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图4.5混合物的特征信号
表4.4混合物溶液得特征信号位置点的读数
位 置 次 数 第一次 292 449 610 764 913 315 471 640 830 978 263 392 551 717 919 第二次 325 483 662 823 966 353 596 698 839 1001 第三次 331 519 663 780 975 1 2 3 4 5 表4.4中列出了超声波在混合物溶液中传播时得各特征信号位置点的读数, 共有三组数据。每组数据的第一列为缓冲杆向上移动时的读数, 第二列为缓冲杆向下移动时的读数。 4.2.1 混合物的声速
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方法一、 直接计算
利用公式4.1计算各特征信号的声速,结果列于表4.5中
表4.5超声波在混合物中的声速
位 次 置 1 2 3 4 平均值 第一次 数 1273.88 1219.51 1271.19 1288.24 1282.05 1194.03 1142.86 1206.64 1550.39 1030.93 1321.58 1219.51 1265.82 1186.94 1204.82 1248.05 823.06 1159.42 1234.56 1234.57 1063.83 1204.82 1307.19 1242.24 第二次 第三次 1215.67 表4.5列出了石蜡与硬脂酸钠混合物的超声波速度值, 除个别数值偏差较大外。其它值与平均值之间的偏差较小。和图4.4的回波信号的质量要比图3.3好, 因此在聚合物混合状态的检测中要尽量提高回波信号的质量, 可使检测结果的精确度大大的提高。
方法二、 直线拟合
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图4.6 混合物的直线拟合结果
求得直线的斜率为162.525, 即时间间隔??162.525?10?8s。利用公式2.8可计算声速u?1230.58ms。 方法三、 中值直线拟合
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图4.7 混合物的中值直线拟合结果
求得直线的斜率为161.1000, 即时间间隔??161.1?10?8s。利用公式2.8可计算声速u?1241.46ms。
三种方法计算的声速值中, 直接计算的结果最小, 是由于第三次检测时位置2与位置1之间的间隔太大, 导致声速非常小, 使得整体的平均值变小。方法三使用中值法滤掉了一些偏差较大的点, 使计算结果较为精确。因此选取方法三的声速值作为超声波在混合物中的速度。
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5 结论
聚合物的共混改性已成为制造新型聚合物材料的一种重要方法, 而制得的新材料的性质与聚合物得混合状态有密切的联系。因此检测聚合物的混合状态成为共混改性加工的重要环节。经过检测混合物的状态能够提高最终产品的性能和质量。虽然已有多种检测方法, 但利用超声波检测聚合物的混合状态还属于比较新的课题。
本论文利用超声波检测聚合物的混合状态。由于超声波在聚合物得混合物中传播时能量衰减大, 回波信号可能淹没在噪声中而无法识别。实验时使缓冲杆在混合物溶液中上下移动, 从而使混合物底端与缓冲杆下端之间得距离发生周期性改变, 经过比较回波波形找出回波信号。并经过差分法提取了混合物和单一聚合物的特征信号, 获得较好的效果。最后使用三种数据处理方法计算了超声波在单一聚合物和混合物溶液中的传播速度, 选用直线拟合得到的声速值为最后结果。加入硬脂酸钠使超声波在石蜡溶液中的声速变小了。
终上所述, 超声波可用在聚合物混合状态的检测中, 超声波的特征信号可被清晰地提取出来。经过提高回波信号的质量, 可明显提高特征值的结果精确度。
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信息对抗技术专业毕业设计说明书
