JJG 2037-2015 空气声声压计量器具-（高清版）.pdf

中华人民共和国国家计量检定系统表J J G2 0 3 72 0 1 5空气声声压计量器具M e a s u r i n gI n s t r u m e n t s f o rA i r-b o r n eS o u n dP r e s s u r e 2 0 1 5-0 2-0 9发布2 0 1 5-0 8-0 9实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布空气声声压计量器具检定系统表V e r i f i c a t i o nS c h e m eo fM e a s u r i n gI n s t r u m e n t sf o rA i r-b o r n eS o u n dP r e s s u r eJ J G2 0 3 72 0 1 5代替J J G2 0 3 72 0 0 4 归 口 单 位:全国声学计量技术委员会 起 草 单 位:中国计量科学研究院中国测试技术研究院深圳市计量质量检测研究院 本检定系统表委托全国声学计量技术委员会负责解释J J G2 0 3 72 0 1 5本检定系统表起草人:何龙标(中国计量科学研究院)牛 锋(中国计量科学研究院)鄂治群(中国测试技术研究院)许 欢(中国计量科学研究院)蒲志强(中国测试技术研究院)郝豫川(中国测试技术研究院)张国庆(深圳市计量质量检测研究院)J J G2 0 3 72 0 1 5目 录引言()1 范围(1)2 空气声声压计量基准(1)2.1 概述(1)2.2 耦合腔互易法声压基准装置(1)2.3 自由场互易法声压基准装置(2)2.4 耦合腔互易法声压副基准装置(2)3 空气声声压计量标准(3)3.1 概述(3)3.2 工作标准传声器检定装置(3)3.3 声校准器检定装置(4)3.4 声级计检定装置(4)3.5 标准声源检定装置(4)3.6 次声传感器校准装置(4)4 空气声声压工作计量器具(4)4.1 概述(4)4.2 工作标准传声器(4)4.3 声校准器(4)4.4 声级计(5)4.5 标准声源(5)4.6 声强测量仪(5)4.7 次声测量仪(5)4.8 超声测量仪(5)5 空气声声压计量器具检定系统表框图(5)J J G2 0 3 72 0 1 5引 言本检定系统表依据J J F1 1 0 42 0 0 3 国家计量检定系统表编写规则进行编制。本检定系统表代替J J G2 0 3 72 0 0 4 空气声声压计量器具。与J J G2 0 3 72 0 0 4相比,主要技术变化如下:耦合腔互易法声压基准的频率范围下限由2 0H z扩展为2H z;自由场声压基准的频率范围上限由2 0k H z扩展为5 0k H z;将原有的电声标准装置细化为工作标准传声器检定装置、声校准器检定装置、声级计检定装置、标准声源检定装置、次声传感器校准装置等,其中次声传感器校准装置是新增的。本检定系统表的历次版本发布情况为:J J G2 0 3 71 9 8 9;J J G2 0 3 72 0 0 4。J J G2 0 3 72 0 1 5空气声声压计量器具检定系统表1 范围本检定系统表适用于空气声声压计量器具的量值传递。它规定了空气声声压计量基准经空气声声压计量标准至工作计量器具之间的量值传递程序、量值传递方法和测量不确定度。在开展校准时,也可作为量值溯源的依据。2 空气声声压计量基准2.1 概述空气声声压计量基准用于复现和保存空气声声压量值单位,并通过计量标准对工作计量器具进行量值传递。声压量值的单位为P a,声压级量值的单位为d B,基准声压为2 0P a。空气声声压计量基准是指耦合腔互易法声压基准装置、耦合腔互易法声压副基准装置和自由场互易法声压基准装置。本系统表中使用传声器的灵敏度(声压灵敏度和自由场灵敏度)进行声压量值的复现和传递。传声器的声压灵敏度为传声器输出的开路电压与均匀作用在传声器膜片表面上的声压之比,传声器的自由场灵敏度为传声器输出的开路电压与此传声器不在自由声场中时,传声器声中心处的声压之比。灵敏度的单位为V/P a,通常以灵敏度级表示,单位为d B(以1V/P a为参考)。空气声声压基准通过互易法测量基准传声器声压灵敏度或自由场灵敏度,实现声压量值的复现,它复现和保存的声压量值间接溯源于电流基本单位安培(A)和长度基本单位米(m)。2.2 耦合腔互易法声压基准装置耦合腔互易法声压基准装置由基准传声器、耦合腔互易校准系统以及相关的配套设备组成,其声压量值的复现是通过用耦合腔互易法精确测量基准传声器来实现的。基准传声器分为L S 1型和L S 2型,必须经过长期稳定性考核。L S 1型基准传声器互易校准测量的频率范围为2H z 1 0k H z,测量不确定度为:2H z 1 0H z,0.2 0d B(k=2);1 0H z 6.3k H z,0.0 5d B(k=2);6.3k H z 1 0k H z,0.1 0d B(k=2)。L S 2型基准传声器互易校准测量的频率范围为1 0H z 2 5k H z,测量不确定度为:1 0H z 3 1.5H z,0.1 0d B(k=2);3 1.5H z 6.3k H z,0.0 5d B(k=2);6.3k H z 2 5k H z,0.1 2d B(k=2)。声压量值的传递采用耦合腔互易法,由基准传声器与计量标准中的实验室标准传声器组成一组(共3只),在耦合腔互易法声压基准装置上进行互易校准测量,得到实验1J J G2 0 3 72 0 1 5室标准传声器的声压灵敏度,并根据参与校准测量的基准传声器的测量结果,对实验室标准传声器的测量结果进行确认。对于L S 1型实验室标准传声器,互易校准测量的频率范围为2H z 1 0k H z,测量不确定度为:2H z 1 0H z,0.2 0d B(k=2);1 0H z 6.3k H z,0.0 5d B(k=2);6.3k H z 1 0k H z,0.1 0d B(k=2)。对于L S 2型实验室标准传声器,互易校准测量的频率范围为1 0H z 2 5k H z,测量不确定度为:1 0H z 3 1.5H z,0.1 0d B(k=2);3 1.5H z 6.3k H z,0.0 5d B(k=2);6.3k H z 2 5k H z,0.1 2d B(k=2)。2.3 自由场互易法声压基准装置自由场互易法声压基准装置由基准传声器、自由场互易校准系统以及自由场装置组成。该自由场装置安装有固定传声器的支架,在1k H z 2 0k H z频率范围内,工作区域内的自由场偏离小于0.1d B。自由场互易法声压基准装置的标准器包括L S 1型和L S 2型基准传声器,其声压量值的复现是通过自由场互易法精确测量基准传声器的自由场灵敏度来实现的。L S 1型基准传声器校准测量的频率范围为1k H z 2 0k H z,测量不确定度为0.2 0d B(k=2);L S 2型基准传声器互易校准测量的频率范围为3k H z 5 0k H z,测量不确定度为:3k H z 2 5k H z,0.2 0d B(k=2);2 5k H z 5 0k H z,0.5 0d B(k=2)。声压量值的传递采用自由场互易法,由基准传声器与计量标准中的实验室标准传声器组成一组(3只),在自由场互易法声压基准装置上进行互易校准测量,得到实验室标准传声器的开路自由场灵敏度,并根据参与校准测量的基准传声器的测量结果,对实验室标准传声器的测量结果进行确认。对L S 1型实验室标准传声器,声压量值传递的频率范围为1k H z 2 0k H z,测量不确定度为0.2 0d B(k=2);对L S 2型实验室标准传声器,声压量值传递的频率范围为3k H z 5 0k H z,测量不确定度为:3k H z 2 5k H z,0.2 0d B(k=2);2 5k H z 5 0k H z,0.5 0d B(k=2)。2.4 耦合腔互易法声压副基准装置耦合腔互易法声压副基准装置由副基准传声器、耦合腔互易校准仪及相关的配套设备组成。副基准传声器包括L S 1型副基准传声器和L S 2型副基准传声器,通过用耦合腔互易法精确校准测量副基准传声器的声压灵敏度进行声压量值的复现。L S 1型副基准传声器互易校准测量的频率范围为1 0 H z1 0k H z,测量不确定2J J G2 0 3 72 0 1 5度为:1 0H z 6.3k H z,0.0 5d B(k=2);6.3k H z 1 0k H z,0.1 0d B(k=2)。L S 2型副基准传声器互易校准测量的频率范围为1 0 H z2 5k H z,测量不确定度为:1 0H z 4 0H z,0.1 0d B(k=2);4 0H z 6.3k H z,0.0 5d B(k=2);6.3k H z 2 5k H z,0.1 2d B(k=2)。声压量值的传递采用耦合腔互易法,由副基准传声器与计量标准器具中的实验室标准传声器组成一组(3只),在耦合腔互易法声压副基准装置上进行互易校准测量,得到实验室标准传声器的声压灵敏度级,并根据参与测量的副基准传声器的测量结果,对标准传声器的测量结果进行确认。对于L S 1型实验室标准传声器,耦合腔互易法声压副基准装置校准的频率范围为1 0H z 1 0k H z,测量不确定度为:1 0H z 6.3k H z,0.0 5d B(k=2);6.3k H z 1 0k H z,0.1 0d B(k=2)。对于L S 2型实验室标准传声器,互易校准测量的频率范围为1 0H z 2 5k H z,测量不确定度为:1 0H z 3 1.5H z,0.1 0d B(k=2);3 1.5H z 6.3k H z,0.0 5d B(k=2);6.3k H z 2 5k H z,0.1 2d B(k=2)。3 空气声声压计量标准3.1 概述空气声计量标准将空气声压量值从国家计量基准向工作计量器具传递。空气声计量标准包括工作标准传声器检定装置、声校准器检定装置、声级计检定装置、标准声源检定装置、次声传感器校准装置等若干计量标准装置。部分检定装置可以组合为电声标准装置,通常由实验室标准传声器、电子测量仪器、自由场装置以及相关配套设备组成。对于未列入检定系统表中的检定装置,可根据相应的检定规程,确定其量值传递途径。3.2 工作标准传声器检定装置工作标准传声器检定装置分为耦合腔比较法、自由场比较法两种,包括声源、测量系统和必要的声场条件,用于对各类工作标准传声器进行检定。耦合腔比较法的量值传递频率范围为1 0H z 2 5k H z,声压灵敏度级的测量不确定度为0.4 0d B(k=2),自由场比较法的量值传递频率范围为2 5 0H z 5 0k H z,其中2 5 0H z2 0k H z频 率 范 围 内 的 声 场 灵 敏 度 级 测 量 不 确 定 度 为0.5 0d B(k=2),2 0k H z 5 0k H z频率范围内的声场灵敏度级测量不确定度为2.0d B(k=2)。注:工作标准传声器5 0k H z以上的频率响应可用静电激励器法测量。3J J G2 0 3 72 0 1 53.3 声校准器检定装置声校准器检定装置包括实验室标准传声器(或工作标准传声器、L S级声校准器)和测量系统,采用直接测量法(或比较法)进行声压量值传递,用于对声校准器进行检定。声校准器检定装置的频率范围为3 1.5H z 1 6k H z,声压级范围为9 4d B、1 0 4d B、1 1 4d B和1 2 4d B,3 1.5H z 4k H z频率范围内的声压级测量不确定度为0.1 0d B(k=2),4k H z 1 6k H z频率范围的声压级测量不确定度为0.5 0d B(k=2)。3.4 声级计检定装置声级计检定装置包括实验室标准传声器、声校准器、测量系统及消声室,用于对声级计进行检定。声级计检定装置的测量范围及不确定度为:1 0H z 2 5k H z,频率计权0.4d B1.0d B(k=2)。3.5 标准声源检定装置标准声源检定装置包括工作标准传声器、声校准器、测量系统和消声室,用于对标准声源进行检定。装置的频率范围为:5 0H z 2 0k H z,测量不确定度为:A计权声功率级0.5d B(k=2)。3.6 次声传感器校准装置次声传感器校准装置包括激励系统、腔体、位移测量系统、静压测量系统,根据活塞尺寸和位移、腔体体积以及静压力进行计算获得腔体内的声压级大小,用于对次声传感器的校准,装置的频率范围为0.1H z 2 0H z,声压级范围为9 4d B1 4 0d B,声压灵敏度级测量不确定度为0.8d B(k=2)。4 空气声声压工作计量器具4.1 概述空气声声压工作计量器具主要有工作标准传声器、声校准器、声级计(包括噪声统计分析仪、声暴露计等)、标准声源、声强测量仪、次声测量仪和超声测量仪等。工作计量器具可能会有新的产品或不同的名称,在检定系统表中不可能全部列出。对未列入检定系统表的工作计量器具,必要时可根据其被测量、测量范围和工作原理,参考相应检定系统表中列出的工作计量器具的测量范围和工作原理,确定适合的量值传递途径。4.2 工作标准传声器工作标准传声器主要有WS 1、WS 2、WS 3三种类型。WS 1:频率范围:1 0H z 8k H z,频率响应最大允许误差:0.5d B2.0d B;WS 2:频率范围:1 0H z 1 6k H z,频率响应最大允许误差:0.5d B2.0d B;WS 3:频率 范 围:1 0 H z3 1.6k H z,频 率 响 应 最 大 允 许 误 差:0.5d B2.0d B。4.3 声校准器声校准器分为1级和2级。1级:频率范围:3 1.5H z 1 6k H z,声压级最大允许误差:0.4 0d B 1.0 0d B;2级:频率范围:1 6 0H z 12 5 0H z,声压级最大允许误差:0.7 5d B。4J J G2 0 3 72 0 1 54.4 声级计声级计分为1级和2级。1级:频率范围:1 0H z 2 0k H z;频率计权最大允许误差:1.1d B(+4.0,-)d B。2级:频率范围:2 0H z 8k H z,频率计权最大允许误差:1.4d B5.6d B。4.5 标准声源频率范围:1 0 0H z 1 0k H z,相邻1/3倍频带声功率级相差不超过3.0d B。4.6 声强测量仪频率范围:4 5H z 7.1k H z;声强频率响应的最大允许误差:1级为0.7d B1.9d B,2级为1.0d B2.8d B。4.7 次声测量仪频率范围:0.1H z 2 0H z;声压级最大允许误差:3.0d B。4.8 超声测量仪频率范围:2 0k H z 5 0k H z;声压级最大允许误差:3.0d B。5 空气声声压计量器具检定系统表框图(见下图)空气声声压计量器具检定系统表框图如下,其中最大允许误差用MP E表示。J J G2 0 3 72 0 1 5J J G2 0 3 72 0 1 5空气声声压计量器具检定系统表框图