[国家计量标准]-JJG 340-1999 1Hz~1000Hz测量水听器.pdf
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1、77 v u 中华人民共和国国家计量检定规程 J J G 3 4 0 - 1 9 9 9 1 H z 一1 0 0 0 H z 测量水听器 Me a s u r i n g H y d r o p h o n e i n t h e F r e q u e n c y R a n g e 1 H z t o 1 0 0 0 H z 1 9 9 9 -0 5 - -06发布 1 9 9 9 -0 9 -0 1 实施 国 家 质 量 技 术 监 督 局发布 J J G 3 4 0 -1 9 9 9 1 H z “ 1 0 0 0 H z 测量水听器检定规程 a . o. o. o. a a a o
2、. o. o. a a o. 飞 V e r i f i c a t i o n R e g u l a t i o n o f J J G 3 4 0 - 1 9 9 9 代替 J J G 3 4 0 -1 9 8 4 Me a s u r i n g H y d r o p h o n e i n t h e、. 0. 0 . 0. 0 口心 , 口. 0沪 F r e q u e n c y R a n g e 1 H z t o 1 0 0 0 H z 本规程经国家质量技术监督局于1 9 9 9 年0 5月0 6日批准,并自1 9 9 9年 0 9 月 0 1日 起施行。 归口 单 位
3、:全国声学计量技术委员会 起 草 单 位:中国船舶工业总公司第7 1 5研究所 中国科学院声学研究所 参 加 单 位:中国船舶工业总公司第 7 0 1 研究所 本规程委托全 国声学计量技术委员会负责解释 J J G 3 4 0 - 1 9 9 9 本规程主要起草人: 袁文俊 贾友娣 朱厚卿 参加起草人: 刘方雄 ( 中国船舶工业总公司第7 1 5 研究所) ( 中国船舶工业总公司第7 1 5 研究所) ( 中国科学院声学研究所) ( 中国船舶工业总公司第 7 0 1 研究所) J J G 3 4 0-1 9 9 9 目录 1 技术要求 . . . . . . . . . . . . . . .
4、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .( 1 ) 2 检定条件 , 。 , ( 1 ) 3 检定项目和 检定方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5、. . . . . . . . . . . . . . . . . ( 3 ) 4 检定结果的 处理和检定周期 。 ( 6 ) 附录 A 检定结果不确定度分析 。 ( 7) 附录B 密闭水腔设计要求 。 。 , 一 ( 9 ) 附录C 检定证书格式 , , 一 ( 1 0 ) J J G 3 4 0 - 1 9 9 9 1日 Z - 1 0 0 0日 z测量水听器检定规程 本规程适用于新制 造、 使用中 及修理 后的频率范围 在 1 H z 至1 0 0 0 H z 内的刚性、 非 谐振测量水听器的 声压灵敏度 级的检定。 注:通常, 测量水听 器的刚性远大于同体积水的刚 性, 且在本规程规定
6、的频 率范围内 尺寸 远小于 水中声波波长。因 此, 这里的声压灵敏度等于自 由场灵敏度。 1 技术要求 1 . 1 受检水听器的声压灵敏度 仁 级 在检定的频率范围内, 应不低于一 2 1 0 d B( 基准 值为1 V / 1 t P a ) o 1 . 2 受检水听器频率响应不均匀性,在检定的频率范围内应不超过 1 2 d B . 1 . 3 当受检水听器不带前置放大器时,1 0 0 V试验电压下的绝缘电阻值应不小于 1 0 0 MO。 1. 4 当受检水听器带前置放大器时,在它的电缆端处应有明显的关于信号线、地线和 供电线的 标记, 并应注明 供电电压值。当 供电电 压波动不超过士 1
7、 0 %时, 前置放大器的 增益变化应不超过士0 . 1 f o 5 对于不带前置放大器的水听器, 受检时 所带电 缆长度应与使用时相一致。 注:若检定时电缆长度与使用时不一致,则其声压灵敏度级需按下式修正: M L Co M o + 2 0 18 C o + 乙 C L 式中:M, 一 . 水听器带 短电 缆时的灵敏度级, d B ; ML 水听器带较长电 缆时的灵 敏度级, d B ; C ( - -水听器带短电 缆时的电 容量, p F ; C L 水听器电 缆加长后的电 容量增加值, p F o 2 检定条件 2 . 1 检定用仪器和设备 2 . 1 . 1 频率合成器的频率稳定度 应
8、优于1 0 . 5 %八, 频率指示不确定度不大于0 . 5 %0 2 . 1 . 2 频率合成器的输出电压和功率放大器及阻抗匹配器的性能应保证激励信号失真 度应不大于3 %, 并与声源换能器 ( 以 下简称声源) 配合在密闭 水腔中产生足够大声压 级, 使测量信噪比 应不小于3 0 d B . 2 . 1 . 3 程控开关通道间的电串漏应小于一8 0 d B o 2 . 1 . 4 前置放大器应具有高输人阻抗,其值应比受检水听器和标准水听器的阻抗值至 少高 1 0 0倍。 2 . 1 . 5 测量放大器和滤波器的总增益应不小于4 0 d B , 并在4 0 d B的动态范围内增益的 非线性或
9、换档误差应不大于0 . 2 d B 2 . 1 . 6 数字电压测量仪可以是数字电压表,也可以是数字采样示波器,它对电压值的 测量不确定度应不大于 0 . 2 d B . J J G 3 4 0 -1 9 9 9 1 . 7 标准水听器的校准不确定度应不大于 0 . 6 d B ( 包含因子 k = 2 ) o 1 . 8 检定用密闭水腔 ,勺 密闭水腔的内腔壁应刚性,腔内应无释压材料。腔体的大小应保证在使用频段内腔 中声压不均匀性不超过士0 . 3 d B( 详细要求见附录 B ) ,下面给出二种典型的密闭水腔结 构示意图。 2 . 1 . 8 . 1 用同时比较法检定时通常用如图 1 所示
10、结构的密闭水腔。密闭水腔呈短圆柱 形。水腔壁由不锈钢材料做成。声源固定安装于腔体底部中央。标准水听器和受检水听 器用专用的转接紧固配件经由插孔同时密封放置于密闭水腔内。 图 1 同时比较法腔体结构图 2 . 1 . 8 . 2 用置换比较法检定时通常应用图 2 所示结构的密闭水腔。用于监测水听器的 大尺寸压电陶瓷圆管被不锈钢材料做的上、下盖板夹紧,构成密闭水腔。在圆管外面再 围一金属外壳, 既作保护用又起电 屏蔽作用。声源固定安装于下盖板中央。受检水听 器 和标准水听器,分别用转接紧固配件通过插孔密封固定于测量水腔内。 上 盖 板 监 甜 水 听器 金 月 外 亮 下 盖 板 图2 置换比较法
11、腔体结构图 2 . 2 检定环境条件 温度:5 一3 5 气压:( 8 6 一1 0 6 ) k P a 相对湿度:3 0 %一9 0 % 水温:5 一3 5 J J G 3 4 0 - 1 9 9 9 3 检定项 目和检定方法 3 . 1 外观和电性能检查 3 . 1 . 1 用 目测检查受检水听器的外观 ( 包括所带电缆) ,应没有影响其正常工作的机械 损伤。当受检水听器带有前置放大器时, 电缆端处各线的 标志应符合1 . 4 条的 要求。 3 . 1 . 2 用 1 0 0 V摇表测量不带前置放大器的受检水听器的绝缘电阻值, 所得值应符合 1 . 3的要求。 3 . 1 . 3 用电容表
12、测量不带前置放大器的受检水听器的静态电容量。 3 . 2 声压灵敏度 级的检定 3 . 2 . 1 检定装置的组成框图如图 3 所示。采用同时比较法时,图中水听器 A和水听器 B分别表示受检水听器和标准水听器;采用置换比较法时,水听器 A既表示受检水听器 又表示标准水听器,而水听器 B则表示监测水听器。当受检水听器和标准水听器都带有 前置放大器时,装置中的前置放大器可以省略。 图3 检定装置方框图 3 . 2 . 2 检定前准备 3 . 2 . 2 . 1 检定前应提前2 h 用清洁 蒸馏水充满密闭水腔, 并在安装水听器前将腔内 气泡 排除干净。 3 . 2 . 2 . 2 用无腐蚀作用的洗涤
13、剂清洗标准水听器和受检水听器表面,并在水中至少浸 泡1 h ,然后通过密封连接件将其固定于水腔内。当应用同时比 较法时, 受检水听器和 标准水听器的声中心应靠近刚 性边界顶部附近, 并尽可能位于同一水平面中。当应用置 换比 较法时, 受检水听器与标准水听器的声中心先后置于圆管形监测水听器中心轴上, 两位置尽可能靠近。在播人和密封固定水听器时,须避免带入气泡。 3 . 2 . 2 . 3 水听器安装安毕后, 须等待巧 m i n 再进行正式测量,以便使水听 器的内 外温 度和压力达到平衡状态。 3 . 2 . 2 . 4 检查并排除 静电和电 磁场干扰 ( 包括电源千扰和串 音干扰) , 使其对
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