超音波風速計 温度を計算してみる

　前回、温度と位相の関係を確認するためにある程度のサンプル数を取ってみたが、せっかく双方向の位相と実際の温度のテーブルが有るので、エクセルで位相から温度を計算してみた。横軸が実際の温度、青が位相から計算した温度、赤が観測値と計算値の差、となっている。当たり前だが、ノイズの部分は誤差が大きい。それから、温度と位相の関係がなかった部分(19℃以上)は観測値と計算値の差が出ている。それでも大半の部分は観測値と計算値の誤差が1.5℃未満で、ほとんどは1℃未満に収まっている。かなり優秀といえるはず。まぁ、観測した温度から予想される位相を計算して、観測した位相との差を補正値としてもたせてるから、誤差が少ないのは当たり前なんだが。


　最後に、温度から音速を計算するのと、音速から温度を計算する式。気温をケルビンとすればかなり単純な式で計算できる。

　今回は1位相分以上の温度変化がないので計算が楽だけど、1位相分以上のズレをどうやって確認するか。今の時期なら窓を開ければスグに下側は確認できそうだが、人間が先にやられる気がする。

　近頃の口癖：恒温槽欲しい

　ちなみに、今のプログラムは等価時間サンプリングを行うために、マイクの安定を待ってるから、計測時間が結構が長い。約2msecあるので、音速で70cmくらい進む。反射波が入ってくると都合がわるいので、超音波を強く反射するモノを40cm以内に置くのは良くない。ということで必用な恒温槽は内側の短辺が80cm以上、ということになる。もちろん吸音材を貼るとかして反射を減らせば問題ないはずだけど。風洞試験するときは結構つらいかも。吸音スポンジもデコボコしたやつを使うと悪影響がありそう。