知远网整理的测量实验报告（精选7篇），希望能帮助到大家，请阅读参考。
测量实验报告 篇1
一、实验题目 全站仪测量综合实验
二、实验目的
1. 熟悉全站仪的基本操作。 2. 熟悉全站仪的基本测量功能。
3. 熟悉并掌握用全站仪进行施工点位放样。
三、实验基本原理
全站型电子速测仪简称全站仪，它是一种可以同时进行角度（水平角、竖直角）测量、距离（斜距、平距、高差）测量和数据处理，由机械、光学、电子元件组合而成的测量仪器。由于只需一次安置，仪器便可以完成测站上所有的测量工作，故被称为“全站仪”。 全站仪上半部分包含有测量的四大光电系统，即水平角测量系统、竖直角测量系统、水平补偿系统和测距系统。通过键盘可以输入操作指令、数据和设置参数。
1.电子测距原理：
电子测距的基本原理是利用电磁波在空气中传播的速度为已知这一特性，测定电磁波在被测距离上往返传播的时间来求得距离值。脉冲法基本测距原理如下图示：
2.电子测角原理：
即角度测量的数字化，也就是自动数字显示角度测量结果，其实质是用一套角码转换系统来代替传统的光学读数系统。增量式光栅度盘测角原理如图示：
由于光栅之间的夹角是已知，计数器所计的电流周期数经过处理就刻有显示处角度值。
四、实验基本步骤
1、坐标测量
（1）首先对中整平，过后开机；
（2）设置测站，输入测站点坐标；
（3）设置后视点方位角（后视方位角可通过输入测站点和后视点坐标后，照准后视点进行设置）；
（4）精确照准目标棱镜中心后，在坐标测量菜单屏幕下点击测量，测量完成后，显示出目标点的坐标值以及到目标点的距离、垂直角和水平角。
2、面积测量
（1）进入标准测量；
（2）点击程序→坐标解析→面积计算；
（3）标记所需计算点；
（4）点击计算即可得出所选点的连线封闭而成的图形的面积。
3、放样
（1）首先对中整平，过后开机；
（2）点击进入测量操作界面；
（3）进入标准测量，点击程序→放样→设置；
（4）设置测站点坐标和后视角（方法同坐标测量）
（5）设置好后，进入点放样后在弹出的对话框中输入放样点名和坐标信息，点击放样进入放样观测屏幕；
（6）转动仪器照准部至所显示的角度值为0°，在望远镜照准方向上安置棱镜并照准，点击测量；
（7）按照全站仪所测点与实际位置之间的距离指引棱镜调整位子，直至在误差允许范围内定点。
五、原始记录
以下为坐标测量的15个导线点坐标：
以下为面积计算点坐标：
六、实验总结
本次全站仪测量综合实验为期两天，实验内容为坐标测量、面积测量、点放样。全站仪是一种光机电算一体化的高新技术测量仪，测距部分有发射，接受与瞄准组成共轴系统，测角部分由电子测角系统完成，是一种具有高精度，高效率，各种测量功能的外业数据采集设备，大大减轻外业人员的劳动强度。作为在实际施工中最常见、最基本的测量仪器，了解其基本功能，熟练掌握其基本操作，将对今后的工作产生积极影响。
全站仪操作注意事项：
1、测量前应检查仪器箱背带及提手是否牢固。
2、开箱后提取仪器前，要看准仪器在箱内放置的方式和位置，装卸仪器时，必须握住提手，将仪器从仪器箱取出或装入仪器箱时，请握住仪器提手和底座，不可握住显示单元的下部。切不可拿仪器的镜筒，否则会影响内部固定部件，从而降低仪器的精度。应握住仪器的基座部分，或双手握住望远镜支架的下部。仪器用毕，先盖上物镜罩，并擦去表面的灰尘。装箱时各部位要放置妥帖，合上箱盖时应无障碍。
3、在太阳光照射下观测仪器，应给仪器打伞，并带上遮阳罩，以免影响观测精度。在杂乱环境下测量，仪器要有专人守护。当仪器架设在光滑的'表面时，要用细绳（或细铅丝）将三脚架三个脚联起来，以防滑倒。
4、当测站之间距离较远，搬站时应将仪器卸下，装箱后背着走。行走前要检查仪器箱是否锁好，检查安全带是否系好。当测站之间距离较近，搬站时可将仪器连同三脚架一起靠在肩上，但仪器要尽量保持直立放置。
5、搬站之前，应检查仪器与脚架的连接是否牢固，搬运时，应把制动螺旋略微关住，使仪器在搬站过程中不致晃动。
实验感想：
为期四天的综合实验结束了，在这四天里我们主要做了全站仪综合实验，回弹综合实验和钢筋位置及楼板检测实验。在全站仪的综合试验中我们学习了坐标测量，面积测量以及放样，在回弹综合实验中我们主要学习了用回弹法测量混凝土强度，在钢筋位置及楼板检测实验中我们主要学习了用钢筋仪检测板、柱钢筋位置及保护层厚度的检测。虽然只有四天的综合实验，但是我感觉自己收获了不少知识。在暑假认知实习的时候自己也接触到了全站仪，但是没有自己操作过，这次实验自己学会用全站仪。这次的综合实验都是在施工现场最常用了，做好，学好这些实验对我们工程管理专业的学生来讲非常重要，因为只有掌握好技术才能进行好管理。这次的实验自己也是用心学习了，虽然只做了三天，可是受益匪浅，在老师和组长的带领下，我们组员一起学习，研究，最终将实验进行好。记忆最深的是我们那天早上用全站仪放样，整整一个上午，然后用钉子打好桩，我们总共放了十二个点，等待着老师下午的验收。可是下午去的时候，只看到操场的跑道上躺着一堆堆的钉子，后来老师说不检查了，其实我们挺失落的，但是我们真的学到了知识，这比什么都重要！通过实验，使我们对理论知识有了更深的认识，也锻炼了我们的操作能力。
通过本次综合性的试验，我了解到综合实验的应用，特别是在两天的全站仪测量试验，刚开始拿到仪器时还手忙脚乱不知所措。但经过坐标测量、面积测量、点放样，我基本了解一些：全站仪是一种光机电算一体化的高新技术测量仪，测距部分有发射，接受与瞄准组成共轴系统，测角部分由电子测角系统完成，是一种具有高精度，高效率，各种测量功能的外业数据采集设备，大大减轻外业人员的劳动强度。作为在实际施工中最常见、最基本的测量仪器，了解其基本功能，熟练掌握其基本操作，将对今后的工作产生积极影响。
通过本次试验，我了解到钢筋保护层厚度，钢筋位置和钢筋直径的检测方法，认识到钢筋仪工作的基本原理和使用方法。钢筋仪的基本操作方法较为简单，在检测过程中使用方便，操作简洁。由于本次试验为提供检测构件的相关施工图纸，故无法对检测结果进行综合性分析，也无法对被检测构件的钢筋保护层厚度等各项指标进行检测。但通过实际操作和后期试验总结，对工程检测过程有了感性的认识。
测量实验报告 篇2
一、实验目的
认识水准仪的基本构造，了解各部件的功能；
能准确读取水准尺读书；
初步掌握使用水准仪的操作要领、基本步骤和方法。
练习普通水准测量一测站的测量、记录和计算。
二、实验器具
DS3微倾式水准仪l台、水准尺1对、三脚架
三、实验内容
认识仪器对照仪器，指出目镜及其调焦螺旋、物镜、对光螺旋、管水准器、圆水准器、制动和微动螺旋、微倾螺旋、脚螺旋等，了解其作用并熟悉其使用方法。对照水准尺，熟悉其分划注记并练习读数。记录并计算出两点间高差。
四、实验步骤
水谁仪在一个测站上的操作顺序为：安置仪器——粗略整平——瞄准水淮尺——精确置平读数。安置仪器先将仪器的三脚架张开，使其高度适中，架头大致水平，并将脚架踩实；再开箱取出仪器，将其固连在三脚架上。粗平双手食指和拇指各拧一只脚螺旋，同时以相反的方向转动，使圆水准器气泡向中间移动；再拧另一只脚螺旋，使圆气泡居中。瞄准在离仪器不远处选一点A，并在其上立一根水准尺；转动目镜调焦螺旋，使十字丝清晰；松开制动螺旋，转动仪器，用缺口和准星大致瞄准A点水准尺，拧紧制动螺旋；转动对光螺旋看清水准尺；转动微动螺旋使水准尺位于视线中央；再转动对光螺旋，使目标清晰并消除视差
4、精平转动微倾螺旋，使符合水准管气泡两端的半影像吻合（成圆弧状），即水准管气泡居中
5、读数从望远镜中观察十字丝横丝在水准尺上的'分划位置，读取4位数字，即直接读出m、dm、cm的数值，估读mm的数值，记为后视读数a。注意读数完毕时水准管气泡仍需居中。若不居中，应再次精平，重新读数。
6、记录与计算按照高差=后视读数—前视读数，计算两点间的高差。
五、实验数据
水准仪认识观测记录表（单位：m）
仪器号码：天气：晴转多云
观测者：第三组成员
日期：20xx—2—27
呈象：
记录者：第三组成员
安置仪器次数
测点
后枧
前视
高差
高程
1
A
1.418
—0.020
100.000（假定）
（冯：测曹：前
B
1.438
99.980
王：后蒲：录）
2
A
1.222
—0.021
100.000（假定）
（曹：测冯：前
王：后蒲：录）
B
1.243
99.979
3
A
1.818
—0.020
100.000（假定）
（蒲：测曹：前
B
1.838
99.980
冯：后王：录）
4
A
1.516
—0.017
100.000（假定）
（王：测蒲：前
B
1.533
99.983
冯：后曹：录）
六、验心得体会
首先，我们基本掌握了测量学知识，知道如何正确使用水准仪。测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面（包含空中、地下和海底）点位的科学。既然是要测量就离不开实践。
实践是对测量学知识的最好检验，只凭在课堂上的听课看视频是远远不够
的，对仪器的使用更是一知半解。刚开始测量的时候，我们的心里还有一点小小的不安。
但当我们动手测量的时候，发现其实并不难，听别人一说或者翻阅一下课本，然后自己
动手操作一遍，就基本掌握了方法。要想提高效率和测量精度，还要经常练习，这样才能做到举一反三。其次我懂得了做任何事情都要认真细致，不能有丝毫的马虎，特别是在使用水准仪这样精密的仪器时，更要做到精益求精。我们每个组员都学到知识而且会实际操作，绝非为了抢时间，赶进度，草草了事收工。我们深知搞工程这一行，需要的就是细心，做事严谨。
七、实验所存在问题以建议
1、一直不能调节水平；
2、调焦时，一直找不到水准尺的位置；
3、记录数据有问题，其中一组数据存在明显的偏差；
在经过多次试验，我组逐一解决了上述问题
注意事项：
水准尺应专人扶持，保持竖直，尺面正对仪器。
中心连接螺旋不宜拧得太紧，以防破损。水准仪上各部位螺旋操作时用力不得过猛。
读数时要注意消除视差。要以十字丝的横丝读数，不要误用上、下丝。读数时应看清尺上的上下两个分米注记，从小到大进行。
读数前水准管气泡要严格居中，读数完毕检查确认气泡仍居中，读数方可记录。
测量实验报告 篇3
一、实验目的和要求
1、了解精密水准仪的基本结构和读数方法；
2、初步掌握精密水准仪的检验内容和检验校正方法；
3、掌握二等水准测量一条闭合水准路线的施测方法。
二、实验安排
1、本实验需要2学时。
2、实验每个小组由4~5人组成，各工序轮换进行。
三、实验步骤及要点
1、安置仪器，了解精密水准仪的主要结构、读数和使用方法；
2、精密水准仪的检验及检验项目：
1）水准仪及脚架各部件检视；
2）圆水准器安置正确性检验与校正；
3）光学测微器效用正确性的检验及分化值的测定；
4）视准轴与水准管轴相互关系的检验及校正。
3、选择一块平坦地区，选择两点，两点间形成一个闭合圈，进行往返测量。
四、仪器及工具
每组领精密水准仪1台，铟钢尺1套，记录板1块，记录纸若干；铅笔、计算器等工具自备。
五、主要技术要求
1、二等水准测量主要技术要求
2、二等水准观测主要技术要求
六、误差来源
1、仪器误差：
①i角的'误差影响；
②角误差的影响；
③水准标尺长度误差的影响；
④两水准尺零点差的影响。
2、外界因素引起的误差：
①温度变化对i角的影响；
②仪器和水准标尺垂直位移的影响；
③大气垂直折光的影响；
④磁场对补偿式自动安平水准仪的影响。
3、观测误差。
七、注意事项
1、检验时应按顺序进行，每项检验要求两人重复进行，以便检核；
2、实习场地，应选在比较平坦的地方；
3、观测前30分钟将仪器置于露天阴影处，使仪器稳定；
4、仪器距前后水准标尺的距离应尽量相等；
5、同一测站不得两次调焦；
6、相邻测站，按奇、偶数站的观测程序进行观测；
7、连续测站上安置水准仪，应使其中两脚螺旋与水准路线平行；
8、每一测段的往返测应安排为偶数站，水准标尺要互换位置，并重新整平仪器；
9、每一测段的水准线路应进行往测和返测；
10、一个测段的水准路线的往测和返测应在不同气象条件下进行；
11、实习结束后，每人交实习报告一份。
八、实验数据及成果
1、往测数据
2、返测数据
九、心得体会
通过本次精密水准仪使用与检验操作，我们收获了许多知识，增长了见识，我们一直遵循“步步有检核”的测量原则，确保每一站的误差不超限。在得知我们组的整体成果合格的时候，大家很是高兴，感觉之前的付出得到了回报。
测量实验报告 篇4
ABO血型鉴定与动脉血压测量综合实验
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
测量实验报告 篇5
一．实验概述
切削加工过程中，刀具要从工件上切下金属，其切削部分必须具备一定的切削角度，也正是由于这些角度才决定了刀具切削部分上各刀面、刀刃和刀尖的空间位置。用于切削加工的刀具虽然种类繁多，具体结构各异，但其切削部分在几何特征上却具有共性。外圆车刀的切削部分可以看作是各类刀具切削部分的基本形态，故此在工程中，是以外圆车刀为例，给出刀具切削部分的基本定义。而刀具几何角度就是描绘切削部分几何特征的参数。
二．实验目的
通过实验，将使同学能增强对刀具切削部分几何特征参数的感性认识，理解切削加工中的切削机理，掌握金属切削理论基础概念。
三．实验要求
1.熟悉车刀切削部分的构成要素，掌握车刀静态角度的参考平面、参考系及车刀静态角度的`定义：
2.了解车刀量角台的结构，学会使用量角台测量车刀静态角度；3.绘制车刀静态角度图，并标注出测量得到的各角度数值。
四．实验内容
使用车刀量角台测量车刀的前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角。
五．实验原理
车刀的静态角度可以用车刀量角台进行测量，其测量的基本原理是：按照车刀静态角度的定义，在刀刃选定点上，用量角台的指针平面(或侧面或底面)，与构成被测角度的面或线紧密贴合(或相平行、或相垂直)，把要测量的角度测量出来。
六．实验记录
实验刀具名称：
实验刀具材料
被测刀具数据记录
刀具图绘制（例）
测量实验报告 篇6
【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。
4、开始观察并记录心电图，截取波形稳定的几个连续周期，保存文件，标明受试者姓名及实验时间。
测量实验报告 篇7
一、 【实验名称】
超声波声速的测量
二、 【实验目的】
1、了解声速的测量原理
2、学习示波器的原理与使用
3、学习用逐差法处理数据
三、 【仪器用具】
1、SV-DH-3型声速测定仪段（资产编号）
2、双踪示波器（资产编号）
3、SVX-3型声速测定信号源（资产编号）
四、 【仪器用具】
1.超声波与压电陶瓷换能器
频率20Hz-20kHz的机械振动在弹性介质中传播形成声波，高于20kHz称为超声波，超声波的传播速度就是声波的传播速度，而超声波具有波长短，易于定向发射等优点，声速实验所采用的声波频率一般都在20～60kHz之间。在此频率范围内，采用压电陶瓷换能器作为声波的发射器、接收器效果最佳。
图1纵向换能器的结构简图
压电陶瓷换能器根据它的工作方式，分为纵向（振动）换能器、径向（振动）换能器及弯曲振动换能器。声速教学实验中所用的大多数采用纵向换能器。图1为纵向换能器的结构简图。
2.共振干涉法（驻波法）测量声速
假设在无限声场中，仅有一个点声源S1（发射换能器）和一个接收平面（接收换能器S2）。当点声源发出声波后，在此声场中只有一个反射面（即接收换能器平面），并且只产生一次反射。
在上述假设条件下，发射波ξ1=Acos（ωt+2πx /λ)。在S2处产生反射，反射波ξ2=A1cos（ωt+2πx /λ)，信号相位与ξ1相反，幅度A1＜A。ξ1与ξ2在反射平面相交叠加，3合成波束ξξ3=ξ1+ξ2=(A1+A2）cos（ωt-2πx /λ)+A1cos（ωt+2πx /λ) =A1cos(2πx /λ)cosωt+A2cos（ωt - 2πx /λ)
由此可见，合成后的波束ξ3在幅度上，具有随cos(2πx /λ)呈周期变化的特性，在相位上，具有随(2πx /λ)呈周期变化的特性。
图4所示波形显示了叠加后的声波幅度，随距离按cos(2πx /λ)变化的特征。
发射换能器与接收换能器之间的距离
图2换能器间距与合成幅度
实验装置按图7所示，图中S1和S2为压电陶瓷换能器。S1作为声波发射器，它由信号源供给频率为数十千赫的交流电信号，由逆压电效应发出一平面超声波；而S2则作为声波的接收器，压电效应将接收到的声压转换成电信号。将它输入示波器，我们就可看到一组由声压信号产生的正弦波形。由于S2在接收声波的同时还能反射一部分超声波，接收的声波、发射的声波振幅虽有差异，但二者周期相同且在同一线上沿相反方向传播，二者在S1和S2区域内产生了波的干涉，形成驻波。我们在示波器上观察到的实际上是这两个相干波合成后在声波接收器S2处的振动情况。移动S2位置（即改变S1和S2
之间的距离），你从示
波器显示上会发现，当S2在某此位置时振幅有最小值。根据波的干涉理论可以知道：任何二相邻的振幅最大值的位置之间（或二相邻的振幅最小值的位置之间）的距离均为λ/ 2。为了测量声波的波长，可以在一边观察示波器上声压振幅值的同时，缓慢的改变S1和S2之间的距离。示波器上就可以看到声振动幅值不断地由最大变到最小再变到最大，二相邻的振幅最大之间的距离为λ/2；S2移动过的距离亦为λ/2。超声换能器S2至S1之间的距离的改变可通过转动鼓轮
来实现，而超声波的频率又可由声速测试仪信号源频率显示窗口直接读出。
图3用李萨如图观察相位变化
在连续多次测量相隔半波长的S2的位置变化及声波频率f以后，我们可运用测量数据计算出声速，用逐差法处理测量的数据。
3.相位法测量原理
由前述可知入射波ξ1与反射波ξ2叠加，形成波束ξ3即ξ3 =A1cos(2πx /λ)cosωt+A2cos（ωt - 2πx /λ)即对于波束：ξ1 =Acos（ωt - 2πx /λ)
由此可见，在经过△x距离后，接收到的余弦波与原来位置处的相位差（相移）为θ= 2π △x /λ。如图5所示。因此能通过示波器，用李萨如图法观察测出声波的波长。
4.时差法测量原理
连续波经脉冲调制后由发射换能器发射至被测介质中，声波在介质中传播，经过t时
间后，到达L距离处的接收换能器。由运动定律可知，声波在介质中传播的速度可由以下公式求出：
速度V=距离L/时间t
图4发射波与接收波
通过测量二换能器发射接收平面之间距离L和时间t ,就可以计算出当前介质下的声波传播速度。五、【实验内容】
1.仪器在使用之前，加电开机预热15min。在接通市电后，自动工作在连续波方式，选择的介质为空气的初始状态。
2.驻波法测量声速。 2.1测量装置的连接：
图5驻波法、相位法连线图
如图5所示，信号源面板上的发射端换能器接口（S1），用于输出一定频率的功率信号，请接至测试架的发射换能器（S1）；信号源面板上的发射端的发射波形Y1，请接至双踪示波器的CH1（Y1），用于观察发射波形；接收换能器（S2）的输出接至示波器的CH2（Y2）
2.2测定压电陶瓷换能器的最佳工作点
只有当换能器S1的.发射面和S2的接收面保持平行时才有较好的接收效果；为了得到较清晰的接收波形，应将外加的驱动信号频率调节到换能器S1、S2的谐振频率点处时，才能较好的进行声能与电能的相互转换（实际上有一个小的通频带），以得到较好的实验效果。按照调节到压电陶瓷换能器谐振点处的信号频率，估计一下示波器的扫描时基t/div，并进行调节，使在示波器上获得稳定波形。
超声换能器工作状态的调节方法如下：各仪器都正常工作以后，首先调节发射强度旋钮，使声速测试仪信号源输出合适的电压（8～10VP-P之间），再调整信号频率（在25～45kHz），选择合适的示波器通道增益（一般0.2V～1V/div之间的位置），观察频率调整时接收波的电压幅度变化，在某一频率点处（34.5～37.5kHz之间）电压幅度最大，此频率即是压电换能器S1、S2相匹配频率点，记录频率FN，改变S1和S2间的距离，适当选择位置，重新调整，再次测定工作频率，共测5次，取平均频率f。
2.3测量步骤
将测试方法设置到连续波方式，合适选择相应得测试介质。完成前述2.1、2.2步骤后，观察示波器，找到接收波形的最大值。然后转动距离调节鼓轮，这时波形的幅度会发生变化，记录下幅度为最大时的距离Li-1，距离由数显尺（数显尺原理说明见附录2）或在机械刻度上读出，再向前或者向后（必须是一个方向）移动距离，当接收波经变小后再到最大时，记录下此时的距离Li。即有：波长λi=2│Li -Li-1│，多次测定用逐差法处理数据。
3.相位法/李萨如图法测量波长的步骤
将测试方法设置到连续波方式，合适选择相应的测试介质。完成前述2.1、2.2步骤后，将示波器打到“X-Y”方式，并选择合适的通道增益。转动距离调节鼓轮，观察波形为一定角度的斜线，记录下此时的距离Li-1；距离由数显尺（数显尺原理说明见附录2）或机械刻度尺上读出，再向前或者向后（必须是一个方向）移动距离，使观察到的波形又回到前面所说的特定角度的斜线，记录下此时的距离Li。即有：波长λi=│Li -Li-1│
用共振干涉法测量声波的波长的实验装置如图所示。
图中S1和S2为压电超声换能器。信号发生器输出的正弦交流信号加到S1上，由S1完成电声转换，作为声源，发出波前近似为平面的声波；S2作为超声波接收换能器，将接收到的声信号转换成电信号，然后接入示波器观察。S2在接收声波的同时，其表面还反射一部分声波。当S1与S2的表面互相平行时，往返于S1与S2之间的声波发生干涉而形成驻波。
依波动理论，设沿X方向射出的入射波方程为
y1=Acos(ωt-2πλx)
反射波方程为
y2=Acos(ωt+2πλx)
式中，A为声源振幅；ω为角频率；2πxλ为由于波动传播到坐标x处(t时刻)引起的位相变化。
在任意时刻t，空气中某一位置处的合振动方程为
y=y1+y2=(2Acos2πλx)cosωt
上式即为驻波方程。
当cos2πλx=1，即2πλx=kπ时，在x=k·λ2 (k=0,1,2?)处，合成振动振幅最大，称为波腹或声振幅的极大值。
当cos2πλx=0，即2πλx=(2k+1)π2时，在x=(2k+1)·λ4 (k=0,1,2?)处，合成振动振幅最小，称为波节或声振幅的极小值。
改变两换能器之间的距离，当二者之间的距离是半波长的整数倍时，在发射换能器和接收换能器处，声波的幅度（声压）都达到极大值，此时称为“共振”。在相邻极大值之间，两换能器间的距离变化量为λ/2。由波腹(或波节)条件可知，相邻两个波腹(或波节)间的距离为λ2，当S1和S2间的距离L恰好等于半波长(5)