Ultrasonic Velocity Measurement of Liquids in the Frequency Range 0.2 … 7 MHz Using an Improved Ultrasonic Interferometer

The ultrasonic velocity of pure water dependent on the frequency between 0.2 and 7 MHz was measured at 20 °C by an improved ultrasonic interferometer using optical diffraction for the measurement at lower frequencies, and the normalised plots of δυ/υ as a function of D/λ (υ: experimental velocity, δυ: difference between experimental and true velocity, D: effective diameter of transducer,λ: wavelength of sound) were obtained. Five liquids (nitrobenzene, benzene, cyclohexane, n-heptane, n-hexane) were corrected by using the curve δυ/ υ versus D/λ.

Furthermore, to demonstrate the usefulness of the improved interferometer, the velocity dispersion of a critical binary solution nitrobenzene/n-hexane near the critical temperature was measured.

Zusammenfassung

Mit Hilfe eines verbesserten Ultraschall-Interferometers, bei dem die optische Beugung für die Messung bei tieferen Frequenzen ausgenutzt wird, wird die Ultraschallgeschwindigkeit von reinem Wasser als Funktion der Frequenz zwischen 0,2 und 7 MHz bei 20 °C gemessen, und es wurden normierte Darstellungen von δυ/υ als Funktion von D/λ erhalten (υ: experimentelle Geschwindigkeit, δυ: Differenz zwischen der experimentellen und der wahren GeschwindigkeitD: effektiver Wandlerdurchmesser, λ: Schallwellenlünge). Für fünf Flüssigkeiten (Nitrobenzol, Benzol, Cyclohexan, n-Heptan und n-Hexan) wurden mit Hilfe der Kurve für δυ/υ über D/λ die Korrekturen durchgeführt.

Um die Nützlichkeit des verbesserten Interferometers zu demonstrieren, wurde die Geschwindigkeitsdispersion einer kritischen binären Nitrobenzol-n-Hexan-Lösung in der Nähe der kritischen Temperatur gemessen.

Sommaire

On a mesuré les célérités des ultrasons de 0,2 à 7 MHz dans l'eau pure à 20 °C au moyen d'un interféromètre perfectionné utilisant la diffraction de la lumière pour les mesures aux fréquences les plus basses de la bande examinee. On a établi à partir de ces mesures les graphes normalisés de δυ/υ en fonction de D/λ, υ étant la célérité expérimental, δυ la différence entre la célérité expérimentale et la célérité «vraie», D le diamètre effectif du traducteur et λ la longueur d'onde de l'ultrason. On a pu rectifier, à l'aide de ces graphes, les données concernant les cinq liquides suivants: nitrobenzène, benzène, cyclohexane, n-heptane et n-hexane.

En outre, pour montrer d'autres possibilités dues aux perfectionnements apportés à l'interferomètre, on a mesuré la dispersion de la célérité dans une solution binaire critique nitrobenzene/n-hexane au voisinage de la tempérapture critique.