JJG 1056-2010 高静水压下20Hz～3.15kHz标准水听器(耦合腔互易法)检定规程.pdf

万雪a中华人民共和国国家计量检定规程J J G1 0 5 6 - - 2 0 1 0高静水压下2 0H Z 3 1 5k H z 标准水听器( 耦合腔互易法)S t a n d a r dH y d r o p h o n e si nt h eF r e q u e n c yR a n g e2 0H zt o3 1 5k H zu n d e rH i g hH y d r o s t a t i cP r e s s u r e ( A c o u s t i cC o u p l e rR e c i p r o c i t yM e t h o d )2 0 1 0 0 3 0 2 发布2 0 1 0 0 6 0 2 实施国家质量监督检验检疫总局发布高静水压下2 0H z - - - 3 1 5k H z标准水听器( 耦合腔互易法) 检定规程V e r i f i c a t i o nR e g u l a t i o no fS t a n d a r dH y d r o p h o n e si nt h eF r e q u e n c yR a n g e2 0H zt o3 1 5k H zu n d e rH i g hH y d r o s t a t i cP r e s s u r e ( A c o u s t i cC o u p l e rR e c i p r o c i t yM e t h o d )，、t t ，t t 、，t ；J J G1 0 5 6 - - 2 0 1 0；：。、。) ，。、本规程经国家质量监督检验检疫总局于2 0 1 0 年3 月2 日批准，并自2 0 1 0 年6 月2 日起施行。归口单位：全国声学计量技术委员会起草单位：中国船舶重工集团公司第七一五研究所本规程委托全国声学计量技术委员会负责解释w w w . b z f x w . c o m本规程起草人：赵涵( 中国船舶重工集团公司第七一五研究所)费腾( 中国船舶重工集团公司第七一五研究所)陆渭林( 中国船舶重工集团公司第七一五研究所)w w w . b z f x w . c o m目录1 范围( 1 )2 引用文献( 1 )3 术语和计量单位( 1 )4 概述( 2 )5 计量性能要求( 2 )5 1 工作正常性( 2 )5 2 声压灵敏度级( 2 )6 通用技术要求( 2 )6 1 通用要求( 2 )6 2 材料和结构( 2 )6 3 标志和出厂资料( 3 )7 计量器具控制( 3 )7 1 检定条件。( 3 )7 2 检定项目( 5 )7 3 检定方法一( 5 )7 4 检定结果的处理( 9 )7 5 检定周期( 9 )附录A 检定证书和检定结果通知书的内页格式( 1 0 )附录B 测量不确定度评定实例( 1 2 )w w w . b z f x w . c o m高静水压下2 0H z 3 1 5k H z 标准水听器( 耦合腔互易法) 检定规程本规程参考采用国际电工委员会I E C6 0 5 6 5E d 2 ：2 0 0 6 水声水听器0 0 1H z 1M H z 频率范围的校准中的耦合腔互易法校准。1范围本规程适用于静水压0 1M P a 1 0M P a 、频率2 0H z 3 1 5k H z 范围内使用的耐高静水压标准水听器( 以下简称标准水听器) 的首次检定、后续检定和使用中的检验。2 引用文献本规程引用下列文献：G B T3 1 0 2 71 9 9 3 声学的量和单位G B T3 9 4 71 9 9 6 声学名词术语G B T4 1 2 81 9 9 5 声学标准水听器G J B1 7 2 61 9 9 3高静压下低频一级标准水听器检定规程J J F1 0 0 1 1 9 9 8 通用计量术语及定义J J F1 0 3 42 0 0 5 声学计量名词术语及定义J J F1 0 5 9 1 9 9 9 测量不确定度评定与表示I E C6 0 5 6 5E d 2 ：2 0 0 6U n d e r w a t e ra c o u s t i c sH y d r o p h o n e sC a l i b r a t i o ni nt h ef r e q u e n c yr a n g e0 0 1H zt O1M H z ( 水声水听器0 0 1H z 1M H z 频率范围的校准)使用本规程时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。3 术语和计量单位3 1 水听器开路电压o p e n c i r c u i tv o l t a g ea th y d r o p h o n e当水听器输出端没有电流通过时，在该端呈现的电压。单位：伏 特 ，V 。3 2 水听器声压灵敏度p r e s s u r es e n s i t i v i t yo fah y d r o p h o n e水听器的输出电压与作用在水听器接收面上的实际声压的比值。符号：M D 。单位：伏每帕，V P a 。3 3 声压灵敏度级p r e s s u r es e n s i t i v i t yl e v e l水听器声压灵敏度尬的平方与参考声压灵敏度M ，。r 的平方之比的以1 0 为底对数乘以1 0 。符号：M 。1w w w . b z f x w . c o m单位：分贝，d B 。注：1 通常M “一1V p P a 。2 在远离标准水听器谐振频率的低频，声压灵敏度级近似等于其自由场 电压 灵敏度级。3 4 声 耦合腔 a c o u s t i c c o u p l e r能够插入换能器和水听器的密闭、充液、刚性、小尺寸的腔体。4 概述标准水听器用于检定测量水听器并测量水中声压。标准水听器由压电或其他换能材料的敏感元件及相应结构、前置放大器等组成，在声波作用下能产生与作用声压值成正比的开路电压值。5 计量性能要求5 1 工作正常性5 1 1对不带前置放大器的标准水听器，在电缆端测得的绝缘电阻应大于1 0 0M f l( 测试电压1 0 0V ) ，测得的电容值与使用说明书中提供的数值相差不应超过2 0 。5 1 2 对带前置放大器的标准水听器，当振动信号作用到水听器敏感元件时，电缆端应有相应的电压输出。5 2 声压灵敏度级在参考频率Ik H z 时，标准水听器的声压灵敏度级应不低于2 1 0 0d B ，与标称值的最大允许误差不应超过2 0d B 。( 参考值：1V u P a ) 。5 2 1声压灵敏度级随频率变化的响应起伏在给定静水压下，标准水听器检定频率范围内的声压灵敏度级起伏( 最大值和最小值之差) 不应超过4 0d B 。注：检定频率一般按1 3 倍频程选取。5 2 2 声压灵敏度级随静水压力变化的响应起伏在给定频率下，标准水听器检定静水压范围内的声压灵敏度级起伏( 最大值和最小值之差) 不应超过4 0d B 。6 通用技术要求6 1 通用要求6 1 1 标准水听器的特性和构造应适合于在液体媒质温度5 3 0 、静水压力0 1M P a1 0M P a 的环境条件下进行测量。6 1 2 标准水听器的表面应是光滑的、非多孔性的和能被水浸润的。6 1 3 标准水昕器应具有足够的声刚性( 即具有很高的声阻抗) 。6 2 材料和结构6 2 1 标准水昕器暴露于水中的所有部件均应采用耐腐蚀的材料制作，其材料和结构9w w w . b z f x w . c o m应保证具有长期的使用稳定性。6 2 2 高阻抗的敏感元件应有静电屏蔽，静电屏蔽应与电缆的屏蔽连接，并与暴露于水中的金属外壳绝缘；带前置放大器的标准水听器暴露于水中的金属外壳应与电缆的屏蔽连接。6 3 标志和出厂资料6 3 1标准水听器应具有以下清晰而耐久的标志：1 ) 制造商的名称；2 ) 型号和序列号。6 3 2 每只标准水听器应附有单独的出厂资料。出厂资料应包括标准水听器最大耐静水压值、声压灵敏度级频率响应以及信号线、地线和屏蔽线的说明。带前置放大器的标准水听器还应有供电线的标记，并说明供电电压值。6 3 3 非供操作者使用的部件，应采用密封或标记的方法加以保护，以免影响标准水听器的准确度。7 计量器具控制计量器具控制包括首次检定、后续检定和使用中的检验。7 1 检定条件7 1 1 环境条件室温：1 0 3 0 ；耦合腔内液体媒质温度：5 3 0 ；相对湿度：3 0 9 0 ；静水压力：0 1M P a 1 0M P a 。7 1 _ 2 计量标准器及主要配套设备7 1 2 1 计量标准器在本规程规定的工作频率内，计量标准器的功能、性能要求如下：1 ) 信号发生器：应具有频率、幅度都可以独立调节的正弦信号输出通道；频率示值误差不应超过0 5 ；最大输出电压不低于1 0V 峰值，电压示值误差不应超过1 ；2 ) 电流取样器：电流取样值的最大允许误差不应超过2 V o o ；3 ) 前置放大器：输入阻抗应大于标准水听器电阻抗的1 0 0 倍，增益误差不应超过0 1d B ；4 ) 滤波器：带通滤波，带外衰减斜度不应小于4 8d B o c t ；5 ) 数字电压表：交流电压测量最大允许误差不应超过0 1 ；6 ) 测量放大器：放大倍数不低于4 0d B ，放大倍数的非线性不应超过0 1d B 。7 ) 量筒：容积5 0 0m L ，容积测量最大允许误差不应超过满量程的1 。7 1 2 2 主要配套设备在本规程规定的工作频率内，主要配套设备的功能、性能要求如下：3w w w . b z f x w . c o m1 ) 辅助换能器：包括发射换能器和互易换能器，辅助换能器应耐l OM P a 静水压、具有声刚性、压力稳定性和线性特性，在检定频率范围内，辅助换能器可以在耦合腔内建立信噪比不低于3 0d B 的声场；在工作的动态范围内，其发射线性误差不应超过0 1d B ，互易换能器的互易性误差不应超过0 1d B 。2 ) 功率放大器：输出阻抗与发射换能器阻抗相匹配，输出波形总失真( T H D + N )不应超过2 ；3 ) 电子开关：通道间的串扰应小于一8 0d B ；4 ) 示波器：垂直偏转系数误差不应超过2 ，扫描时间系数误差不应超过2 ，扫描线性误差不应超过2 ；5 ) 液体加压设备：加压范围0 1M P a1 0M P a ，压力测量最大允许误差不应超过5 ；6 ) 兆欧表：测试电压1 0 0V ，绝缘电阻测量最大允许误差不应超过1 0 ；7 ) 电容表：电容值测量范围不应小于1 0 0p F ；电容测量最大允许误差不应超过5 ；8 ) 温度计：温度测量范围不应小于0 5 0 ，温度测量最大允许误差不应超过1 ；9 ) 卷尺：长度不小于2 0m ，长度测量的最大允许误差不应超过1c m ；7 1 3 耦合腔1 ) 耦合腔腔体的几何形状通常为圆柱形，其示意图如图1 所示。腔体的边界具有声刚性，腔体壁厚( f ) 不应小于内半径( r ) ，腔体长度( z ) 和直径( 2 r ) 小于腔内液体中被检上限频率对应的声波波长的十分之一。在检定频率范围内，耦合腔中声压随声场位置的变化不应超过0 3d B ；图1 耦合腔示意图F 发射换能器；J 标准水听器；H 互易换能器2 ) 耦合腔应与周围机械设备作隔振处理，耦合腔的结构采取有效的隔振措施，避免发射换能器的振动通过结构直接耦合至互易换能器或标准水昕器；3 ) 腔中充满蒸馏水或其他液体媒质，腔的结构应便于排尽腔内残余空气。7 2 检定项目标准水听器的首次检定、后续检定和使用中检验项目见表1 。表1标准水听器的首次检定、后续检定和使用中检验项目一览表项目首次检定后续检定使用中检验外观检查_ -+绝缘电阻+工作正常性电容_ -+信号检验+J+声压灵敏度级+声压灵敏度级随频率变化的响应起伏+声压灵敏度级随静水压力变化的响应起伏+一汪：1 带前置放大器的标准水听器不检绝缘电阻和电容，不带前置放大器的标准水听器不作信号检验。2 “+ ”表示需检项目，“”表示不需检项目。7 3 检定方法7 3 1 外观检查标准水听器应具有清晰的标志，包括制造商的名称、型号和序列号等。外观应完好，无影响正常工作的机械损伤等。出厂资料应符合6 3 2 的要求。7 3 2 工作正常性将不带前置放大器的标准水昕器敏感元件部分置于水中，用兆欧表测量标准水昕器电缆末端的绝缘电阻值，用电容表测量标准水听器的电缆末端的电容值，结果应符合5 1 1 的要求。将标准水听器的电缆末端接到示波器上，用手轻轻敲击标准水听器的敏感元件部分，观察示波器上的电压显示，结果应符合5 1 2 的要求。7 3 3 声压灵敏度级7 3 3 1 检定装置耦合腔互易法检定装置组成框图如图2 所示。当F 发射J 接收时，断开H 与前置放大器2 的连线；当H 发射J 接收时，断开F 与电流取样器的连线，H 与电流取样器按图中虚线进行连线，并断开H 与前置放大器2 的连线；当F 发射H 接收时，断开J与前置放大器1 的连线，H 与前置放大器2 连接。图2 耦合腔互易法检定装置组成框图7 3 3 2 检定步骤1 ) 检定前作如下准备：a ) 用卷尺测量标准水听器的电缆长度；b ) 在耦合腔上安装发射换能器和互易换能器，的腔体体积V ，和标准水听器的体积V z ，按照公式V = V 1V 2用量筒和无水乙醇精确测量耦合腔( 1 ) 计算腔体内液体媒质的体积V ：c ) 耦合腔加满蒸馏水或其他液体媒质，浸泡至少lh ，换能器与液体媒质充分浸润；( 1 )使腔内的发射换能器、互易d ) 使用对橡胶和金属无腐蚀作用的洗涤剂擦洗其表面，在检定所用液体媒质中浸泡1h 后；将标准水听器安装在耦合腔内，其外形尺寸和结构应与腔体上安装孔的尺寸和结构相一致；e ) 安装完毕后，排除腔体内部的气泡；f ) 除气完成后，用加压设备加压，使耦合腔内的静水压力达到检定所需的工作压力，并保压lh ，使腔体内部达到压力平衡；g ) 必要时，可对发射换能器和互易换能器进行检查，其结果应符合7 1 2 2 中第1 ) 条的要求。2 ) 按图2 所示连接各测量仪器、耦合腔各部分及标准水听器；3 ) 开启所有仪器设备，并预热1 5m i n ；4 ) 把功率放大器的放大量调到适宜值；5 ) 在有、无信号发射时，用数字电压表或示波器测量信号与背景干扰的大小，信噪比不应小于3 0d B ；66 ) 将检定装置的工作频率设置到5 0 0H z ，选择功率放大器的匹配挡，把放大量调到适宜值，标准水听器的输出波形应无明显畸变；7 ) 选择测量的频率和静水压值；8 ) 按图3 所示的流程图进行电转移阻抗模值的测量，当程控仪器调至面板控制状态时也可进行人工手动逐点0 n , 0 量；设定工作频率和各种工作参数信号发生器输出电子开关转到电流取样信号电流信号经过测量放大器和滤波器电压表进行采集并输入计算机电子开关转到开路电压取样信号_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ - _ t开路电压信号经过H 量放大器和滤波辅电压表进行采集并输入计算机计算电转移阻抗模l z结束【璺| 3电转移阻抗模值测量流程图9 ) 按图4 所示的电转移阻抗模值测量流程，分别测量F H 、H J 、F J 换能器对的激励电流和开路电压，按公式( 2 ) 、( 3 ) 、( 4 ) 计算，可得到三个换能器对的电转移阻抗模值。兰司C 坼。圭o 仁b )兰司难图4 耦合腔互易法检定方法原理图第一步：按图4 a ) 所示，F 发射H 接收，测量H 的开路电压与F 的激励电流，F H 换能器对的电转移阻抗模按公式( 2 ) 计算：旧。f 一譬( 2 )J J G1 0 5 6 - - 2 0 1 0式中：Z ，。， F H 换能器对的电转移阻抗模，n ；【，F n F 与H 组合时H 的开路电压，V ；J ，F 与H 组合时F 的激励电流，A 。第二步：按图4 b ) 所示，H 发射J 接收，测量J 的开路电压与H 的激励电流，H J换能器对的电转移阻抗模按公式( 3 ) 计算：TTZ H 一t J r H J( 3 )I t式中：z “l H J 换能器对的电转移阻抗模，n ；U “J H 与J 组合时J 的开路电压，V ；j n H 与J 组合时H 的激励电流，A 。第三步：按图4 c ) 所示，F 发射J 接收，测量J 的开路电压与F 的激励电流，F J换能器对的电转移阻抗模按公式( 4 ) 计算。rrZ F JI 一( 4 )F式中：IZ ，【F J 换能器对的电转移阻抗模，n ；u r j F 与J 组合时J 的开路电压，V ；J r F 与J 组合时F 的激励电流，A 。1 0 ) 将测得的三个电转移阻抗模代入公式( 5 ) 计算标准水听器的声压灵敏度级：M 一1 0l gZ I Jl + l Ol g Z H JI 一1 0l gZ F Hj + 1 0l g o 一1 2 0( 5 )式中：M 标准水听器的声压灵敏度级，d B ；J 。耦合腔互易常数，按公式( 6 ) 计算，m 3 ( s P a ) 。I 厂。一C 。( 6 )式中：“角频率，( O - - 2 ，f 为频率，H z ；C 。耦合腔中液体媒质的声顺，m 3 P a 。若耦合腔和换能器的声阻抗远大于腔内液体媒质的声阻抗，体媒质的声顺按公式( 7 ) 计算。c 。一二p c 。式中：V 液体媒质的体积，m 3 ；J D 液体媒质的密度，k g m 3 ；且腔内无释压材料，液( 7 )c 液体媒质的声速，m s 。若检定时取k J7 ，时，则公式( 5 ) 可转化为公式( 8 ) 。M 一1 0l g U I J + 1 0l g U 一1 0l g U F f 1 0l g I H + 1 0l g o1 2 0( 8 )1 1 ) 记录有关测量数据，并根据公式( 5 ) 或公式( 8 ) 计算声压灵敏度级，结果应符合5 2 的要求。7 3 4 声压灵敏度级随频率变化的响应起伏声压灵敏度级随频率变化的响应起伏的检定装置和检定方法与声压灵敏度级相同，改变信号源频率，重复7 3 3 2 的步骤9 ) 和l o ) 进行测量。8在给定静水压下，声压灵敏度级随频率变化的响应起伏由各检定频率点上的声压灵敏度级构成，计算各频率下声压灵敏度级最大最小值之差，结果应符合5 2 1 的要求。7 3 5 声压灵敏度级随静水压力变化的响应起伏声压灵敏度级随静水压力变化的响应起伏的检定装置和检定方法与声压灵敏度级相同，改变静水压值，稳定3 0m i n 后，重复7 3 3 2 的步骤9 ) 和1 0 ) 进行测量。在给定频率下，声压灵敏度级随静水压力变化的响应起伏由各检定静水压力下的声压灵敏度级构成，计算各静水压力下声压灵敏度级最大最小值之差，结果应符合5 2 2的要求。7 4 检定结果的处理经检定合格的标准水听器发给检定证书；检定不合格的标准水听器发给检定结果通知书，并注明不合格的项目，检定证书和检定结果通知书的内页格式见附录A 中的A 1 、A 2 。7 5 检定周期标准水听器的检定周期不应超过1 年。J J G1 0 5 6 - - 2 0 1 0附录A检定证书和检定结果通知书的内页格式A 1 检定证书内页格式检定V结果共页第页前置放大器供电电压一、外观检查：二、工作正常性绝缘电阻( 1 0 0V )电缆长度：mM n电容量：p F信号检验：三、声压灵敏度级：d B ( f - - 1k H z )四、声压灵敏度级随频率变化的响应起伏( 参考值：1V g P a )静水压力：M P a频率灵敏度级频率灵敏度级H zd BH zd B声压灵敏度级随频率变化的响应起伏五、声压灵敏度级随静水压力变化的响应起伏( 参考值：1V g P a )频率：H z静水压力灵敏度级静水压力灵敏度级M P ad BM P ad B声压灵敏度级随静水压力变化的响应起伏检定环境条件：室温：相对湿度：耦合腔内液体媒质温度1 0法易互腔& 口耦器听水准标HF压水静高趵：m称酩：装据准依标：定程用明检规使说定检J J G1 0 5 6 - - 2 0 1 0A 2 检定结果通知书内页格式J J G1 0 5 6 2 0 1 0附录B测量不确定度评定实例B 1 引言标准水听器的主要计量性能为声压灵敏度级，以下对其测量结果进行不确定度评定。B 2 声压灵敏度测量的不确定度评定B 2 1 数学模型考虑J 。= 2 n f W p c 2 ，声压灵敏度级可转化为( B 1 ) 式：M 一1 0l g U F J + 1 0l g U l l J 一1 0l g U F H 一1 0l g I + 1 0l g f + 1 0l g V 一1 0l g p 一2 0l g c 一1 1 2( B 1 )式中：M 声压灵敏度级，d B ；u 。F 与J 组合时J 的开路电压，V ；uH H 与J 组合时J 的开路电压，V ；U ，。F 与H 组合时H 的开路电压，V ；，测量频率，H z ；卜一测量U F J 、U w J 、U F H 时的激励电流，A ；V 腔内媒质的体积，m 3 ；P 一腔内媒质的密度，妇m 3 ；c 腔内媒质的声速，m s 。B 2 2 灵敏系数由式( B 1 ) 可求得声压灵敏度级不确定度的灵敏系数为：删，一揣一害- se州，一蒜一半se州，一蔫一粤- seB 2 3 标准不确定度的A 类评定A 类标准不确定度主要来源于测量的重复性，在相同测量条件下对声压灵敏度重复测量6 次( 静水压力1 0M P a ) ，得到的结果如表B 1 所示。由表B 1 可知，测量重复性最大偏差发生在12 5 0H z ，该频率下的测量原始数据见表B 2 。测量重复性所引入的不确定度分量为：“A 一0 1 3d B12J J G1 0 5 6 2 0 1 0表B 1声压灵敏度的测量数据f H zM 。d BM 。d BM 3 d BM 4 d B地d BM d BM 。d BS 。d B2 0一l9 7 7 31 9 7 3 71 9 7 4 619 7 4 619 7 4 21 9 7 4 519 7 4 80 1 32 5一1 9 7 6 719 7 6 61 9 7 5 01 9 7 4 5一1 9 7 4 01 9 7 4 51 9 7 5 2O 1 23 1 519 7 7 11 9 7 6 61 9 7 5 019 7 4 51 9 7 4 119 7 4 419 7 5 30 1 34 0一1 9 7 6 919 7 6 61 9 7 5 019 7 4 419 7 3 91 9 7 4 41 9 7 5 2O 1 36 31 9 7 6 91 9 7 6 51 9 7 4 91 9 7 4 319 7 4 1l9 7 4 319 7 5 2O 1 28 01 9 7 6 91 9 7 6 51 9 7 4 919 7 4 31 9 7 4 2一1 9 7 4 31 9 7 5 20 1 21 0 01 9 7 6 819 7 6 51 9 7 4 8一1 9 7 4 319 7 4 0一1 9 7 4 319 7 5 1O 1 212 51 9 7 6 71 9 7 6 4一1 9 7 4 819 7 4 219 7 4 0一】9 7 4 31 9 7 5 】0 1 21 6 01 9 7 6 719 7 6 41 9 7 4 81 9 7 4 219 7 3 91 9 7 4 319 7 5 10 1 22 0 019 7 6 61 9 7 6 3一1 9 7 4 819 7 4 2一1 9 7 3 91 9 7 4 319 7 5 00 1 22 5 01 9 7 6 51 9 7 6 2一1 9 7 4 719 7 4 21 9 7 3 71 9 7 4 319 7 4 90 1 13 151 9 7 6 41 9 7 6 21 9 7 4 7一1 9 7 4 11 9 7 3 819 7 4 11 9 7 4 90 1 14 0 01 9 7 6 419 7 6 21 9 7 4 61 9 7 4 119 7 3 719 7 4 】一1 9 7 4 9O 1 25 0 019 7 6 41 9 7 6 21 9 7 4 71 9 7 4 l19 7 3 9一1 9 7 4 21 9 7 4 90 1 16 3 019 7 6 61 9 7 6 4一1 9 7 4 7一1 9 7 4 219 7 3 8一l9 7 4 2一】9 7 5 00 1 28 0 0一1 9 7 7 01 9 7 6 81 9 7 4 8一1 9 7 4 31 9 7 ，5 31 9 7 4 3一1 9 7 5 40 1 210 0 019 7 5 81 9 7 5 71 9 7 4 919 7 4 31 9 7 4 0一1 9 7 4 419 7 4 90 0 812 5 0一1 9 7 7 719 7 7 51 9 7 5 619 7 5 11 9 7 4 91 9 7 5 21 9 7 6 00 1 316 0 0一1 9 7 7 91 9 7 7 91 9 7 6 61 9 7 5 91 9 7 5 71 9 7 6 11 9 7 G 7O 1 020 0 01 9 7 2 51 9 7 2 419 7 1519 7 0 819 7 1 019 7 3 519 7 2 0O 1 025 0 01 9 7 5 91 9 7 5 71 9 7 7 01 9 7 6 4一1 9 7 6 41 9 7 6 71 9 7 6 40 0 531 5 01 9 7 8 51 9 7 8 41 9 8 0 219 7 9 919 8 0 619 8 1 31 9 7 9 80 1 2表B 2 测量频率为12 5 0I t z 时原始测量数据序号U n m VU H J m VU F H m VI i m AV m ll6 1 5 81 6 6 1 06 1 6 51 2 5 52 7 426 1 6 61 6 4 2 76 0 9 71 2 5 82 7 536 1 4 41 6 6 1 06 1 6 512 6 22 7 346 1 5 81 6 5 1 96 1 3 l1 2 4 52 7 256 1 3 616 6 1 06 1 6 51 2 5 12 7 166 1 8 l1 6 4 2 76 0 9 71 2 5 32 7 3平均值6 1 5 716 5 3 46 1 3 61 2 5 42 7 3B 2 4 标准不确定度的B 类评定声压灵敏度的B 类不确定度主要来源于：1 ) 耦合腔内声场的不均匀引入的不确定度分量耦合腔内声场的不均匀性不应超过0 3 0d B ，以正态分布考虑，取k 一1 9 6 ，则耦合腔内声场的不均匀引入的不确定度分量为：“B 1 0 3 1 9 6 0 1 5 3d B 。2 ) 互易换能器的互易性偏差引入的不确定度分量互易换能器的互易性偏差不应超过o 1 0d B ，以均匀分布考虑，取k 一 3 ，则互易换能器的互易性偏差引入的不确定度分量为：“B 2 0 1 0 , 手= o 0 5 8d B 。3 ) 电压读数误差引入的不确定度分量数字电压表的示值误差不应超过1 0 ，由表B 2 可知，以U n 为例，数字电压表示值算术平均值为6 1 5 7m V ，则绝对误差为0 6 1 6m V ，以均匀分布考虑，取k 一再，则数字电压表示值误差引入的不确定度分量为：“B 3 0 6 1 6 J 3 0 3 5 6i T I V 。4 ) 电流测量误差引入的不确定度分量电流测量的误差不应超过2 0 V o o ，由表B 2 可知，电流取样示值的算术平均值为1 2 5 4m A ，则绝对误差为0 2 5 1m A ，以均匀分布考虑，取k 一3 ，则电流取样器引入的不确定度分量为：“B 4 0 2 5 1 万一0 1 4 5m A 。5 ) 信号发生器频率指示误差引入的不确定度认为可忽略不计。6 ) 腔中液体体积测量误差引入的不确定度分量腔中液体体积测量误差不应超过1 0 ，由表B 2 可知，腔中液体体积测量值的算术平均值为2 7 3m L ，则绝对误差为2 7 3m L ，以正态分布考虑，取k 一1 9 6 ，则腔中液体体积测量误差引入的不确定度分量为：“B 5 2 7 3 1 9 6 一1 3 9 3m I ，。7 ) 腔中液体内声速值引用误差引入的不确定度分量腔中液体内声速值引用误差不应超过0 1 5d B ，以均匀分布考虑，取k 一 3 ，则腔中液体内声速值测量误差引入的不确定度分量为：M B 6 - - 0 s 5 , 3 0 0 8 7d B 。8 ) 液体密度值引用误差引入的不确定度分量液体密度值引用误差不应超过0 1d B ，以均匀分布考虑，取k 一, 3 ，则液体密度值引用误差引入的不确定度分量为：“B 7 0 1 0 , 3 0 0 5 8d B 。B 2 5 合成标准不确定度1 43 j G1 0 5 6 - - 2 0 1 0根据灵敏系数公式及表B 2 可求出灵敏系数为：c ( L ，) = 可1 0 1 黜一百而i 0 o 4 3 4 一o 0 7 0d B m Vf ( I ) - - 一1 舭一焉o 4 3 4 一一。3 d 6d B m A( ( V ) - - 可1 0 l 舭一装o 4 3 4 一o 0 1 6d B m I 。根据岫的计算方法，电压U 测量的不确定度分量“。可由公式( B 2 ) 计算：，一c 州一器b 弓竽一0 0 5 7 ，心r O 0 2 5 引耻，同理，“一“。，一“一0 0 2 5d B“。一( ( J ) “B 。一一0 3 4 6 0 1 4 5 一- - 0 0 5 0d B“。一c ( V ) I t B 。= = 0 0 1 6 i 3 9 3 = O 0 2 2d B测量过程中，各不确定度分量问独立无关，按照公式( B 1 ) 可得B 类不确定度的传递公式，计算得总的B 类标准不确定度分量为：按照公式( B 1 ) 可计算得总的B 类标准不确定度分量为：“萨鬲下面干瓦i 干瓦_ 干碡干瓦了诹下面一 ，F 而F 可丽干孬巧百露_ 干T 1 而丽严F 可疆F 玎而丽r 甄丽萨一0 2 0 7d B计入A 类不确定度分量后，可得声压灵敏度的合成标准不确定度为：虬一 ，丽了丽一0 2 4 5d B 0 2 5d BB 2 6 扩展不确定度取包含因子女一2 ，则声压灵敏度测量的扩展不确定度为：U k u 。= 0 5d BB 2 7 结论分析的扩展不确定度：L 一0 5d B = 5 9 ，被检标准水听器的误差要求：2 0d B( 2 0 6 ) 。淼一z s s 丢故检定可行。中华人民共和国国家计量检定规程高静水压下2 0H z 3 1 5k H z 标准水听器( 耦合腔互易法)J J G1 0 5 6 2 0 1 0国家质量监督检验检疫总局发布*中国计量出版社出版北京和平里西街甲2 号邮政编码1 0 0 0 1 3电话( O l O ) 6 4 2 7 5 3 6 0h t t p ：w w w z g j l t o m c 北京市迪鑫印刷厂印刷新华书店北京发行所发行版权所有不得翻印*8 8 0m i l l 1 2 3 0m m1 6 开本印张1 2 5 字数2 2 千字2 0 1 0 年4 月第1 版2 0 1 0 年4 月第1 次印刷印数l 一10 0 0统一书号1 5 5 0 2 6 - - 2 4 8 6定价：2 6 o o 元