1.282282347(pa • S)把 M=m 4 n r 3

p/ 3 看成一个直接测量量 3 q 令 m” =4 n r p/ 3=0.5109 X 10-

(Kg)m 的相对不确定度为 U Em = 3U Er + U E P =3 X

0.1%+0.05%=0.35% m 的标准差为

-U i = m“x U Em = 0.5109 X 10 X 0.35%=1.8 X 10(Kg).-6--M= m-m=(4.18667 X 10-0.5109 X 10)=43.676 X 10(Kg)M 的标准差.-6 U(M)=U(m)+U(m”)=(0.03+ 0.000004)X 10(Kg)-6 =0.03 X 10(Kg)M 的相对不确定度为 UE M =U(M)/ M=0.8% n 的相对不确定度为 U E n =U+U Er +U Ev =0.8%+0.1%+1%=1.9% n 的标准差为 U(n)= nX U E n =1.461 X

2%=0.024(Pa • s)结果表示:

n =(1.28 ± 0.03)(Pa • s)=1.28 X(1 ± 1.9%)(Pa • s)实验感想:写出自己实验时所获得的启示或掌握的知识。

注意 :

篇12:RTK测量实验报告

一 实验过程

(1)基准站和流动站参数的设置

1、启动手簿上的蓝牙;

2、建立文件并进行命名;

3、手簿与基准站进行连接;

4、对基准站进行参数设置;

5、启动基准站;

6、对流动站进行类似的连接于设置;(2)GPS-RTK数据采集方法及过程

1、用手簿进行基准站和流动站参数的设置;

2、完成手簿与基准站和流动站的连接之后就可进行GPS-RTK测量工作了;

3、选主菜单上的“测量”,选择RTK,选择“测量点”,就可以进行单点测量,在进行单点测量时,根据具体情况设定精度,若长时间搜索精度还是在浮动,则说明该点无法卫星接收情况较差,无法测出。

4、选择“放样”,就可以对已知点坐标进行放样,根据手簿的提示移动流动站,直到找到所需点为止。

二 实验数据

实验二:RTK(GPRS模式)

一 实验过程:

用电台发射时,基准站和流动站之前的数据通讯是通过电台来完成的,基准站电台把基站数据调制后以载波方式发出,流动站电台接收载波数据后解调。而GPRS方式作业时数据是通过公网传输的,基准站和流动站各需要一张开通了网络功能的SIM卡,作业时基站和流动站分别通过SIM卡连接上INTERNET网络,然后流动站需要输入基准站的IP地址,经由INTERNET网通过IP地址来访问基准站以获取基站数据。

将RTK设置好后,采集测量区域周边的三个角坐标,进行点校正。点校正后进行点的测量 二 实验结果:

三 误差分析及减小误差的方法:

(1)卫星星历误差,卫星星历误差实际上就是卫星位置的确定误差,其大小取决于卫星跟踪的数量及空间分布,观测值数量及精度.

(2)接收机钟误差,减弱方法是的把每一个观测时刻接收机差当作一个独立未知参数在数据处理中与观测站的位置参数一并求解.

(3)卫星信号传播误差,包括电离层和对流层时廷误差.(4)多路径误差,多路径误差是指卫星信号通过不同的路径传输到接收机天线.多路径效应不反与反射系数有关,也与反射物离测站的距离及卫星的信号方向有关,由于无法建立准确的误差改正模型,只能恰当的选择地点测量,避开信号反射物.

(5)人差,仪器没有完全对中,没有绝对整平. 四 实验对比

通过三次实验对十个点的坐标测量,发现数值之间相差很大,在第二、三实验时都应该进行点校正,而没有经过点校正,所以误差很大

实验体会

通过这次实习使自己在课堂上学的模糊的理论知识得到了清晰的理解,同时也感到自己所学的理论知道的严重不足,在做实验过程中,步骤都是听老师的,自己完全没有头绪,不理解每一步的意义,但是老师很耐心的回答我们的每一个问题,在教授步骤时也会给我们讲解原理,因此,在实验过程中,我发现自己的知识理解完全不够,但是实习中遇到的问题能分析,在测量过程中突然收不到卫星信号,这种情况可能是流动站或基准站的电源没电或接收机的连线出现问题.在测量过程中突然显示单点定位可能是接收到的卫星数量不够而无法解算.在观测过程中手薄上的解算值始终不能固定,可能是流动站的选点有问题,周围可能有高压输电线,高大建筑物.使自己的解决问题的能力增强了。

篇13:数字摄影测量实验报告

学院:资源与环境学院 专业:地理信息系统

姓名:王忠 学号:2012083039

实验一

一、实验目的

1、掌握Leica Photogrammetry Suite(LPS)模块的基本功能和使用方法

2、加深对摄影测量中内定向原理的理解 制作出DTM和DOM图像。

二、实验平台 ERDAS2013 数据说明

采用col90p1.img、col91p1.img 和col92p1.img 三张框幅摄影机像片和一幅参考DEM 数据(colspr_dem.img),这三张像片也都配有相关的摄影机文件。实验步骤

航测数字影像内定向 设置摄影机

(1)、先在ERDAS2013下打开LPS这个模块,再在LPS下新建一个工程文件。

(2)然后设置相应的摄影机参数。

(3)、点击Edt conera打开输入参数。

(4).定义相机模型,点击new Camera,弹出如下对话框,输入相机信息.然后输入各框标点的像点坐标(基准方向是向右x轴和y轴)如下

内定向操作完成后,加载三幅影像.然后点击后点击打开对话框,之后点击,弹出三个视窗。

。选中

按钮,然

绝对定向

在Frame Camera Frame Editor对话框中点击Exterior Information标签,输入六个外方外元素。

测量控制点

从Edit菜单下选择Point Measurement打开Point Measurement工具

添加点

点击Point Measurement 工具右上角的Add 按钮,在左下方参考坐标显示区将增加一行,在该行的Point ID 列输入1002,即第一个控制点点号设为1002,后面添加的控制点点号将依次增加。测量检查点

检查点的添加和测量方法与控制点相同,本实验使用两个检查点,点号为2001 和2002 检查点2001:

检查点2002:

连接点的自动生成

控制点和检查点均测量完成后,打开Point Measurement工具右上角点击采集按钮,打开相应的对话框,设置相应的参数。

二、空中三角测量

在Edit菜单下打开Triangulation Properties打开Aerial Triangulation 对话框,打开Point 标签,在GCP Type and Standard Deviations 部分点击Type 下拉菜单选择Same Weighted Values,点击Run 按钮运行空中三角测量程序。

数字地面模型建立 打开已有项目文件 加载影像数据

设置DTM提取工具

在 LPS 工具栏点击DTM Extraction 按钮,或者在选择DTM Extraction 打开DTM Extraction 对话框,如下图:

Process 菜单中

DTM提取的高级工具设置——影像对设置

DTM 提取的高级工具设置——区域选择

在主视窗中右击选择 Zoom Out By X 打开Reduction 对话框,将缩小倍数设置为5%。

点击按钮使光标处于箭头状,调整显示整张影像的视窗和矩形框的大小与位置,将矩形

框定位在主视窗的右上角,在Area Selection的工具栏中点击Create Polygon Region按钮,即可选择多边形区域。DTM 提取的高级工具设置——精度设置

查看生成的DEM图像

DTM提取的成果报告

正射影像图制作 影像重采样处理

浏览正射影像

在 LPS 项目管理器左边的树状列表中,点击Orthos 文件夹,在中间的影像显示区将显示三张相互重叠的影像块,如下图所示:

从 ERDAS IMAGINE 中打开一个影像视窗,点击文件打开按钮,进入已保存正射影像图的

文件夹,选择所有影像块的影像(如:orthocol90p1.img, othocol91p1.img 和orthocol92p1.img),如下图所示:

当正射影像图制作完成后,在LPS 项目管理器底部的影像状态列表中可以明显看到,仅有DTM列呈红色,即未提取DTM,在任何时候都可以打开项目查看或者提取DTM。如下图所示:

实验二

用LPS处理无人机数据

一、实验目的

1、掌握使用ERDAS的基本操作;

2、学习LPS处理数字照片的步骤;

3、制作出DTM和DOM图像。

二、实验平台

ERDAS2013。资料

采用dsc_0008.jpg dsc_0009.jpg、dsc_0010.jpg、dsc_0011.jpg、dsc_0012.jpg、dsc_0013.jpg、dsc_0014.jpg、dsc_0015.jpg、dsc_0016.jpg、dsc_0017.jpg 10张像片。

四、实验步骤

创建工程,模型选择,在ERDAS2013下打开LPS,然后新建工程。

然后设置相应的参数。

加载影像,设置内定向参数,飞行高度设置为800 坐标系统设置

点击EDTconera设置相机参数

五、导入影像

六、计算金字塔

七、内定向—定义相机参数 基本参数:焦距长,像主点偏移

八.输入像元大小:

九、导入外方位元素

十、影像图导入

十一、自动生成同名点,添加控制点。

十二、空中三角测量

在Edit菜单下点击Triangulation Properties按钮

十三、提取DEM DEM基本参数设置

影像对筛选

DEM成果图

数字正射影像的制作 图像的重采样

浏览正射影像

在 LPS 项目管理器左边的树状列表中,点击Orthos 文件夹,在中间的影像显示区将显示三张相互重叠的影像块,如下图所示:

在ERDAS中添加正摄影像最终结果如下:

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