回声温度计算器可根据声音在空气中的传播方式来确定空气温度。它在声学、物理实验、环境科学甚至天气研究等领域都非常有用。通过测量声音传播到表面并返回的速度(回声时间),该计算器可以利用成熟的物理关系估算空气温度。
此工具属于 物理与声学计算器 这类传感器对于无法或不切实际直接测量温度的应用至关重要。它结合距离、回声时间和声音传播的物理原理,以摄氏度为单位估算温度。
回声温度计算器公式
声速(v)= 331.4 +(0.6 × 温度(°C))(米/秒)
地点:
v = 声速 米每秒 (M / S)
331.4 = 0°C 时空气中声音的近似速度(米/秒)
0.6 = 每摄氏度速度大约增加(米/秒/摄氏度)
温度 = 气温,单位为摄氏度 (°C)
重新排列公式来求解温度:
温度(°C)=(声速-331.4)/0.6
根据回声时间计算声速:
声速 (v) = (2 × 到反射面的距离) / 回声时间
地点:
到反射面的距离 = 到引起回声的物体的已知距离(以米为单位)
回声时间 = 声音传播到表面并返回所需的时间(以秒为单位)
2 = 解释声波的往返
常见回声值快速参考表
距表面距离(米) | 回声时间(秒) | 计算速度(米/秒) | 预计温度(°C) |
---|---|---|---|
10 | 0.058 | 344.83 | 22.38 |
20 | 0.115 | 347.83 | 27.38 |
15 | 0.090 | 333.33 | 0.00 |
25 | 0.135 | 370.37 | 64.95 |
30 | 0.175 | 342.86 | 18.93 |
该表可帮助用户根据常见的距离和回波时间快速估算温度,而无需每次重新计算。
回声温度计算器示例
假设你站在距离一堵大墙15米的地方,用超声波传感器测量回声返回的时间。记录到的回声时间为0.09秒。
步骤 1:计算声速
声速 = (2 × 15) / 0.09 = 30 / 0.09 = 333.33 米/秒
第 2 步:计算温度
温度(℃)=(333.33-331.4)/0.6=1.93/0.6=3.22℃
因此,估计气温约为 3.2°C。
最常见的常见问题解答
它用于根据声音传播时间估计空气温度,特别是在无法直接读取温度时。
是的,湿度会略微增加声速。但是,标准公式假设空气干燥。为了获得更准确的结果,可以进行额外的修正。
不可以。此计算器专为空气测量而设计。水中的声速明显更快,需要使用不同的公式。