實(shí)驗(yàn)報(bào)告-體積速度源

1、實(shí)驗(yàn)報(bào)告-體積速度源體積聲源校準(zhǔn)規(guī)范實(shí)驗(yàn)報(bào)告體積聲源校準(zhǔn)規(guī)范編制組2020年年10 月月體積聲源校準(zhǔn)規(guī)范實(shí)驗(yàn)報(bào)告目目錄1實(shí)驗(yàn)介紹.32計(jì)量特性.42. 1聲壓級(jí)測(cè)量誤差42.2工作頻率范圍錯(cuò)誤！未定義書簽。2.3定位誤差錯(cuò)誤！未定義書簽。2.4聲光圖像時(shí)間一致性錯(cuò)誤！未定義書簽。3實(shí)驗(yàn)結(jié)果43. 1聲壓級(jí)測(cè)量誤差和工作頻率范圍43.2定位誤差錯(cuò)誤！未定義書 簽。° 3.3聲光圖像時(shí)間一致性錯(cuò)誤！未定義書簽。4不確定度評(píng)定54. 1聲壓級(jí)誤差的測(cè)量不確定度評(píng)定54.2定位誤差的測(cè)量不確定度評(píng)定錯(cuò)誤！未定義書簽。4. 3聲光圖像一致性的測(cè)量不確定度評(píng)定錯(cuò)誤！未定義書簽。體積聲源校準(zhǔn)規(guī)范實(shí)

2、驗(yàn)報(bào)告1實(shí)驗(yàn)介紹實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證體積聲源校準(zhǔn) 規(guī)范（征求意見稿）的科學(xué)合理性。時(shí)間：2020年8月2020年10月地點(diǎn)：中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院消聲室環(huán)境條 件：溫度：（1030） °C,相對(duì)濕度：（2080）%實(shí)驗(yàn)樣機(jī)：北京聲望聲電技術(shù)有限 公司的體積聲源使用儀器包括：聲學(xué)分析儀 自由場(chǎng)傳聲器單元 聲校準(zhǔn)器2計(jì)量特性2. 1聲功率級(jí)級(jí)在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)，其能夠產(chǎn)生寬帶穩(wěn)態(tài)聲， 1/3倍頻程聲功率級(jí)之間的級(jí)差一般在6dB范圍內(nèi)。3實(shí)驗(yàn)結(jié)果3. 1聲功率級(jí)體積聲源放置在半消聲室地面中心位置處，20只丹 麥BK公司的4190-L-001型自由場(chǎng)傳聲器單元布置在半徑2m的半球形測(cè)量表面 上，通過延

3、長(zhǎng)線纜連接至控制間的丹麥BK公司的3560D型多通道聲分析儀。測(cè) 試前，先用丹麥BK公司的4231型聲校準(zhǔn)器對(duì)20只自由場(chǎng)傳聲器單元進(jìn)行靈敏 度校準(zhǔn)；隨后體積聲源發(fā)出聲信號(hào)，待信號(hào)穩(wěn)定（一般1分鐘即可）后測(cè)試半球 測(cè)量表面上的60s等效連續(xù)時(shí)間聲壓級(jí)，通過公式計(jì)算出體積聲源發(fā)出的聲功率 級(jí)。表2半球面法測(cè)試聲功率級(jí)（dB）頻率平均值標(biāo)準(zhǔn)偏差 10070. 370. 370. 470. 170. 270. 570. 570. 370. 270. 170. 30. 1212564. 664. 564. 664. 564. 664. 664. 764. 664. 664. 564. 60. 0716

4、076. 876. 776. 776. 676. 776. 776. 876. 876. 876. 676. 70. 0820072. 772. 572. 572. 672. 672. 572. 672. 772. 772. 572. 60. 0725080. 380. 180. 180. 180. 280. 180. 280. 380. 380. 280. 20. 0831582. 181. 781. 881. 981 .981. 981. 981. 881. 982. 281. 90. 1440085. 585. 485. 585. 485. 485. 485. 685. 485. 3 8

5、5. 685. 50. 0850088. 989. 189. 489. 289. 189. 289. 289. 389. 389. 089. 20. 1563088. 388. 588. 788. 588. 588. 688. 588. 588. 588. 288. 50. 1480087. 887. 588. 187. 387. 687. 787. 687. 787. 787. 887. 70. 21100091. 491. 191. 491. 291. 491. 291. 191. 191. 291 .591. 30. 15125096. 796. 896. 896. 696. 896.

6、896. 796. 696. 996. 796. 70. 08160096. 296. 096. 096. 196. 395. 995. 895. 896. 396. 296. 10. 20200093. 293. 393. 492. 993. 1 92. 692. 592. 893. 193. 493. 00. 32250089. 689. 489. 688. 889. 488. 888. 089. 089. 289. 389. 10. 49315082. 983. 282. 982. 583. 182. 882. 182. 883. 183. 082. 80. 31400090 .691.

7、 391. 390. 791. 291. 090. 191. 391. 991. 691. 10. 52500089. 489. 488. 888. 288. 988. 387. 988. 889. 288. 888. 80. 49630087. 988. 688. 087. 887. 687. 987. 887. 687. 3 88. 187. 90. 33800086. 586. 286. 286. 386. 385. 985. 285. 084. 886. 085. 80. 591000081. 682. 482. 983. 082. 882. 281. 580. 780. 381. 6

8、81. 90. 934不確定度評(píng)定分別對(duì)聲壓級(jí)誤差、定位誤差和聲光圖像一致性進(jìn)行不確定 度評(píng)定。4. 1聲功率級(jí)的測(cè)量不確定度評(píng)定4. 1. 1測(cè)量模型噪聲源輻射的輻射聲功率 級(jí)LW的一般表達(dá)式由下式給出：0101g（）wpfslmrepmicbounangleimpmetSLLSdB（C-l）pfL：表面聲壓級(jí)，dB； S：測(cè)量表面的面積,m2; SO： S0=lm2； slm :測(cè)量?jī)x器誤差的容許輸入量；rep :引起被測(cè)噪聲源運(yùn)行條件誤差的容 許輸入量；mic :有限數(shù)量傳聲器位置誤差的容許輸入量；boun :測(cè)試室邊 界條件引起誤差的容許輸入量；angle :聲源發(fā)射聲的方向與測(cè)量表面

9、法向之 間角度差異的容許輸入量；imp :聲源向周圍發(fā)射聲能量因輻射阻抗引起誤差 的容許輸入量；met :因氣象條件引起誤差的容許輸入量。4. 1.2靈敏度系數(shù)確定測(cè)試聲功率級(jí)的不確定度來源主要為上面所需要考 慮的各種因素，下面計(jì)算每一項(xiàng)因素的靈敏度系數(shù)：pfL引入的不確定度是重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)偏差，根據(jù)式（1）其靈敏度系數(shù)為1; S 引入的不確定度主要是由測(cè)量半徑的不準(zhǔn)確所引入的，根據(jù)式（1）其靈敏度系數(shù) 為10/lnl0*l/S0. 17； slm引入的不確定度主要由傳聲器引入的不確定度，前 置放大器引入的不確定度和分析儀引入不確定度共同組成，根據(jù)式（1）其靈敏度 系數(shù)為1； rep引入的不確定

10、度，可包括在不同時(shí)間測(cè)試的聲功率級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)偏 差中，根據(jù)式（1）其靈敏度系數(shù)為1; mic引入的不確定度，可通過同軸圓法和40點(diǎn)測(cè) 試的聲功率級(jí)的偏差得到，根據(jù)式（1）其靈敏度系數(shù)為1； boun引入的不確定 度，由于半消聲室的自由場(chǎng)空間遠(yuǎn)大于測(cè)試時(shí)所使用的半徑為2m半球表面，因 此在本消聲室中測(cè)試聲功率級(jí)受邊界條件影響可忽略不計(jì)，或者參照標(biāo)準(zhǔn)中給出 的值代入計(jì)算，根據(jù)式（1）其靈敏度系數(shù)為1； angle引入的不確定度，由于采 用的噪聲源為近似點(diǎn)聲源，因此本項(xiàng)所引入的不確定度是很小的，可參照標(biāo)準(zhǔn)中 給出的不確定度評(píng)定實(shí)例中所選用的值，根據(jù)式（1）其靈敏度系數(shù)為1; imp引 入的不確定度，可參

11、照標(biāo)準(zhǔn)中給出的不確定度評(píng)定實(shí)例中所選用的值，根據(jù)式（1） 其靈敏度系數(shù)為1; met引入的不確定度，可參照標(biāo)準(zhǔn)中給出的不確定度評(píng)定 實(shí)例中所選用的值，根據(jù)式（1）其靈敏度系數(shù)為1。4. 1. 3標(biāo)準(zhǔn)不確定度的A類評(píng)定pfL引入的不確定度是重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)偏差, 在相同條件下對(duì)體積聲源的頻帶聲功率級(jí)重復(fù)測(cè)量10次，得到的結(jié)果見表4. 1。表4. 1體積聲源頻帶聲功率級(jí)重復(fù)性（dB）頻率平均值標(biāo)準(zhǔn) 偏差10070. 370. 370. 470. 170. 270. 570. 570. 370. 270. 170. 30. 1212564. 664. 564. 664. 564. 664. 664. 7

12、64. 664. 664. 564. 60. 0716076. 876. 776. 776. 676. 776. 776. 876. 876. 876. 676. 70. 0820072. 772. 572. 572. 672. 672. 572. 672. 772. 772. 572. 60. 07250 80. 380. 180. 180. 180. 280. 180. 280. 380. 380. 280. 20. 0831582. 181. 781. 881. 981 .981. 981. 981. 881. 982. 281. 90. 1440085. 585. 485. 585.

13、485. 485. 485. 685. 485. 3 85. 685. 50. 0850088. 989. 189. 489. 289. 189. 289. 289. 389. 389. 089. 20. 1563088. 388. 588. 788. 588. 588. 688. 588. 588. 588. 288. 50. 1480087. 887. 588. 187. 387. 687. 787. 687. 787. 787. 887. 70. 21100091. 491. 191. 491. 291. 491. 291. 191. 191. 291 .591. 30. 1512509

14、6. 796. 896. 896. 696. 896. 896. 796. 696. 996. 796. 70. 08160096. 296. 096. 096. 196. 395. 995. 895. 896. 396. 296. 10. 20200093. 293. 393. 492. 993. 192. 692. 592. 893. 193. 493. 00. 32250089. 689. 489. 688. 889. 488. 888. 089. 089. 289. 389. 10. 49315082. 983. 282. 982. 583. 182. 882 .182. 883. 1

15、83. 082. 80. 31400090. 691. 391. 390. 791. 291. 090. 191. 391. 991. 691.10. 52500089. 489. 488. 888. 288. 988. 387. 988. 889. 288. 888. 80. 49630087. 988. 6 88. 087. 887. 687. 987. 887. 687. 388. 187. 90. 33800086. 586. 286. 286. 386. 385. 985. 285. 084. 886. 085. 80. 591000081. 682. 482. 983. 082.

16、882. 281. 580. 780. 381. 68 1.90. 934. 1.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度的B類評(píng)定頻帶聲功率級(jí)和A計(jì)權(quán)聲功率級(jí)檢定時(shí), B類方法評(píng)定的不確定度主要來源于：1）S引入的不確定度主要是由測(cè)量半徑的不準(zhǔn)確所引入的，測(cè)量半徑主要 受卷尺的分辨率和實(shí)驗(yàn)室者的影響，卷尺引入的誤差為0.01m,其引入的不確定 度為 421028.62drdS dB,以均勻分布考慮3k ,則4421063. 33/1028.6udB；2）slm引入的不確定度主要由聲校準(zhǔn)器、傳聲器、前置放大器和多通道聲分析儀引入的不確定度共同組成，根據(jù)各個(gè)儀器 的校準(zhǔn)證書可以得到其標(biāo)準(zhǔn)確定度，聲校準(zhǔn)器的不確定度為0.2

17、0dB,正態(tài)分布 k=2,則31=0. 20/2=0. 10dB,傳聲器的不確定度為0. 24dB,正態(tài)分布k=2,則 32=0. 24/2=0. 12dB,前置放大器的不確定度為0. 09dB,正態(tài)分布k=2,則 33=0. 09/2=0. 45dB,分析儀的不確定度為0. 20dB,正態(tài)分布k=2,則 34=0. 20/2=0. 10dB,則 20. 02342332322313uuuuudB； 3） rep 引入的不確定度，可包括在不同時(shí)間測(cè)試的聲功率級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)偏差中，可參照標(biāo)準(zhǔn)中給 出的不確定度評(píng)定實(shí)例中所選用的值4=0. 10dB； 4） mic引入的不確定度，可 通過同軸圓法和40點(diǎn)

18、測(cè)試的聲功率級(jí)的偏差得到，其最大偏差為0. 17dB,以均 勻分布考慮3k ,則10. 03/17. 05 udB； 5） boun引入的不確定度，由于半 消聲室的自由場(chǎng)空間遠(yuǎn)大于測(cè)試時(shí)所使用的半徑為2m半球表面，因此在本消聲 室中測(cè)試聲功率級(jí)受邊界條件影響可忽略不計(jì)，參照標(biāo)準(zhǔn)中給出的值6=0. 10dB； 6） angle引入的不確定度，由于采用的噪聲源近似點(diǎn)聲源，因此本項(xiàng)所引入的 不確定度是很小的，可參照標(biāo)準(zhǔn)中給出的不確定度評(píng)定實(shí)例中所選用的值 7=0. 02dB； 7) imp引入的不確定度，可參照標(biāo)準(zhǔn)中給出的不確定度評(píng)定實(shí)例中 所選用的值8二0. 004dB；8) met引入的不確定度，可參照標(biāo)準(zhǔn)中給出的不確定度評(píng)定實(shí)例中所選用 的值 9二0. 04dBo以上分量獨(dú)立無關(guān)，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 29292828272726262525242423232222212lucucucucucucucucucuc表4. 2合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度頻率26 頻率 /Hz500630800100012