全自动驻波法声速测量实验数据的处理方法研究

摘要

针对传统声速测量实验装置存在的缺陷,人们逐渐研制和使用自动化、智能化的新型声速测量装置.新型声速测量装置得到的测量结果数据量更大,包含的信息也更丰富.用传统的Origin软件线性拟合法处理数据误差较大,不能满足实验需要,有必要探索声速测量数据处理的新方法.新型声速测量装置的实验误差主要来自能量损耗和次频共振形成的次峰的影响.根据驻波法声速测量数据的特点和能量衰减的规律对数据进行修正,将能量损耗的影响消除掉;为排除次峰的影响,考虑到声速测量数据中极值点的出现具有空间周期性,利用傅里叶变换处理数据得到待测信号的空间频谱图,确定了声波的波长并计算出声速.数据处理结果表明:由于消除了能量损耗的影响,排除了次峰干扰,使驻波法测量声速的相对误差从1.66％减小为0.23％,比传统方法更适合于处理驻波法声速测量数据;此外,从另一个角度证明次频共振现象是形成次峰的重要原因.