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    氦气怎么变声?氦气变声的真正原理

    2018-3-29 9:42:20

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    如果你去百度搜索“氦气变声原理”,得到的解释几乎全是错的,包括摘自中国国家地理网的解释也是错的。 常见的错误解释有以下两种: 1、声音在氦气中传播的速度比在空气中快。当声波从氦气传入空气时(说话者处于氦气中,听众处于正常的空气中),波长会被压缩变短,导致频率升高。 这种解释的错误在于:错把波长认为是不变的。声波在不同气体中传播速度的确不同,但这只能导致波长的区别,并不会影响频率。 2、氦气的密度比空气小,所以声带在氦气中的振动频率高于空气,导致说话人音调升高。 这种解释的错误在于:高估了气体对声带的影响。影响人声音的主要因素是声带的形状、厚度、口腔结构等等。不同气体的密度和阻尼的确不同,但那对发音的影响微乎其微。 正确的解释是: 人说话时,声带振动发出的声音本身并不大,是靠口腔的共鸣作用才放大的。我们听到的别人说话的声音都是经过共鸣放大之后的声音。高纯氦气或者氦气传播声音的速度比空气快,所以它的共鸣频率比空气高。 以前Sheldon在正常空气中说话时,口腔的共鸣频率较低,他话音里中等频率的成分被放大,较高频率的成分不被放大,所以声音正常;当Sheldon吸入氦气后,他的口腔的共鸣频率提高了,虽然声带的振动与平常没什么区别,但是话音中较高频率的成分被放大了,中等频率的成分不被放大,所以听起来音调比平时高很多。 简单地说,吸不吸氦气,话音的频率并不会变化。只是氦气改变了口腔的共鸣频率,提高了话音中的高频成分,削弱了中低频成分,让听众误以为音调变高了。 具体做法,直接吸入即可。但是,氦气(高纯氦气)虽然是惰性气体,对身体没有直接的毒害作用,但还是不要多吸,万一破坏了正常的呼吸携氧就不好了。(就像二氧化碳也无害,但在人多的地方,二氧化碳浓度大,呆久了依然感到不舒服)
    常见的氦气制法
    一、吸附法这种氦气制作的方法的原理是根据天然气中各组分在固体吸附剂表面上吸附能力的差异来将氦气提取分离。此氦气制作的方法适用于杂质含量低于10%的粗氦精制,这些年来发展的变压吸附就是由此种氦气制作的方法改进的。
    二、吸收法这种氦气制作的方法的原理是选用适当的吸收溶剂(一般是氟烃、液态烷烃),在一定的条件下将沸点比氦气高的杂质洗涤吸收去除,从而得到氦气。
    三、冷凝法:天然气提氦在工业上采用冷凝法该法工艺包括天然气的预处理净化、粗氦制取及氦的精制等工序,制得99.99%的纯氦气。
    四、扩散法:利用氦气的良好导热性将天然气中的氦气组分浓缩提取出来,这种氦气制作的方法一般的操作温度是400-500摄氏度。
    五、膜渗透法:这些年各类膜材料的发展很迅速,利用各种气体对膜的渗透性不同,就能利用膜渗透法将天然气中的氦气提取出来。这种氦气制作的方法在提取工业氦气上运用很广泛。
    六、空分法一般采用分凝法从空气装置中提取粗氦、氖混合气,由粗氦、氖混合气制纯氦、氖混合气经分离及纯化,制得99.99%的纯氦气。

    虽然氦气使用需非常注意,但我们不可否认氦气用途之广泛

    第一:氦气广泛应用于航空航天和飞机制造业从制造到飞行的整个过程。太空飞行作业使用氦气净化氢气系统,地面和飞行流体系统将其用作增压剂。除此之外,氦气还用作气象和其他观测气球的升力源。
    第二:氦气用于散热器换热器、空调组件、燃料箱和变矩器等重要汽车部件的测试,以确保其符合质量规范。此外,氦气还可与氩气配合使用,越来越多地用于安全气囊的充气操作。
    第三:潜水时,通过结合使用氧气和氦气,可有效消除氮麻醉,减小深处呼吸阻力并缩短减压停顿时间。氦氧混合气能使潜水者在水中更深处停留更长时间。潜水越深,氦气浓度越高,潜水者便能下潜更深并实现更长的焊接时间。
    第四:氦气在半导体、液晶面板和光纤线制造中起着重要作用,可实现零部件的快速冷却,从而提高生产率,还能控制热传递速率,以改善生产效率并减少缺陷;此外,氦气还可在生产过程中充当载运气体。
    第五:作为磁共振和核磁共振超导磁体的理想冷冻气体,氦气可实现-451华氏度的深冷温度,有效获取内脏器官和组织的高分辨率图像。
    第六:氦气在电弧温度条件下的惰性使其成为铝、不锈钢、铜和镁合金等高导热性材料焊接的理想气体,还可用作热处理过程中的淬火气体以及熔炉气体,提升零件耐性和质量

    产品规格和技术指标

    容器规格
    容器尺寸(cm)
    平均毛重(kg)
    阀门/螺纹出口 
    充装量
    40L
    22×140
    51
     PX-32或QF-2 螺纹G5/8
    14.5MPa/5.8Nm3/1kg
    DOT50L
    24×150
    62
     CGA580
    20MPa/10Nm3/1.8kg

    成分

    气球氦气
    工业氦气
    高纯氦气
    超纯氦气
    单位
    氦气
    99% 99.999% 99.9999% %V
    氖气
    - 4 - ppmv
    氢气
    - 1 0.5 ppmv
    氧气
    2000 1 - ppmv
    氮气
    8000 2 0.5 ppmv
    一氧化碳
    - 0.5 0.1 ppmv
    二氧化碳
    - 0.5 0.1 ppmv
    甲烷
    - 0.5 0.1 ppmv
    水份
    - 3 0.2 ppmv

    氦气使用注意事项:
    氦气是一种无色、无味、无毒的不燃烧的储存于气瓶中的高压气体。压力通常有15MPa,使用时应用YQY-12或152IN-125等减压器减压后使用,使用前应用肥皂水检漏气体管道,确保气体管道不漏气。
    确保氦气不泄露、工作场所保持通风,当氦气含量增加导致氧气含量低于19.5%时,患者先出现呼吸加快、注意力不集中、共济失调;继之出现疲倦无力、烦躁不安、恶心、呕吐、昏迷、抽搐,以致死亡。
    包装的气瓶上均有使用的年限,凡到期的气瓶必须送往有部门进行安全检验,方能继续使用。
    每瓶氦气在使用到尾气时,应保留瓶内余压在0.5MPa,最小不得低于0.25MPa余压,应将瓶阀关闭,以保证气体质量和使用安全。
    瓶装氦气在运输储存、使用时都应分类堆放,不准靠近明火和热源,应做到勿近火、勿沾油腊、勿爆晒、勿重抛、勿撞击,严禁在气瓶身上进行引弧或电弧,严禁野蛮装卸,短距离移动氦气钢瓶应使用钢瓶专用手推车,长距离移动钢瓶应用危险品运输车辆运输。
    液氦的温度为-268.9℃,与皮肤接触能引起严重冻伤。
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