1kHz～1MHz標準水聽器規(guī)范

11kHz～1MHz標準水聽器檢定規(guī)程本規(guī)程參考采用國際電工委員會IEC60565Ed.2:2006《水聲水聽器0.01Hz~1MHz頻率范圍的校準》中的自由場互易法校準。本規(guī)程適用于頻率在1kHz～1MHz范圍內(nèi)標準水聽器的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗。該頻率范圍內(nèi)標準發(fā)射器發(fā)送電流響應(yīng)級的校準也可參照熱行。本規(guī)程引用下列文獻：使用本規(guī)程時，應(yīng)注意使用上述引用文獻的現(xiàn)行有效版本。在本規(guī)程中，若不加以說明，則所有的電壓、電流、聲壓均指有效值。3.1互易換能器的電端(electricalterminalsofareciprocaltransducer)用作水聽器時測量其開路電壓的電端和用作發(fā)射器時測量其發(fā)射電流的電端。當發(fā)射器和水聽器置于自由聲場中，其主軸成一直線并互相對準時，水聽器兩端的開路瞬時電壓與通過發(fā)射器的瞬時電流的復(fù)數(shù)比。2單位：伏[特],V。5.1自由場[電壓]靈敏度[級]在100kHz以下頻率使用的標準水聽器，自由場靈敏度級應(yīng)不低于一215dB(基準值：1V/μPa);在100kHz~1MHz頻率范圍內(nèi)使用的標準水聽器，自由場靈敏度級應(yīng)不低于-250dB。在100kHz以下頻率使用的標準水聽器，自由場靈敏度級的起伏應(yīng)不超過±3.0dB;在100kHz～1MHz頻率范圍內(nèi)使用的標準水聽器，自由場靈敏度級的起伏6.2.1標準水聽器的特性和構(gòu)造應(yīng)適合于在水溫(5～30)℃、水深(0～10)m的環(huán)境6.2.2標準水聽器使用的材料和結(jié)構(gòu)應(yīng)具有長期穩(wěn)定性，水聽器暴露于水中的所有部6.2.3高阻抗的敏感元件應(yīng)進行靜電屏蔽，靜電屏蔽和標準水聽器暴露于水中的金屬36.3.1對不帶前置放大器的標準水聽器，頻率低于100kHz時，在電端測得的絕緣電阻應(yīng)大于100MQ(測試電壓100V);頻率高于100kHz時，絕緣電阻應(yīng)大于100kΩ(測試電壓100V)。在電端測得的電容值與使用說明書中提供的數(shù)值相差應(yīng)不超過6.3.2對帶前置放大器的標準水聽器，當有振動信號作用到水聽器敏感元件時，電端6.3.3測量時所用夾具對標準水聽器的靈敏度有影響，則標準水聽器檢定用夾具應(yīng)與(1)制造商的名稱：(2)產(chǎn)品的型號；(3)產(chǎn)品的序列號。6.4.2每只標準水聽器應(yīng)附有相應(yīng)的出廠校準資料。出廠校準資料應(yīng)包括標準水聽器6.4.3不需要進行調(diào)節(jié)的部件，應(yīng)采用密封或標記的方法加以保護，以免影響標準水室溫：10℃~30℃;濕度：30%～90%;水溫：5℃~30℃。于±1%。(2)波形采集儀：A/D變換位數(shù)不低于8bit,采樣頻率至少比信號頻率高4倍。(1)檢定水域和信號41)發(fā)射換能器和水聽器之間的距離場中，兩者之間的距離應(yīng)滿足公式(1)的要求。2)檢定用信號可以是連續(xù)正弦信號，也可以是脈沖調(diào)制正弦信號。3)當用連續(xù)正弦信號時，為了得到自由場，檢定應(yīng)在消聲水池或開闊水域中進行，4)當用脈沖調(diào)制正弦信號檢定時，可在消聲水池、非消聲水池或其他有限空間的5)當用脈沖調(diào)制正弦信號檢定時，為了減小混響聲對直達聲的影響，脈沖的重復(fù)(2)輔助換能器對發(fā)射換能器和互易換能器應(yīng)作非線性檢查。當頻率小于100kHz時，非線性應(yīng)不對互易換能器應(yīng)作互易性檢查。當頻率小于100kHz時，非互易性應(yīng)不超過(3)電子儀器1)信號源：頻率穩(wěn)定度應(yīng)優(yōu)于±0.02%/h,頻率示值誤差不超過±0.02%;最大輸出電壓不低于1V峰值，電壓示值誤差不超過±1%。2)測量放大器：輸人阻抗應(yīng)比水聽器阻抗至少高100倍，增益誤差不超過3)電子開關(guān)：兩通道間的串擾應(yīng)小于-80dB。4)功率放大器：輸出阻抗與發(fā)射換能器阻抗相匹配，輸出波形失真(THD+N)不大于2%。5)濾波器：1/3或1/1倍頻程濾波器，或者頻帶寬度任意可調(diào)的帶通濾波器，衰減6)兆歐表：測試電壓100V,絕緣電阻測量最大允許誤差±10%。7)電容表：電容值測量范圍不小于100μF,電容測量最大允許誤差±5%。8)計算機：帶儀器控制接口。標準水聽器的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗項目見表1。5首次檢定后續(xù)檢定使用中檢驗外觀檢查+十+絕緣電阻+++十++自由場靈敏度[級]+++自由場靈敏度級頻率響應(yīng)十+ 標準水聽器應(yīng)具有清晰的標志，包括制造商的名稱、產(chǎn)品的型號、產(chǎn)品的序列號出廠校準資料應(yīng)符合6.4.2的要求。器的電纜末端接到兆歐表兩端，測得的絕緣電阻值應(yīng)容值應(yīng)符合6.3.1的要求。7.3.4自由場靈敏度[級]使用中檢驗：按7.3.4.3的(4)中的4)實施?？贾行南嗑郿p,測量H按公式(2)計算。與H的電轉(zhuǎn)移阻抗模Um——F發(fā)射時H的開路電壓值，V;中心相距dg,測量J的開路電壓Um與F的發(fā)射電流Ir,F與J的電轉(zhuǎn)移阻抗模按公6式(3)計算。式(4)計算。7打印機打印機測量放大器接收器發(fā)射器信號源計算機測量水池899)按圖1所示進行三只換能器的組合，每次組合重復(fù)執(zhí)行步驟3)到8),測得選電子開關(guān)轉(zhuǎn)到開路電子開關(guān)轉(zhuǎn)到開路電壓取樣信號開路電壓信號經(jīng)過開路電壓信號A/D采樣并進入計算機進行DFT運算電流信號經(jīng)過放大器和濾波器計算電轉(zhuǎn)移阻抗模否測量是否完成?進行DFT運算是輸出和存儲程控信號源輸出電子開關(guān)轉(zhuǎn)到電流取樣信號電流信號A/D采樣并進入計算機設(shè)定工作頻率f(n)和各種工作參數(shù)10)將測得的三組電轉(zhuǎn)移阻抗模取以10為底的對數(shù)值，分別代入公式(10)、自由場靈敏度級頻率響應(yīng)由各檢定頻率點上的自由場靈敏度級構(gòu)成，結(jié)果應(yīng)符合5.2的要求。7.4檢定結(jié)果的處理經(jīng)檢定符合本規(guī)程要求的標準水聽器發(fā)給檢定證書；不符合要求的標準水聽器發(fā)給檢定結(jié)果通知書，并注明不合格的項目，檢定證書和檢定結(jié)果通知書的內(nèi)頁格式見附錄標準水聽器的檢定周期為不超過附錄A附錄B互易法檢定條件的驗證和幅角不隨輸入電流I變化的范圍。當頻率小于100kHz時，要求電轉(zhuǎn)移阻抗模|Zg|的變化應(yīng)不超過±0.2dB;頻率大于等于100kHz時|Zg|的變化應(yīng)不超過±0.5dB?若滿足此條件，則認為兩換能器下，在此范圍內(nèi)都是線性的，其非線性誤差I(lǐng)若電轉(zhuǎn)移阻執(zhí)模|Zm|隨輸人電流】發(fā)生變化，則需改變距離a或更換一換能器以Z的模值之差應(yīng)不超過±0.5dB;當頻率大于等于100kHz時應(yīng)不超±1.0dB。若d 附錄C二、絕緣電阻(100V):MΩ四、自由場靈敏度級(基準值：1V/μPa):頻率f/kHz自由場靈敏度M/dB入水深度：m檢定依據(jù)：JJG1017—20071kHz～1MHz標準水聽器檢定規(guī)程 V一、外觀檢查，二、絕緣電阻(100V):MΩ四、自由場靈敏度級(基準值：1V/μPa):頻率f/kHz自出場靈敏度M/dE℃檢定依據(jù)：JJG1017—20071kHz～1MHz標準水聽器檢定規(guī)程使用標準裝置名稱：檢定結(jié)果通知書中應(yīng)標明不合格的項目，對不能繼續(xù)進行檢定的項目加以說測量不確定度評定實例Js=6-201gp-20lgf由場靈敏度重復(fù)測量6次，得到的結(jié)果如表E.1所示。12458一209.4E.3.2標準不確定度的B類評定(1)前置放大器輸入阻抗不足引入的不確定度分量前置放大器輸入阻抗不足的誤差不超過±0.10dB,以均勻分布考慮，取k=√3,uai=0.10/√3dB=0.06dBugg=0.40/√3dB=0.23dBugo=0.10/√3dB數(shù)值/dB1平均值實驗標準偏差2前置放大器輸入阻抗3電流變換器靈敏度4數(shù)據(jù)采集器量化5互易換能器互易性偏差6換能器的非線性7方向?qū)势?距離測量9水密度引用值脈沖穩(wěn)態(tài)不充分無規(guī)噪聲干擾電磁干擾ug(a)=[uii+uis+us+uí+uio+u