Cтраница 3
![]() |
Изменение скорости звука с ( X и отношения донный сигнал - структурная помеха РД / РП ( А от содержания сфероидального графита. [31] |
Для точного измерения скорости и затухания ультразвука необходимо иметь два донных сигнала. Между тем большое затухание ультразвука в чугуне нередко затрудняет наблюдение второго донного сигнала. Было предложено измерение такой акустической величины, как отношение донный сигнал - структурная помеха. Для этого наблюдают уровень помех вблизи донного сигнала ( в зоне протяженностью не более двух длин волн) и измеряют этот уровень по отношению к амплитуде донного сигнала. Важное достоинство этой величины состоит в том, что для ее измерения достаточно наблюдать один донный сигнал. [32]
Международная система единиц СИ состоит из шести основных единиц: метр, килограмм ( масса), секунда, ампер, градус Кельвина, свеча: двух дополнительных единиц-радиан и стерадиан; двадцати семи производных единиц. В различных разделах физики используются только некоторые из основных единиц. Так, при измерениях механических и акустических величин применяют метр, килограмм, секунду. В связи с этим получаются соответствующие им производные единицы. [33]
Таким образом, в системе МТС, как и в СГС и МКС, основными являются единицы длины, массы и времени. Во всех трех системах определяющие уравнения одинаковы. Полностью совпадают и размерности механических и акустических величин. Отличаются эти три системы одна от другой только размерами единиц. [34]
Вся имеющаяся литература по ультразвуку, в том чгсле и настоящая книга используют старые системы единиц. Это связано и с тем, что выпускающаяся в Советском Союзе ультразвуковая аппаратура отградуирована также в старых системах единиц. Ниже приводится предложенный А. М. Козаковым и Н. Н. Ко-лотиловым материал, позволяющий пересчитывать акустические величины и единицы измерения о систему СИ. [35]
Среди различных расчетно-теоретических методов метод on - ределения термодинамических свойств жидкостей и газов с по-мощью уравнения состояния вириального вида занимает особое место. Для ряда технически важных веществ уже получены такие уравнения [ 3, 41, 204 - 211J, отвечающие многим фунда-ментальным требованиям и описывающие исходные данные с точностью современного эксперимента. По таким термическим уравнениям состояния могут быть рассчитаны все равновесные функции, но при этом возникает вопрос о возможных пределах погрешности рассчитываемых калорических и акустических величин. Эти пределы устанавливают, как правило, при сопоставлении расчетных и экспериментальных данных. [36]
Дополнительные единицы не относятся к производным, так как они не зависят от основных единиц. Международная система СИ считается наиболее совершенной и универсальной по сравнению с предшествовавшими ей системами. Кроме основных и дополнительных единиц в системе СИ есть также большое количество производных единиц пространства и времени, механических величин, электрических и магнитных величин, тепловых, световых и акустических величин, а также ионизирующих излучений. После принятия Международной системы единиц Генеральной конференцией по мерам и весам ( ГКМВ) практически все крупнейшие международные организации включили ее в свои рекомендации по метрологии и призвали все страны - члены этих организаций - принять ее. В России система СИ официально была принята путем введения в 1963 г. соответствующего государственного стандарта. [37]
В первую группу, включающую первые три десятка номеров, входят принципы действия, используемые для измерения механических величин. В следующую группу ( номера 30 - 39) - для определения состава и концентраций. Пятый десяток ( номера 40 - 49) охватывает принципы действия при измерении тепловых величин; следующие три десятка ( номера 50 - 79) - электрических и магнитных величин; 80 - 89 - оптических и акустических величин и, наконец, 90 - 99 - для измерения ионизационных величин. [38]
Эти данные здесь не представлены, но на их основании делается ряд выводов. Средняя и минимальная ( соответствующая максимальному эхо-сигналу, поступающему на данную установку) величины потерь на дне, определенные на основе пикового давления и общей энергии, были нанесены на график зависимости от расстояния вдоль профиля, что позволило выяснить некоторые данные относительно этих акустических величин. Было замечено сходство направления средних величин потерь на дне, установленных на основе пикового давления и величины общей энергии на всех профилях. Этот вывод свидетельствует о том, что оба типа замеров дают одинаковую характеристику морского дна. Средние значения потерь на дне, определенные на основе величины общей энергии, оказались ниже тех же значений, полученных на основе пикового давления. Было установлено, что минимальные величины потерь на дне, замеренные на основе пикового давления и общей энергии, параллельны их соответствующим средним величинам. Тем не менее минимальные величины ( максимальный отраженный сигнал) не являются наиболее показательными характеристиками морского дна, так как они зависят от числа замеряемых эхо-сигналов. Это подтверждалось разницей в распространении средних и минимальных величин, замеренных на основе пикового давления и общей энергии в двух различных рейсах, которые происходили над одинаковым профилем, но были взяты образцы разных размеров. В данном случае средние величины, определенные на основе пикового давления и общей энергии, оказались повторными для этих отдельных рейсов над одинаковым профилем. Замеры отражательной способности звука, произведенные на месторождениях, геология которых изучалась раньше другими исследователями, совпали с результатами прежних геологических работ. [39]
Эти единицы были введены в разное время из соображений удобства измерений соответствующих фактических величин в различных сферах деятельности человека. Например, для измерения длины применяют ангстрем, световой год, парсек; площади - ар, гектар; объема - литр; массы - карат; давления - атмосферу, бар, миллиметр ртутного столба, миллиметр водяного столба; количества теплоты - калорию; электрической энергии - электрон-вольт, киловатт-час; акустических величин - децибел, фон, октаву; ионизирующих излучений - рентген, рад, кюри. [40]
Новый государственный стандарт включает системы МКС, СГС и важнейшие внесистемные единицы. За основную систему при акустических измерениях принята система СИ, которая, как указывалось выше, в данном случае совпадает с системой МКС. Измерение акустических величин в единицах системы МКГСС государственными стандартами не предусмотрено. Для уточнения размерностей акустических величин, в связи с введением системы СИ, для некоторых из них даны краткие определения. [41]