高溫聲波導(dǎo)管聲學(xué)傳感器研究.pdf

1、溫標(biāo)的建立需要定義固定點(diǎn)、測(cè)溫儀器和內(nèi)插公式三個(gè)條件，國(guó)際溫標(biāo)也是如此，它是以當(dāng)時(shí)國(guó)際上各個(gè)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量的熱力學(xué)溫度值為依據(jù)建立的。國(guó)際溫標(biāo)是逐步逼近于熱力學(xué)溫度值的，但是在一些溫度區(qū)間內(nèi)國(guó)際溫標(biāo)偏離真實(shí)熱力學(xué)溫度值是比較大的，所以說(shuō)對(duì)熱力學(xué)溫度值進(jìn)行精確的測(cè)定，為今后重新制定國(guó)際溫標(biāo)或?qū)ΜF(xiàn)有國(guó)際溫標(biāo)進(jìn)行修訂提供了科學(xué)的依據(jù)。
　　本文主要利用聲學(xué)溫度計(jì)的方法，采用高溫聲波導(dǎo)管對(duì)高溫環(huán)境下的圓柱聲學(xué)共鳴腔的聲學(xué)響應(yīng)頻率進(jìn)行了測(cè)量與研

2、究，并首次采用Zurich Instrument公司的HF2LI雙通道鎖相放大器，同時(shí)對(duì)多個(gè)頻率的聲學(xué)響應(yīng)進(jìn)行了探索性的研究。利用聲學(xué)溫度計(jì)的方法測(cè)量熱力學(xué)溫度的一個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題就是準(zhǔn)確測(cè)量腔體內(nèi)的共振頻率。傳統(tǒng)的聲學(xué)傳感器（壓電陶瓷、麥克風(fēng)等商品化的聲學(xué)傳感器）的最高使用溫度一般為400K，不能滿(mǎn)足高溫區(qū)的測(cè)量要求，無(wú)法直接應(yīng)用于高溫區(qū)的測(cè)量，所以，在利用聲學(xué)溫度計(jì)進(jìn)行高溫區(qū)熱力學(xué)溫度的研究時(shí)，必須要自行研制適用于高溫區(qū)測(cè)量的聲學(xué)傳感器

3、，將聲學(xué)響應(yīng)信號(hào)引到一個(gè)聲學(xué)傳感器可以正常工作的溫度下。
　　本文主要是對(duì)所進(jìn)行的“高溫聲波導(dǎo)管聲學(xué)傳感器研究”進(jìn)行了介紹與總結(jié)。首先，總結(jié)了聲學(xué)溫度計(jì)測(cè)量熱力學(xué)溫度的原理方法；其次，介紹了聲波導(dǎo)管的開(kāi)口位置的選取，并對(duì)其帶來(lái)的頻率偏移的影響進(jìn)行了分析，給出了修正公式；第三，為了保證各實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的正常進(jìn)行，基于LabVIEW軟件，對(duì)本實(shí)驗(yàn)中的頻率、壓力、溫度以及氣體進(jìn)出流量控制等各個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的參量進(jìn)行了編程，實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)中的壓力、

4、頻率、溫度等各個(gè)參量的數(shù)據(jù)的控制、采集和保存的自動(dòng)化，節(jié)省了大量時(shí)間和精力；第四，采用Zurich Instrument公司生產(chǎn)的HF2LI雙通道鎖相放大器在常溫下、不同壓力下的各個(gè)模式（不同頻率）進(jìn)行了同時(shí)測(cè)量，這樣可以使實(shí)驗(yàn)時(shí)間大幅度縮短，提高了實(shí)驗(yàn)效率，并將其測(cè)量結(jié)果與傳統(tǒng)聲學(xué)測(cè)量方法進(jìn)行了比較。第四，采用Zurich Instrument公司生產(chǎn)的HF2LI雙通道鎖相放大器對(duì)各個(gè)模式（不同頻率）在常溫下、不同壓力下進(jìn)行了同時(shí)測(cè)量