Sensori A Ultrasuoni: - ma la velocità del suono è costante?

[bit]

Salve a tutti. Ho una domanda molto semplice (per una volta...).

In una applicazione che sto ideando ho la necessità di effettuare una precisa (errore inferiore all' 1%) misura di distanza tra due punti. Avrei intenzione di effettuare la misurare il tempo che impiega un suono per andare da un punto all'altro. Non posso effettuare la misura con sensori ottici poichè le parti tra le quali devo effettuare la misura possono effettuare piccole rotazioni rispetto all'allineamento ideale e un sensore ottico mancherebbe il bersaglio.

Non dovrebbero esserci problemi per la misura e per la realizzazione, ma mi sorge un dubbio: anche ottenendo una misura molto precisa, la velocità del suono può subire variazioni apprezzabili (ad esempio con le variazioni climatiche) e quindi rendermi inaffidabile la misura?

Qualcuno sa darmi indicazioni sul campo di variabilità della velocità del suono nell'aria al variare delle condizioni climatiche?

Grazie e ciao a tutti!

[robertopan]

Saluti a tutti.

non ho capito tanto bene il tipo di applicazione pero' posso dirti che ho usato trasduttori di misura a ultrasuoni

della pepperl-fuchs con campo di misura 0-300mm risoluzione 0.2 mm poi non ricordo bene le altre caratteristiche ; devo dire che funzionano bene anche in ambienti polverosi e bagnati e hanno al loro interno

un sofisticato circuito di compensazione della temperatura, hanno uscita rs 232 oppure analogica oppure si possono programmare due uscite a rele',tutto mediante apposito sw .richiedono pero' un target minimo di lettura.

Il periciolo possono essere riflessioni di segnale da parte di superfici vicine.costo intorno ai 300 €.

saluti P.R.

[Stefano Sormanni]

roberto, se hai notizie di questo tipo di sensore dammele perchè mi interessa. Ho provato un sensore ad ha ultrasuoni della FLOWLINE, ma devo dire che mi deluso. sopratutto la banda morta (10cm).

[Mario Maggi]

Caro bit,

il suono viene trasportato meccanicamnete, attraverso aria, umidita', polvere, e delle loro condizioni fisiche ecc. e risente della velocita' del vento.

Il "suono" non e' unico ma puo' essere una frequenza alta o bassa o un misto con/senza armoniche. E' intuitivo che queste non avranno la stessa velocita' di trasmissione della frequenza base.

Non riesci a fissare un target a 100,0000 mm da usare come riferimento al momento, prima di fare la misura? Le condizioni di trasmissione variano lentamente.

utile?

Ciao

Mario

[luciano]

mi pare che quelli della gavazzi costano molto ma molto meno

[bit]

Il "suono" non e' unico ma puo' essere una frequenza alta o bassa o un misto con/senza armoniche. E' intuitivo che queste non avranno la stessa velocita' di trasmissione della frequenza base.

[Mario Maggi]

Caro bit,

Strano, quello di cui ero sicuro era proprio che la velocità non dipendesse dalla frequenza...

[gramma]

Ciao a tutti

Non vorrei scrivere idiozie, ma da quello che ricordo dalle nozioni di fisica delle superiori, la velocità del suono non è influenzata dalla frequenza (o almeno, non in maniera apprezabile), anche se il ragionamento di Mario è corretto.

Il variare delle dimensioni e della massa (soprattutto) del corpo che la sollecitazione sonora deve mettere in oscillazione, provoca una diversa risposta in termini di ampiezza dell'oscillazione, non di frequenza, se così fosse, sentiremmo la musica 'stonata' se nell'ambiente non ci fosse aria assolutamente pura... (il nostro orecchio è una strumento mooolto sensibile e preciso).

Quello che invece fa variare la velocità del suono, sono la temperatura e pressione dell'aria, cioè quei fattori che ne variano la densità. E' anche normale dato che il suono è una forma di trasporto dell'energia di tipo meccanico in un corpo solido. In effetti, il suono nell'acciao p.e. si propaga molto più velocemente che nell'aria, proprio percè l'acciao ha un adensità molto maggiore.

In condizioni normali (cioè a 20°C e 1024mBar) il suono si diffonde in aria a circa 1400 km/h (non sono sicuro di questo dato, e non è preciso), ma al variare di questi due parametri la velocità varia. La frequenza dell'onda trasmessa invece, resta invariata, a meno di alcuni disturbi (riflessione e rifrazione dell'onda sugli oggetti incontrati lungo il percorso che la 'sfasano' creando distorsioni).

La variazione di temperatura e pressione però (sempre ammesso che la tua applicazione sia in atmosfera terrestre, non p.e. in un forno o in un autoclave), variano abbastanza lentamente, quindi con una taratura periodica su una distanza di riferimento, potrai senz'altro ottenere le precisioni richieste.

P.S. sono solo un perito (anche se in fisica industriale), prendi informazioni più precise, la mia memoria non è poi così affidabile....

Ciao.

[Dario Valeri]

ciao

il suono si diffonde in aria a circa 1400 km/h

Modificato: 5 ottobre 2004 da Dario Valeri

[Mario Maggi]

(fonte:internet)

[gramma]

Ciao Mario

Io apro il link tranquillamente, ed ho letto informazioni contrastanti con quanto avevo scritto (ovvero ho scritto ca...te -non tutte però)

il link è questo:

http://xoomer.virgilio.it/lpirri/Fisica/ap.../Fisica120.html

Ciao.

[nll]

Per comodità di chi legge fornisco la conversione (anche se il SI utilizza m/s come unità di misura standard)

Sostanza.............V (m/s ) .... (Km/h)

Aria.........................344 ....... 1238.4

Anidride Carbonica ...259 .. .....932.4

Alcool Etilico............1207 .......4345.2

Acqua.....................1498 .......5392.8

Rame.....................3750 ......13500

Ferro......................5120 ......18432

Vetro......................5170 ......18612

[Dario Valeri]

ciao

mario,ho scritto "fonte internet" perche' ho trovato decine di siti con quelle informazioni!(non potevo scriverle tutte)

puoi provare tu stesso .

http://www.engineeringtoolbox.com/27_82qI.html

questo e' un altro.

ciao

dario