* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

11.5. Акустические термометры 2 4d 11.5. А к у с т и ч е с к и е т е р м о м е т р ы Принцип действия термометра базируется на зависимости скорости распро­ с т р а н е н и я з в у к а в в е щ е с т в е от т е м п е р а т у р ы . В к а ч е с т в е чувствительного эле­ мента м о г у т п р и м е н я т ь с я г а з ы , ж и д к о с т и , т в е р д ы е в е щ е с т в а . Д и а п а з о н и з м е ­ рения определяется стойкостью материала к нагреванию и возможностью рас­ п р о с т р а н е н и я в м а т е р и а л е а к у с т и ч е с к и х к о л е б а н и й . Т е о р е т и ч е с к и он л е ж и т в пределах от криогенных т е м п е р а т у р д о « 10 К, п р а к т и ч е с к и — в пределах от к р и о г е н н ы х т е м п е р а т у р д о т е м п е р а т у р ы плавления в о л ь ф р а м а (3400 ° С ) . По м е т о д у о п р е д е л е н и я скорости р а с п р о с т р а н е н и я а к у с т и ч е с к и х колеба¬ ний различают термометры а к у с т и ч е с к и е резонансные, термометры акустиче­ с к и е импульсные и т е р м о м е т р ы а к у с т и ч е с к и е н а непрерывных колебаниях. По п р и н ц и п у д е й с т в и я к н и м п р и н а д л е ж и т т а к ж е кварцевый термометр, но исто­ р и ч е с к и о н в ы д е л я е т с я к а к о т д е л ь н ы й т и п т е р м о м е т р а [8]. С к о р о с т ь р а с п р о с т р а н е н и я а к у с т и ч е с к и х волн в и д е а л ь н о м г а з е 4 v 4M- <»- 28) где у = C / C — о т н о ш е н и е т е п л о е м к о с т е й п р и п о с т о я н н ы х д а в л е н и и и объе­ ме; R — универсальная газовая постоянная; Т — температура абсолютная; М — м о л я р н а я м а с с а г а з а В с м е с я х г а з о в с к о р о с т ь з а в и с и т от к о н ц е н т р а ц и и компо¬ нентов: p v v =, ^ — - - # Л т ^ , xiMi У XiC Vi (11.29) где х — о т н о с и т е л ь н а я к о н ц е н т р а ц и я г-го газа (У х = 1). В идеальных г а з а х скорость п р и з а д а н н о й т е м п е р а т у р е н е з а в и с и т от д а в л е н и я и у в е л и ч и в а е т с я п р о п о р ц и о н а л ь н о к VT, ч т о я в л я е т с я базой д л я с о з д а н и я г а з о в ы х а к у с т и ч е ­ с к и х т е р м о м е т р о в . У р а в н е н и е п р е о б р а з о в а н и я а к у с т и ч е с к о г о газового термо¬ м е т р а (случай и д е а л ь н о г о г а з а ) : г г Т = V M . (11.30) С к о р о с т ь з в у к а в ж и д к о с т я х определяют п о с о о т н о ш е н и ю : К ад v Р Р ад VPP из' где К — а д и а б а т и ч е с к и й м о д у л ь в с е с т о р о н н е й с ж и м а е м о с т и ; р — и з о т е р м и ­ ч е с к а я с ж и м а е м о с т ь , р — плотность в е щ е с т в а . Н а р и с . 11.13 п р и в е д е н ы т е м п е р а т у р н ы е з а в и с и м о с т и скорости распростра¬ н е н и я а к у с т и ч е с к и х волн в н е к о т о р ы х г а з а х и ж и д к о с т я х . Д л я и з о т р о п н ы х т в е р д ы х м а т е р и а л о в э м п и р и ч е с к о е в ы р а ж е н и е темпера¬ турной з а в и с и м о с т и с к о р о с т и р а с п р о с т р а н е н и я з в у к о в ы х волн в н и х я в л я е т с я с л о ж н ы м и о п р е д е л я е т с я т а к и м и п а р а м е т р а м и , к а к м о д у л ь упругости тела, ко¬ т о р ы й я в л я е т с я ф у н к ц и е й т е м п е р а т у р ы , м о д у л ь с д в и г а , п л о т н о с т ь , коэффици¬ ент П у а с с о н а . Э т и з а в и с и м о с т и и м е ю т в и д , п о к а з а н н ы й н а р и с . 11.14. а д и з