JJF 1648-2017管道消声器测试系统校准规范-（高清版）.pdf

中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 6 4 82 0 1 7管道消声器测试系统校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rT e s t S y s t e m so fD u c t e dS i l e n c e r s 2 0 1 7-1 1-2 0发布2 0 1 8-0 2-2 0实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布管道消声器测试系统校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rT e s tS y s t e m so fD u c t e dS i l e n c e r sJ J F1 6 4 82 0 1 7 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研究所中国计量科学研究院湖北省计量测试技术研究院 本规范委托全国声学计量技术委员会负责解释J J F1 6 4 82 0 1 7本规范起草人:朱传焕(中国船舶重工集团公司第七一研究所)唐 君(中国船舶重工集团公司第七一研究所)张恒萍(中国船舶重工集团公司第七一研究所)杨 平(中国计量科学研究院)姚秋平(湖北省计量测试技术研究院)牛 锋(中国计量科学研究院)J J F1 6 4 82 0 1 7目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语和计量单位(1)3.1 术语和定义(1)3.2 计量单位(2)4 概述(2)5 计量特性(2)5.1 前段反射系数(2)5.2 末段反射系数(3)5.3 极限插入损失(3)5.4 再生气流噪声的声功率级(3)5.5 风速均匀性(3)5.6 系统声源稳定性(3)6 校准条件(3)6.1 环境条件(3)6.2 主要标准器及其他设备(3)7 校准项目和校准方法(4)7.1 校准项目(4)7.2 校准方法(4)8 校准结果表达(9)8.1 校准记录(9)8.2 校准数据处理(9)8.3 校准证书(9)8.4 校准结果的测量不确定度(9)9 复校时间间隔(9)附录A 校准记录的内容(1 0)附录B 校准证书的内容(1 2)附录C 测量不确定度的评定示例(1 4)J J F1 6 4 82 0 1 7引 言本规范依据J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则的要求和格式编写。本规范在技术方面主要参考了G B/T2 5 5 1 62 0 1 0 声学 管道消声器和风道末端单元的实验室测量方法 插入损失、气流噪声和全压损失中对管道消声器测试系统的性能参数要求及其测试方法。本规范依据J J F1 0 5 9.12 0 1 2 测量不确定度评定与表示给出了极限插入损失测量不确定度的评定示例。本规范为首次发布。J J F1 6 4 82 0 1 7管道消声器测试系统校准规范1 范围本规范规定了管道消声器测试系统的校准条件及其主要计量特性的校准方法。本规范适用于包括通风和空调系统、燃气的进气和排气系统以及其他类似系统管道消声器性能测量的测试系统(称为管道消声器测试系统)的校准。2 引用文件本规范引用了下列文件:J J G1 8 8 声级计J J F1 0 0 12 0 1 1 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G B/T3 1 0 2.51 9 9 3 电学和磁学的量和单位G B/T3 1 0 2.71 9 9 3 声学的量和单位G B/T6 8 8 1.12 0 0 2 声学 声压法测定噪声源声功率级 混响室精密法G B/T1 7 6 9 72 0 1 4 声学 风机和其他通风设备辐射入管道的声功率测定 管道法凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3 术语和计量单位3.1 术语和定义J J F1 0 0 12 0 1 1、J J F1 0 3 42 0 0 5和J J G1 8 8中界定的及以下术语和定义适用于本规范。3.1.1 插入损失 i n s e r t i o n l o s s管道中安装试件前后,在下游管道中测量的声功率级差值,插入损失用符号Di表示,见式(1)。Di=LW-LW(1)式中:LW 安装试件前,沿测试管道传播或辐射到与管道连接的混响室(或半消声室)中的测量频带的声功率级;LW 安装试件后,沿测试管道传播或辐射到与管道连接的混响室(或半消声室)中的测量频带的声功率级。注:插入损失单位为分贝,d B。3.1.2 迎面风速 f a c ev e l o c i t y试件前方的风速(vf),单位为m/s,见式(2)。1J J F1 6 4 82 0 1 7vf=qVS(2)式中:qV 体积流量,m3/s;S 替换管入口截面积,m2。3.1.3 变径管 t r a n s i t i o n将两段截面不同的管道连接起来的管道元件。注:如果变径管是消声器(由生产商/供应商一体供应)的组成部分,那么,变径管作为试件的组成部分。3.1.4 消声末端 a n e c h o i c t e r m i n a t i o n用来降低测试管道中接收端末端声反射的装置。3.1.5 连接管 t r a n s m i s s i o ne l e m e n t把测试管道与混响室(或消声室、半消声室)相连接、按一定比例把声能量从管道传输到混响室的连接构件。3.1.6 替换管 s u b s t i t u t i o nd u c t与被测件等长、等接口截面的刚性、不吸声管道。3.1.7 再生气流噪声 r e g e n e r a t e ds o u n df l o wn o i s e气流通过消声器时产生的噪声。3.1.8 反射系数 r e f l e c t i o nc o e f f i c i e n t反射物体表面反射声压幅值与入射声压幅值之比。3.1.9 测试频率范围 f r e q u e n c yr a n g eo f i n t e r e s t中心频率为5 0H z 1 00 0 0H z的1/3倍频带。注:在某些测量系统中,测量的频率范围从1 0 0H z 50 0 0H z。3.1.1 0 极限插入损失 l i m i t i n g i n s e r t i o n l o s s在确定的测试装置中,无气流通过时所能测得的最大插入损失。3.2 计量单位本规范采用G B3 1 0 2.51 9 9 3和G B3 1 0 2.71 9 9 3中规定的量和单位。4 概述管道消声器测试系统通常由前段(主要包括风机、气流通过式消声段、声源、连接管道、模态滤波器等)、测试段(主要包括变径管、替代管、传声器、流量计、压力计等)、末段(主要包括连接管道(其尾部为管路输出端)、消声末端或混响室、消声室、半消声室)等组成。能够实现在不同气流状态下对管道消声器声学特性进行测量。管道消声器测试系统的变径管、替代管有多种规格,以适应不同规格的管道消声器的测试。5 计量特性5.1 前段反射系数在低于高阶模态截止频率的测试频率范围内,中心频率的反射系数不大于0.3 02J J F1 6 4 82 0 1 7(或驻波极大值与极小值之差一般小于5d B)。5.2 末段反射系数末段的连接管反射系数见表1。表1 末段连接管反射系数中心频率/H z反射系数5 00.7 06 30.6 08 00.5 01 0 00.4 01 2 50.3 01 6 00.2 05.3 极限插入损失在5 0H z 1 0k H z范围,极限插入损失一般在5d B 4 0d B之间。在5 0H z 1 0 0H z范围,极限插入损失测量不确定度小于3d B(k=2);在1 2 5H z 5 0 0H z范围,极限插入损失测量不确定度小于2d B(k=2);在6 3 0H z 1 00 0 0H z范围,极限插入损失测量不确定度小于3d B(k=2)。5.4 再生气流噪声的声功率级在校准频率范围内,再生气流噪声的声功率级一般小于7 0d B,其测量不确定度小于3d B(k=2)。5.5 风速均匀性前段管道与替换管连接处的剖面上的风速应当均匀,在5m/s 3 5m/s风速范围内,其均匀性不超过测试管道横截面平均风速的1 0%。5.6 系统声源稳定性在校准频率范围内,无气流状态下管道消声器测试系统管路输出端声压级变化不大于1d B。注:以上计量特性不是用于合格判别,仅供参考。6 校准条件6.1 环境条件校准应在以下环境条件下进行:空气温度为(1 53 0);相对湿度为(3 09 0)%;气压为(8 61 0 6)k P a;不存在影响测量的机械振动与电磁干扰。6.2 主要标准器及其他设备a)工作标准传声器3J J F1 6 4 82 0 1 7在5 0 H z1 0k H z频率范围内,声压灵敏度级的测量不确定度不大于0.1 0d B(k=2)。b)声分析仪应具有平直的频率响应,以1k H z为参考,在1 0H z 2 0k H z的频率范围内,幅值测量误差不超过0.2d B;谐波失真不大于0.1%。含1/3倍频程滤波器。c)前置放大器在5 0H z 1 0k H z的频率范围内,总失真不大于0.1%。d)声源能产生5 0H z 1 0k H z频率范围的纯音信号,输出声压级不低于9 0d B,总失真不大于3%。e)风速仪在风速测量范围内,最大允许误差不超过5%。f)温度计在校准的环境条件下,温度计的最大允许误差不超过0.5。g)湿度计在校准的环境条件下,湿度计的最大允许误差不超过5%。7 校准项目和校准方法7.1 校准项目校准项目见表2。实验室应根据管道消声器测试系统的型号及客户的要求,选择校准其中的适用项目。表2 校准项目一览表序号项目名称技术要求的条款号校准方法的条款号1前段反射系数5.17.2.22末段反射系数5.27.2.33极限插入损失5.37.2.44再生气流噪声的声功率级5.47.2.55风速均匀性5.57.2.66系统声源稳定性5.67.2.77.2 校准方法7.2.1 校准前检查校准前,检查管道消声器测试系统的外观,应符合以下要求才可执行校准:a)无影响正常工作的机械损伤;b)测试系统中声源、消声段、混响室(或消声室、半消声室)、流量计、压差仪等应按要求进行校准。4J J F1 6 4 82 0 1 77.2.2 前段反射系数测量装置由传声器、前置放大器、声分析仪、声源、夹具和专用支架组成,校准用声源安装在末端管道的输出端,在输出端用纯音信号进行激励。测量步骤如下:1)校准应在无气流状态下进行,校准位置选择在前段连接管内,系统声源关闭;2)用专用支架和夹具安装好传声器,传声器及其专用支架或夹具引起的遮挡面积不应超过测试管道横截面积的5%。传声器经前置放大器连接到声分析仪;3)在5 0H z到管内高阶模态截止频率的频带内,按1/3倍频带中心频率选取测试频率,校准用声源声功率应保证每个测点的声压级至少比背景噪声高1 0d B以上;4)开机,仪器设备预热,声源信号稳定后开始测量;5)利用专用支架沿着管道轴线移动传声器,移动距离至少为测量频率范围内最低的1/3倍频带中心频率的1/4波长;6)读取声压级极大值Lm a x(d B)和极小值Lm i n(d B)。前段反射系数按由式(3)计算:rf=1 0(Lm a x-Lm i n)/2 0-11 0(Lm a x-Lm i n)/2 0+1(3)式中:rf 前段反射系数,d B;Lm a x 管道内测量得到的声压级极大值,d B;Lm i n 管道内测量得到的声压级极小值,d B。7)取第一组测量值的计算结果作为该频率下的前段反射系数;8)改变测试频率,重复5)、6)操作,记录测量结果。7.2.3 末段反射系数测量装置由传声器、前置放大器、声分析仪、声源、夹具和专用支架组成。校准应在无气流状态下进行,系统声源关闭,校准用声源安装在末端管道的输出端,在末端管道的输出端用纯音信号进行激励,校准位置选择在末段连接管内。测量步骤如下:1)用专用支架和夹具安装好传声器,传声器及其专用支架或夹具引起的遮挡面积不应超过测试管道横截面积的5%。传声器经前置放大器连接到声分析仪;2)在5 0H z到管内高阶模态截止频率的频带内,按1/3倍频带中心频率选取测试频率,声源声功率应保证每个测点的声压级至少比背景噪声高1 0d B以上;3)开机,预热仪器设备,声源稳定后开始测量;4)利用专用支架沿着管道与轴线分步地或连续地移动传声器,移动距离至少为测量频率范围内最低的1/3倍频带中心频率的1/4波长;5)读取声压级极大值Lm a x(d B)和极小值Lm i n(d B)。末段反射系数按由式(4)计算:rh=1 0(Lm a x-Lm i n)/2 0-11 0(Lm a x-Lm i n)/2 0+1(4)式中:rh 末段反射系数;5J J F1 6 4 82 0 1 7Lm a x 管道内测量得到的声压级极大值,d B;Lm i n 管道内测量得到的声压级极小值,d B。6)改变测试频率,重复4)、5)操作,记录测量结果。7.2.4 极限插入损失7.2.4.1 无气流状态下,极限插入损失校准示意图如图1所示。图1 无气流状态下极限插入损失测量装置示意图1扬声器单元;2替换管前方的测试管道(前段);3变径管;4替换管;5替换管后方的测试管道(末段);6连接管部件(与7一起,可与1 0互换);7混响室(与6一起,可与1 0互换);8替换管后的连接管道;9混响室(或消声室、半消声室)中的传声器位置;1 0消声末端(可与6和7互换,也可由消声室、半消声室替代)。7.2.4.2 极限插入损失根据相同测点或相同路径的空间能量平均声压级来测定,测量点选在混响室(或半消声室、消声室)内(如图1中的位置9)。测量步骤如下:1)在距离末段管道输出口中心1m的与出口面平行的平面上均匀选取四个测点,四个测点的中心与管道输出口中心在一轴线上,测点相邻间距为管径(或边长)的1/4;2)开启系统声源,预热稳定后,使输出声压级达到最大,用传声器和声分析仪测量未安装替换管时(图1中两个“3”变径管连在一起)的布置位置的4个测点声压级,按式(7)计算空间声压级平均值Lp;3)关闭声源,将测试管道用隔板封堵,确保气密性良好;4)保持声源输出电平不变,在声信号声功率、测量位置和测试装置以及测试环境不变条件下,测量各点声压级,按照式(7)计算空间声压级平均值Lp;5)插入损失等于前后两次测量空间声压级平均值(Lp和Lp)之差。6)增加封堵隔板,重复4)、5)操作,直至插入损失不再增加,所得到的插入损失即为极限插入损失。7.2.5 再生气流噪声的声功率级再生气流噪声声功率级的测量是对测试管道(不含替换管和变径管)采用的气流方向和迎面风速来测定。优先采用满足G B/T6 8 8 1.12 0 0 2中8.3规定的混响室法来测试并用式(5)计算声功率级。测试管道和混响室(或消声室、半消声室)直接连接,不安装替换管和变径管。在6J J F1 6 4 82 0 1 7输出端口截面上用专用支架固定好传声器(采用5个传声器,中心布置一个,在中心与管壁中间位置均匀布置4个传声器),用传声器和声分析仪测量背景噪声;打开风机,稳定后,设置风速,声源关闭,用传声器和声分析仪测量不同风速下的1/3倍频程气流噪声声压级Lp i。在测量中,测试条件(如传声器位置,管道系统的尺寸等)应保持不变。管道再生气流噪声的声功率级LW按式(5)计算。LW=Lp+Dt d+C(5)式中:Lp 1/3倍频带声压级的空间能量平均值(依据G B/T6 8 8 1.12 0 0 2测定,但无背景噪声修正),d B;Dt d 接入混响室(或消声室、半消声室)的管道开口末端的传声损失,d B;C 辐射入混响室(或消声室、半消声室)内的声功率级和声压级的差值(可按照G B/T6 8 8 1.12 0 0 2的直接或间接方法来确定),d B。管道开口末端的传声损失Dt d按式(6)计算。Dt d=1 0 l g(1+c2(4 f S)2)(6)式中:管道末端声辐射的立体角(如图2所示,A、B、C、D、E五种管道末端结构形式,取值见表4);S 管道的横截面积,m2;c 空气中声速,m/s;f 频率,H z。气流噪声声压级Lp按式(7)计算。Lp=1 0 l g(1NNi=11 00.1Lp i)(7)式中:N 测量位置总点数,N=5;i 测量位置点第i点;Lp i 测量位置点第i点声压级,d B。图2 五种末端结构形式7J J F1 6 4 82 0 1 7表4 管道末端声辐射的立体角结构形式末端声辐射的立体角/r a dA2 BC4 D2 E4 注:测定的声功率级均不作背景噪声修正。7.2.6 风速均匀性风速测试点不少于2个,其中应包含最大风速。设置好风速,开机待风速稳定后,在靠近前段管道与替换管连接处附近的剖面上测量风速,距管道壁面小于1 5mm的区域除外。在距替换管输入端为1.5de的截面上沿相互垂直的2个方向等距布置9个风速测点(当de小于2 0 0mm时布置5个测点)进行风速测量,de为管道的等效直径,按式(8)计算。de=4S/3.1 4(8)式中:de 管道的等效直径,m;S 为管道横截面积,m2。风速均匀性按式(9)计算。v=vi-vv1 0 0%(9)式中:v 风速均匀性,%;vi 第i个测点的风速测量值,m/s;v 管道截面中心测点的风速(参考点),m/s。记录测量结果以及替换管前端距离2de位置和流量计位置的大气温度,整个测试过程温度变化应不超过3。7.2.7 系统声源稳定性传声器安装在的管道末端输出口中心位置,在无气流状态下,用传声器和声分析仪测量背景噪声声压级。开启系统声源,管道末端输出口测量得到的声压级应比背景噪声高1 0d B以上,稳定后,每隔5m i n用传声器和声分析仪测量一次,测量次数不小于6次,测量持续时间不少于3 0m i n,记录一组测量结果,用实验标准偏差表征声源稳定性,按式(1 0)计算系统声源稳定性。L=1n-1ni=1(Li-L)2(1 0)8J J F1 6 4 82 0 1 7 式中:L 系统声源稳定性,d B;Li 第i次测量值,d B;L 声压级测量值的算术平均值,d B;n 测量次数。8 校准结果表达8.1 校准记录校准记录应尽可能详尽地记载测量数据和计算结果。推荐的校准记录的格式见附录A。8.2 校准数据处理所有的数据应先计算,后修约。出具校准数据按如下方法修约:a)前段反射系数、末段反射系数、风速均匀性应保留两位有效数字;b)极限插入损失、再生气流噪声的声功率级、系统声源稳定性应修约到0.1d B。8.3 校准证书经校准的管道消声器测试系统应出具校准证书。校准证书应包括的信息及推荐的校准证书的内页格式见附录B。8.4 校准结果的测量不确定度管道消声器测试系统校准结果的测量不确定度按J J F1 0 5 9.12 0 1 2的要求评定,测量不确定度评定的示例见附录C。9 复校时间间隔管道消声器测试系统的复校时间间隔建议为两年。然而,复校时间间隔的长短取决于管道消声器测试系统的使用情况(使用部位的重要性、环境条件、使用频率)、使用者、设备本身质量等诸多因素,因此客户可根据实际使用情况自主决定复校的时间间隔。9J J F1 6 4 82 0 1 7附录A校准记录的内容管道消声器测试系统校准记录的内容及推荐的格式见图A.1。校准记录共2页 第1页客户名称:校准日期:年 月 日制造单位:产品型号:出厂编号:1 校准前检查结论:2 前段反射系数和末段反射系数频率/H z前段反射系数末段反射系数校准位置声压值/d B反射系数校准位置声压值/d B反射系数3 极限插入损失校准频率/H zLp/d BLp/d B极限插入损失/d B4 再生气流噪声的声功率级 背景噪声:d B风速m/s1/3倍频程频率H z气流再生噪声的声功率级d B5 风速均匀性测点风速m/s均匀性%图A.1 校准记录的格式01J J F1 6 4 82 0 1 7校准记录共2页 第2页6 系统声源稳定性 背景噪声:d B次数声压级,d B偏差,d B稳定性:d B校准的技术依据:J J F1 6 4 82 0 1 7 管道消声器测试系统校准规范校准所使用的标准装置的名称:校准的环境条件:空气温度:;相对湿度:%;大气压:k P a校准员:核验员:图A.1(续)11J J F1 6 4 82 0 1 7附录B校准证书的内容B.1 管道消声器测试系统的校准证书至少应包括以下信息:a)标题,如“校准证书”;b)证书的编号、页码及总页数;c)校准实验室的名称和地址;d)进行校准的日期;e)进行校准的地点(如果不在实验室内进行校准);f)客户的名称和地址;g)被校测量放大器的型号、规格及出厂编号;h)本技术规范的名称及代号;i)本次校准所用测量标准溯源性及有效性的说明;j)校准环境的描述;k)校准结果及其测量不确定度的说明;l)校准证书签发人的签名、职务或等效标识,以及签发日期;m)校准结果仅对被校对象有效的声明;n)未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。B.2 推荐的管道消声器测试系统校准证书的内页格式见图B.1。21J J F1 6 4 82 0 1 7校 准 结 果共1页 第1页1 外观检查结论:。2 前段反射系数和末段反射系数频率/H z前段反射系数末段反射系数测量不确定度3 极限插入损失校准频率/H z插入损失/d B测量不确定度4 气流再生噪声的声功率级 背景噪声:d B风速/(m/s)气流再生噪声的声功率级/d B测量不确定度5 风速均匀性风速/(m/s)均匀性/%测量不确定度6 系统声源稳定性 背景噪声:d B系统声源稳定性 d B测量不确定度校准结果测量不确定度的描述:校准的技术依据:J J F1 6 4 82 0 1 7 管道消声器测试系统校准规范校准所使用的标准装置的名称:校准的环境条件:空气温度:;相对湿度:%;大气压:k P a图B.1 校准证书的内页格式31J J F1 6 4 82 0 1 7附录C测量不确定度的评定示例对极限插入损失、反射系数、再生气流噪声声功率级、风速均匀性等参数进行测量不确定度评定。C.1 极限插入损失测量不确定度评定C.1.1 测量模型L=Lp-Lp(C.1)式中:L 极限插入损失,d B;Lp 测试管道封堵前的空间声压级平均值,d B;Lp 测试管道增加隔板封堵后插入损失不再增加时的空间声压级平均值,d B。C.1.2 不确定度来源不确定度来源主要有:1)测量重复性;2)声压级测量装置测试管道封堵前的空间声压级测量误差引入的测量不确定度;3)声压级测量装置测试管道多次封堵后的空间声压级测量误差引入的测量不确定度。C.1.3 标准不确定度的A类评定在不同频率下,在相同条件连续测量6次,测量重复性用实验标准偏差来表征,测量结果如表C.1所示。表C.1 重复性测量结果频率H zL/d B123456算术平均值d B算术平均值的标准偏差d B5 02 3.12 2.62 1.82 1.42 1.22 1.62 1.9 00.2 3 71 0 02 4.32 3.52 2.62 1.82 2.32 2.62 2.9 00.1 5 21 0 0 02 9.63 0.33 0.83 0.43 0.12 9.83 0.1 70.1 7 91 0 0 0 03 8.13 7.43 6.63 6.33 7.53 8.03 7.3 00.1 0 3 表C.1中的测量结果采用统计方法来评定标准不确定度,6次测量结果算术平均值的标准偏差作为A类标准不确定度分量u1。C.1.4 标准不确定度的B类评定1)测量装置测试管道封堵前的空间声压级平均值测量不确定度u2输入量Lp由传声器和声分析仪组成的声压级测量装置测量,在5 0H z 1 0k H z频率范围内声压级测量装置测量误差优于1.5d B,按均匀分布,k=3,其引入的不确41J J F1 6 4 82 0 1 7定度为u2=1.5d B/3=0.8 6 6d B。2)测量装置测试管道多次封堵后的空间声压级的测量不确定度u3输入量Lp由传声器和声分析仪组成的声压级测量装置测量,在5 0H z 1 0k H z频率范围内声压级测量装置测量误差优于1.5d B,按均匀分布,k=3,其引入的不确定度为u3=1.5d B/3=0.8 6 6d B。C.1.5 合成标准不确定度和扩展不确定度对式(C.1)求偏导,计算灵敏系数:LLp=1,LLp=-1由于u1、u2、u3不相关,按式(C.2)计算合成标准不确定度uc:uc=u21+(LLpu2)2+(LLpu3)2(C.2)取包含因子k=2,则扩展不确定度为U=k uc,扩展不确定度汇总表如表C.2所示。表C.2 极限插入损失扩展不确定度汇总表d B频率/H zu1u2u3ucU(k=2)5 00.2 3 70.8 6 60.8 6 61.2 5 02.51 0 00.1 5 20.8 6 60.8 6 61.2 3 42.510 0 00.1 7 90.8 6 60.8 6 61.2 3 82.51 00 0 00.1 0 30.8 6 60.8 6 61.2 2 92.5C.2 反射系数测量不确定度评定C.2.1 测量模型r=1 0(Lm a x-Lm i n)/2 0-11 0(Lm a x-Lm i n)/2 0+1(C.3)式中:r 反射系数(用rf表示前段反射系数,rh表示末段反射系数);Lm a x 管道内测量得到的声压级极大值,d B;Lm i n 管道内测量得到的声压级极小值,d B。对式(C.3)进行变换,得到式(C.4)和式(C.5)。rf=1 0(Lm a x/2 0)-1 0(Lm i n/2 0)1 0(Lm a x/2 0)+1 0(Lm i n/2 0)(C.4)rh=1 0(Lm a x/2 0)-1 0(Lm i n/2 0)1 0(Lm a x/2 0)+1 0(Lm i n/2 0)(C.5)C.2.2 不确定度来源不确定度来源主要有:1)测量重复性;2)声压级测量装置测量声压级极小值时测量误差引入的不确定度;51J J F1 6 4 82 0 1 73)声压级测量装置测量声压级极大值时测量误差引入的不确定度;4)传感器位置造成声压级极大值测量误差引起的不确定度;5)传感器位置造成声压级极小值测量误差引起的不确定度。C.2.3 标准不确定度的A类评定在相同条件下连续测量6次,测量重复性用实验标准偏差来表征,测量结果如表C.3所示。表C.3 前段反射系数频率H z前段反射系数123456算术平均值算术平均值的标准偏差10 0 00.1 3 10.1 2 60.1 1 80.1 1 40.1 1 20.1 1 60.1 1 90.0 0 30 4频率H z末段反射系数123456算术平均值算术平均值的标准偏差10 0 00.1 1 80.1 1 70.1 2 50.1 1 40.1 1 30.1 3 00.1 1 90.0 0 27 3 表C.3中的测量结果采用统计方法来评定标准不确定度,以算术平均值的标准偏差作为A类不确定度分量u1。C.2.4 标准不确定度的B类评定1)声压级测量装置测量声压级极小值测量误差引入的测量不确定度u2在工作频率范围内声压级测量装置测量误差优于1.5d B,按均匀分布,k=3,其引入的不确定度为1.5d B/3=0.8 6 6d B,即1 0.5%,rf=0.1 1 9,rh=0.1 1 9,得到:u2=0.0 1 3。2)声压级测量装置测量声压级极大值测量误差引入的测量不确定度u3在工作频率范围内声压级测量装置测量误差优于1.5d B,按均匀分布,k=3,其引入的不确定度为1.5d B/3=0.8 6 6d B,即1 0.5%,rf=0.1 1 9,rh=0.1 1 9,得到:u3=0.0 1 3。3)传感器位置造成声压级极大值测量误差引起的不确定度传感器位置偏离造成声压级极大值测量误差不超过2d B,按均匀分布,k=3,其引入的不确定度为2d B/3=1.1 5 5d B,即1 4.2%,rf=0.1 1 9,rh=0.1 1 9,得到:u4=0.0 1 69。4)传感器位置造成声压级极小值测量误差引起的不确定度传感器位置偏离造成声压级极小值测量误差不超过2d B,按均匀分布,k=3,其引入的不确定度为2d B/3=1.1 5 5d B,即1 4.2%,rf=0.1 1 9,rh=0.1 1 9,得到:u5=0.0 1 69。C.2.5 合成标准不确定度和扩展不确定度根据 式(C.4)和 式(C.5),计 算 灵 敏 系 数:c1=rfLm a x=l n 1 04 0(1-r2f),61J J F1 6 4 82 0 1 7c2=rfLm i n=-l n 1 04 0(1-r2f),c3=rhLm a x=l n 1 04 0(1-r2h),c4=rhLm i n=-l n 1 04 0(1-r2h)。u2、u4分量均为对声压级极大值的影响,其灵敏系数相同,u3、u5分量均为对声压级极小值的影响,其灵敏系数相同。由于u1、u2、u3、u4、u5不相关,按式(C.6)和式(C.7)计算合成标准不确定度uc。前段反射系数:uc=u21+(c1u2)2+(c2u3)2+(c1u4)2+(c2u5)2(C.6)末段反射系数:uc=u21+(c3u2)2+(c4u3)2+(c3u4)2+(c4u5)2(C.7)取包含因子k=2,则扩展不确定度为:U=k uc。扩展不确定度汇总表如表C.4和表C.5所示。表C.4 前段反射系数扩展不确定度汇总表频率/H zru1u2c1u3c2u4u5uc10 0 00.1 1 90.0 0 30 40.0 1 30.0 5 70.0 1 3-0.0 5 7 0.0 1 69 0.0 1 69 0.0 0 34 9U(k=2)0.0 0 7Ur(k=2)5.9%表C.5 末段反射系数扩展不确定度汇总表频率/H zru1u2c3u3c4u4u5uc10 0 00.1 1 90.0 0 27 30.0 1 30.0 5 70.0 1 3-0.0 5 7 0.0 1 69 0.0 1 69 0.0 0 32 2U(k=2)0.0 0 64Ur(k=2)5.4%C.3 再生气流噪声声功率级C.3.1 测量模型LW=Lp+Dt d+C(C.8)式中:Lp 1/3倍频带声压级的空间能量平均值(依据G B/T6 8 8 1.12 0 0 2测定,但无背景噪声修正),d B;Dt d 接入混响室(或消声室、半消声室)的管道开口末端的传声损失,d B;C 辐射入混响室(或消声室、半消声室)内的声功率级和声压级的差值(可按照G B/T6 8 8 1.12 0 0 2的直接或间接方法来确定),d B。C.3.2 不确定度来源不确定度来源主要有:1)测量重复性;2)声压级测量装置测量声压级引入的测量不确定度;3)接入混响室(或消声室、半消声室)的管道开口末端的传声损失Dt d理论计算引入的不确定度。71J J F1 6 4 82 0 1 7C.3.3 标准不确定度的A类评定在一定风速下,在相同条件下用测量装置连续测量6次,测量重复性用实验标准偏差来表征,测量结果如表C.6所示。表C.6 重复性测量结果风速m/s再生气流噪声声功率级LW/d B123456算术平均值d B算术平均值标准偏差/d B3 06 9.06 8.86 9.26 9.16 8.96 9.06 9.00.0 6 4 表C.6中的测量结果采用统计方法来评定标准不确定度,以算术平均值的标准偏差作为A类不确定度分量u1。C.3.4 标准不确定度的B类评定1)声压级测量装置测量空间声压级平均值测量不确定度u2在5 0H z 1 0k H z频率范围内声压级测量装置(5个传声器和声分析仪组成)测量误差优于1.5d B,按均匀分布,k=3,其引入的不确定度为1.5d B/3=0.8 6 6d B。5通道间通道一致性误差一般不超过0.2d B,按均匀分布,通道一致性引入的不确定度为0.2d B5/3=0.5 7 7d B,则有u2=0.8 6 62+0.5 7 72d B=1.0 4d B 2)接入混响室(或消声室、半消声室)的管道开口末端的传声损失Dt d理论计算引入的不确定度u3Dt d与末端结构形式以及出口尺寸等有关,通过理论计算得到,误差优于0.5d B,按均匀分布,k=3,其引入的不确定度为u3=0.5d B/3=0.2 8 9d B。C.3.5 合成标准不确定度和扩展不确定度对式(C.8)求偏导,计算灵敏系数:c1=LWLp=1,c2=LWDt d=1由于u1、u2、u3不相关,根据式(C.9)计算合成标准不确定度uc。uc=u21+(c1u2)2+(c2u3)2(C.9)取包含因子k=2,则扩展不确定度为U=k uc,扩展不确定度汇总表如表C.7所示。表C.7 扩展不确定度汇总表风速u1u2c1u3c2ucU(k=2)3 0m/s0.0 6 4d B1.0 4d B10.2 8 9d B11.0 8d B2.2d BC.4 风速均匀性C.4.1 测量模型v=(viv-1)1 0 0%(C.1 0)式中:v 风速均匀性,%;vi 第i个测点的风速测量值,m/s;81J J F1 6 4 82 0 1 7v 管道截面中心测点的风速,m/s。C.4.2 不确定度来源不确定度来源主要有:1)测量重复性;2)测量输入量vi时,风速仪测量误差引入的不确定度;3)测量输入量v时,风速仪测量误差引入的不确定度。C.4.3 标准不确定度的A类评定相同条件下,用风速仪测量第9个位置点连续测量6次,测量重复性用实验标准偏差来表征,测量结果如表C.8所示。表C.8 重复性测量结果中心风速值m/s风速测量值/(m/s)123456算术平均值m/s算术平均值标准偏差m/s3 0.02 9.52 9.83 0.23 0.52 9.73 0.12 9.9 70.1 4 6 以表C.8中的测量结果采用统计方法来评定标准不确定度,以算术平均值标准偏差作为A类不确定度分量u1=0.1 4 6m/s。C.4.4 标准不确定度的B类评定1)测量输入量vi时,风速仪测量误差引入的测量不确定度u2风速仪测量误差优于5%,按均匀分布,k=3,风速仪测量vi时测量误差引入的不确定度为u2=5%2 9.9 7m/s/3=0.8 6 5m/s;2)测量输入量v时,风速仪测量误差引入的测量不确定度u3风速仪测量误差优于5%,按均匀分布,k=3,风速仪测量v时测量误差引入的不确定度为u3=5%2 9.9 7m/s/3=0.8 6 5m/s。C.4.5 合成标准不确定度和扩展不确定度对式(C.1 0)求偏导,计算灵敏系数:c1=vvi=1v,c2=vv=-viv2由于u1、u2、u3不相关,根据式(C.1 1)计算合成标准不确定度uc。uc=u21+(c1u2)2+(c2u3)2(C.1 1)取包含因子k=2,则扩展不确定度为U=k uc,扩展不确定度汇总表如表C.9所示。表C.9 扩展不确定度汇总表风速u1u2c1u3c2uc3 0.0m/s0.1 4 6m/s0.8 6 5m/s0.0 3 330.8 6 5m/s0.0 3 330.1 5 2m/sU(k=2)0.3m/sUr(k=2)1 0%91J J F1 6 4 82 0 1 7