聲校準器檢定規(guī)程

JJG176—20221聲校準器檢定規(guī)程1范圍本規(guī)程適用于LS(實驗室標準)級、1級和2級聲校準器的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。2引用文件本規(guī)程引用了下列文件:JJG175工作標準傳聲器(靜電激勵器法)JJG790實驗室標準傳聲器(耦合腔互易法)JJG1019工作標準傳聲器(耦合腔比較法)JJF1001—2011通用計量術(shù)語及定義JJF1034—2020聲學(xué)計量術(shù)語及定義JJF1059.1—2012測量不確定度評定與表示GB/T3102.7—1993聲學(xué)的量和單位GB/T15173—2010電聲學(xué)聲校準器GB/T20441.1—2010電聲學(xué)測量傳聲器第1部分:實驗室標準傳聲器規(guī)范ISO266:1997聲學(xué)優(yōu)選頻率(Acoustics—Preferredfrequencies)ISO/IEC指南98-4:2012測量不確定度測量不確定度在合格評定中的作用(Uncertaintyofmeasurement—Roleofmeasurementuncertaintyinconformityassess-ment)IEC60942:2017電聲學(xué)聲校準器(Electroacoustics—Soundcalibrators)凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本規(guī)程;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)程。3術(shù)語和計量單位3.1術(shù)語和定義JJF1001—2011、JJF1034—2020和JJF1059.1—2012界定的及以下術(shù)語和定義適用于本規(guī)程。3.1.1聲校準器soundcalibrator當以規(guī)定的配置耦合到規(guī)定型號的傳聲器上時,產(chǎn)生規(guī)定聲壓級和規(guī)定頻率的正弦聲壓的裝置。[來源:IEC60942:2017,3.1]3.1.2活塞發(fā)聲器pistonphone通過體積速度已知的一個或多個活塞的運動,在固定的空氣體積中產(chǎn)生聲壓的聲校準器。JJG176—20222[來源:IEC60942:2017,3.2]3.1.3規(guī)定聲壓級specifiedsoundpressurelevel在參考環(huán)境條件下,與規(guī)定型號的傳聲器和相關(guān)配置級,對單個的聲校準器(如LS級聲校準器)或相同型號的所有聲校準器(如1級或2級聲校準器)有效。注:基準聲壓為20μPa。[來源:IEC60942:2017,3.3]3.1.4標稱聲壓級nominalsoundpressurelevel取整到最接近于規(guī)定聲壓級的分貝值,對相同型號的所有聲校準器有效(為標記用)。注:基準聲壓為20μPa。[來源:IEC60942:2017,3.4]3.1.5規(guī)定頻率specifiedfrequency聲校準器在參考環(huán)境條件下產(chǎn)生的聲的頻率,對單個聲校準器(如LS級聲校準器)或相同型號的所有聲校準器(如1級或2級聲校準器)有效。[來源:IEC60942:2017,3.5]3.1.6標稱頻率nominalfrequency通常按ISO266取整的規(guī)定頻率的近似值(為標記用)。[來源:IEC60942:2017,3.6]3.1.7主聲壓級principalsoundpressurelevel使用說明書中規(guī)定為主的標稱聲壓級。注:1當聲校準器產(chǎn)生多于一個聲壓級時,制造者確定一個標稱聲壓級為主聲壓級。2基準聲壓為20μPa。[來源:IEC60942:2017,3.7]3.1.8主頻率principalfrequency使用說明書中規(guī)定為主的標稱頻率。注:當聲校準器產(chǎn)生多于一個頻率時,制造者確定一個標稱頻率為主頻率。[來源:IEC60942:2017,3.8]3.1.9總失真+噪聲totaldistortion+noise之比。注:失真是與非線性相關(guān)的信號分量,而噪聲是不相關(guān)分量。[來源:IEC60942:2017,3.10]3.1.10參考平面referenceplane傳聲器和聲校準器之間的接觸面。[來源:IEC60942:2017,3.11]33.1.11傳聲器有效負載體積effectiveloadvolumeofamicrophone在參考環(huán)境條件下,與由參考平面、傳聲器膜片和在參考平面上傳聲器的外圓柱面GB/T20441.1—2010中描述)。注:有效負載體積的單位為立方毫米(mm3),且可能隨頻率而改變。[來源:IEC60942:2017,3.13,有修改]3.1.12接受限acceptancelimit允許的測得值的規(guī)定上邊界或下邊界。注:本規(guī)程中的接受限類似于GB/T15173—2010中的設(shè)計和制造用的誤差限。[來源:ISO/IECGuide98-4:2012,3.3.8,有修改]3.2量和單位本規(guī)程采用GB/T3102.7—1993規(guī)定的量和單位。本規(guī)程中主要計量特性的單位名稱和符號如下:—聲壓級的單位為分貝(dB);—短期級漂移的單位為分貝(dB);—頻率的單位為赫茲(Hz);—總失真+噪聲以百分數(shù)(%)表示。4概述4.1聲校準器是一種以規(guī)定的配置(例如帶與不帶保護柵)耦合到規(guī)定型號的傳聲器上時,能在一個或多個規(guī)定頻率上產(chǎn)生一個或多個已知的聲壓級的裝置。有些聲校準器產(chǎn)生的聲壓級可能與靜壓有關(guān)。聲校準器有兩個主要用途:a)測定規(guī)定型號的傳聲器在規(guī)定配置時的電聲聲壓靈敏度;b)檢查和調(diào)整聲測量裝置或系統(tǒng)的總靈敏度。4.2聲校準器按性能分為LS級、1級和2級共三個級別。LS級的接受限最小,2級的最大。LS級聲校準器通常在實驗室中使用,1級和2級為現(xiàn)場使用的聲校準器。1級聲校準器主要與1級聲級計,2級聲校準器主要與2級聲級計配套使用。4.3需經(jīng)靜壓修正后方符合相應(yīng)級別要求的活塞發(fā)聲器分別標識為LS/M級或1/M級聲校準器。為LS級聲校準器規(guī)定的接受限也適用于LS/M級聲校準器;為1級聲校準器規(guī)定的接受限也適用于1/M級聲校準器。5計量性能要求5.1聲壓級5.1.1聲校準器的主聲壓級應(yīng)至少為90dB。5.1.2聲校準器產(chǎn)生的聲壓級與相應(yīng)的規(guī)定聲壓級之差的絕對值應(yīng)不超過表1給出的適用接受限。對標識為LS/M或1/M級的聲校準器應(yīng)作靜壓修正,應(yīng)修正為7.1.3規(guī)定的參考靜壓下的聲壓級。JJG176—20224表1聲壓級的接受限標稱頻率/Hz接受限/dBLS級1級2級31.5~<160 0.30 160~12500.100.250.40>1250~4000 0.35 >4000~8000 0.45 >8000~16000—0.50—對于LS級或者2級聲校準器,“-”表示本規(guī)程未規(guī)定該標稱頻率范圍的接受限。5.2短期級漂移在60s的工作時段內(nèi),聲校準器產(chǎn)生的聲壓級的最大值和最小值與平均值之差的絕對值均應(yīng)不超過表2給出的適用接受限。表2短期級漂移的接受限標稱頻率/Hz接受限/dBLS級1級2級31.5~63 0.20 >63~<160 0.10 160~12500.030.070.15>1250~4000 0.07 >4000~8000 0.07 >8000~16000—0.07—對于LS級或者2級聲校準器,“-”表示本規(guī)程未規(guī)定該標稱頻率范圍的接受限。5.3頻率5.3.1聲校準器產(chǎn)生的聲的主頻率應(yīng)在160Hz~1250Hz范圍內(nèi)。聲校準器的規(guī)定頻率應(yīng)為ISO266:1997給出的準確頻率。5.3.2聲校準器應(yīng)在主頻率提供主聲壓級。5.3.3聲校準器產(chǎn)生的聲的頻率與相應(yīng)的規(guī)定頻率之差(以百分數(shù)表示)的絕對值應(yīng)不超過表3給出的適用接受限。表3頻率的接受限級別接受限/%LS級0.71級0.72級1.7接受限以規(guī)定頻率的百分數(shù)表示。JJG176—202255.4總失真+噪聲聲校準器產(chǎn)生的聲信號在標稱頻率為22.4Hz~22.4kHz范圍內(nèi)的總失真+噪聲應(yīng)不超過表4給出的適用接受限。表4總失真+噪聲的接受限標稱頻率/Hz接受限/%LS級1級2級31.5~<160 3.0 160~12502.02.53.0>1250~16000 3.0 對于LS級或者2級聲校準器,“-”表示本規(guī)程未規(guī)定該標稱頻率范圍的接受限。6通用技術(shù)要求6.1提交試驗需要時,應(yīng)隨被檢聲校準器一同提交:a)使用說明書;b)LS級聲校準器的個體校準圖表;c)適用于不同類型傳聲器的適配器;d)與LS/M級和1/M級聲校準器配套使用的氣壓計。6.2標志和信息6.2.1聲校準器應(yīng)具有以下清晰而耐久的標志:a)制造者的名稱和/或商標;b)聲校準器的型號和序列號;c)采用國家標準和/或國際標準的編號;d)聲校準器性能級別的標識,包括可能需要的字母標識“/M”。6.2.2提交的使用說明書應(yīng)提供以下信息:a)標稱工作模式和配置的描述;b)標稱聲壓級和標稱頻率(對LS級聲校準器)或規(guī)定聲壓級和規(guī)定頻率(對1級和2級聲校準器);c)主聲壓級和主頻率;d)聲壓級和頻率達到穩(wěn)定所需的時間;e)能用的電池型號及標稱工作電壓及極限值;f)如適用,有關(guān)固件和軟件的細節(jié);g)如適用,聲校準器的規(guī)定方位;h)如適用,靜壓修正方法和靜壓修正數(shù)據(jù)及其測量不確定度;i)如適用,氣壓表的靜壓測量不確定度(提供氣壓表時)或可用氣壓表的規(guī)范(未提供氣壓表時)。JJG176—202266.3外觀和結(jié)構(gòu)6.3.1聲校準器及附件不應(yīng)有機械性損傷、聲漏等可能影響計量性能的現(xiàn)象;開關(guān)等控制器件應(yīng)操縱靈活、定位準確、接觸可靠。6.3.2非供操作者使用的部件應(yīng)采用密封或標記的方法加以保護。7計量器具控制7.1檢定條件7.1.1計量標準器和主要配套設(shè)備a)實驗室標準傳聲器:符合JJG790要求的LS2P型實驗室標準傳聲器。b)工作標準傳聲器:符合JJG175或JJG1019要求的WS2P型工作標準傳聲器。注:工作標準傳聲器僅用于1級和2級聲校準器的傳聲器法測量。c)聲校準器:符合本規(guī)程要求的LS級或1級聲校準器。注:LS級聲校準器能用于1級和2級聲校準器的比較法測量,而1級聲校準器僅用于2級聲校準器的比較法測量。d)測量放大器:頻率范圍為22.4Hz~22.4kHz,頻率響應(yīng)不超過±0.2dB,總失真不大于0.1%,在檢定期間的穩(wěn)定性優(yōu)于±0.01dB。注:可用符合要求的聲分析儀取代測量放大器。e)聲頻信號發(fā)生器:頻率范圍為31.5Hz~16kHz,總失真不大于0.1%,在檢定期間的幅值穩(wěn)定性優(yōu)于±0.02dB。注:可用符合要求的聲分析儀的信號輸出通道取代聲頻信號發(fā)生器。f)前置放大器:在22.4Hz~22.4kHz頻率范圍,頻率響應(yīng)不超過±0.1dB,總失真不大于0.1%,在檢定期間內(nèi)的穩(wěn)定性優(yōu)于±0.01dB。g)數(shù)字電壓表:在31.5Hz~16kHz頻率范圍內(nèi),交流電壓示值的最大允許誤差不超過±0.2%,直流電壓示值的最大允許誤差不超過±0.05%。注:可用符合要求的聲分析儀取代數(shù)字電壓表。h)失真測量儀:采用基波抑制法。在22.4Hz~22.4kHz頻率范圍和0.1%~3.0%的失真測量范圍內(nèi),總失真+噪聲示值的最大相對誤差不超過±10%(參考值為測量范圍上限)。i)數(shù)字頻率計:在31.5Hz~16kHz頻率范圍內(nèi),頻率示值的最大允許誤差不超過±0.05%。j)氣壓計:在檢定環(huán)境條件內(nèi),靜壓示值的最大允許誤差為±0.2kPa。k)溫度計:在檢定環(huán)境條件內(nèi),溫度示值的最大允許誤差為±0.2℃。l)濕度計:在檢定環(huán)境條件內(nèi),相對濕度示值的最大允許誤差為±4%。7.1.2檢定環(huán)境條件聲校準器的檢定環(huán)境條件為:—靜壓:80kPa~105kPa;—空氣溫度:20℃~26℃;—相對濕度:25%~90%;JJG176—20227—環(huán)境噪聲聲壓級至少比待測標稱聲壓級低30dB。7.1.3參考環(huán)境條件規(guī)定聲校準器性能的參考環(huán)境條件為:—靜壓:101.325kPa;—空氣溫度:23℃;—相對濕度:50%。7.2檢定項目7.2.1聲校準器的檢定項目見表5。表5檢定項目和使用中檢查項目一覽表項目名稱首次檢定后續(xù)檢定使用中檢查通用技術(shù)要求+++聲壓級+++(僅使用比較法)短期級漂移+ 頻率++(僅在主聲壓級上) 總失真+噪聲++ 注:“+”表示需檢定或檢查的項目,“-”表示不需檢定或檢查的項目。7.2.2對于具有多個規(guī)定聲壓級的聲校準器的后續(xù)檢定,僅在主聲壓級測量聲校準器產(chǎn)生的聲的頻率。7.3檢定方法7.3.1通用技術(shù)要求在進行性能試驗之前:—目視檢查,確認已按6.1的要求提供了檢定所需的文件和附件。—目視檢查,確認聲校準器的標志和信息符合6.2的要求?！恳暫褪謩硬僮鳈z查,確認聲校準器及附件的結(jié)構(gòu)和外觀符合6.3的要求,并確定其工作正常。7.3.2聲壓級7.3.2.1概述聲校準器產(chǎn)生的聲壓級的測量方法,分為傳聲器直接測量法(簡稱傳聲器法)和聲校準器比較測量法(簡稱比較法)。對LS級聲校準器,應(yīng)采用傳聲器法,并以校準過的實驗室標準傳聲器為參考傳聲器。對1級和2級聲校準器,可采用傳聲器法,并以校準過的工作標準傳聲器或?qū)嶒炇覙藴蕚髀暺鳛閰⒖紓髀暺?。也可采用比較法,對1級聲校準器應(yīng)以校準過的LS級聲校準器為參考聲校準器,對2級聲校準器應(yīng)以校準過的1級聲校準器或LS級聲校準器為參考聲校準器。對具有多個規(guī)定聲壓級和/多個規(guī)定頻率的聲校準器,應(yīng)就每個聲壓級和頻率組合JJG176—20228測量聲壓級,也允許按客戶所要求的那些組合測量聲壓級。7.3.2.2傳聲器直接測量法a)測得的聲壓級聲校準器產(chǎn)生的聲壓級按公式(1)計算。Lp=Lpi+K0+D+Kp+KV(1)式中:Lp—聲校準器產(chǎn)生的聲壓級,dB;Lpi—重復(fù)測得的算術(shù)平均聲壓級,dB;K0—參考傳聲器的開路聲壓靈敏度級的修正值,dB;D—前置放大器的插入損失,dB;Kp—聲校準器的靜壓修正值,dB;KV—腔體積修正值,dB。測得的聲校準器產(chǎn)生的聲壓級與規(guī)定聲壓級之差的絕對值應(yīng)不超過表1給出的適用接受限,按包含概率95%計算的實際測量不確定度應(yīng)不超過表A.1給出的相應(yīng)的目標測量不確定度。b)算術(shù)平均聲壓級傳聲器法聲壓級檢定裝置的示意圖見圖1。圖1中,前置放大器的輸出連接至測量放大器的“前置放大器輸入”端口,聲頻信號發(fā)生器的信號連接至測量放大器的“直接輸入”端口,數(shù)字電壓表連接在測量放大器的直流(或交流)輸出端口。圖1傳聲器法聲壓級檢定裝置示意圖檢定裝置按規(guī)定時間預(yù)熱后,將測量放大器置于“內(nèi)校”,調(diào)節(jié)“前置放大器輸入”或“直接輸入”通道的靈敏度,使其增益相同,并觀察連接在測量放大器輸出端的數(shù)字電壓表應(yīng)有相同的示值。依據(jù)被檢聲校準器的標稱聲壓級,將測量放大器置于相應(yīng)的測量范圍,使用時間計權(quán)F(快響應(yīng)),頻率響應(yīng)置于“線性”。將參考傳聲器(實驗室標準傳聲器或工作標準傳聲器)緊密地插入被檢聲校準器的耦合腔內(nèi),參考平面與水平面保持平行。如制造者JJG176—20229規(guī)定了聲校準器的工作方位,則應(yīng)按規(guī)定方位放置。接通被檢聲校準器的電源,經(jīng)歷制造者規(guī)定的穩(wěn)定時間之后,先將測量放大器置于“前置放大器輸入”,記錄連接在測量放大器輸出端的數(shù)字電壓表在聲校準器穩(wěn)定工作后的5s平均電壓示值。然后將測量放大器置于“直接輸入”,調(diào)節(jié)聲頻信號發(fā)生器的輸出信號頻率與被檢聲校準器的規(guī)定頻率相同,并調(diào)節(jié)其輸出電壓,使連接在測量放大器輸出端的數(shù)字電壓表的示值與前述平均示值相同,記錄連接在聲頻信號發(fā)生器輸出端的數(shù)字電壓表的示值Ui。并按公式(2)計算聲壓級。Lpi=20lg(2)式中:Lpi—第i次測得的聲壓級,dB;Ui—第i次測得的聲頻信號發(fā)生器的輸出電壓,V;U0—參考電壓,U0=1μV。上述過程重復(fù)3次,并求出3次測量的算術(shù)平均聲壓級Lpi。每一次重復(fù)均應(yīng)包括參考傳聲器與聲校準器的重新耦合與分離。每次耦合時傳聲器應(yīng)繞其主軸旋轉(zhuǎn),以使參考傳聲器的方位在測量中是均勻分布的。c)參考傳聲器開路聲壓靈敏度級的修正值應(yīng)根據(jù)參考傳聲器使用說明書提供的環(huán)境影響修正方法,將參考傳聲器在參考環(huán)境條件下的傳聲器開路聲壓靈敏度級修正為實際檢定環(huán)境條件下的傳聲器開路聲壓靈敏度級。也可按公式(3)進行修正。Lpx=Lp0+αp（p-101.325）+αt（t-23）(3)式中:Lpx—參考傳聲器在實際檢定環(huán)境條件下的開路聲壓靈敏度級,dB;Lp0—參考傳聲器在參考環(huán)境條件下的開路聲壓靈敏度級,dB;αp—參考傳聲器的靜壓修正系數(shù),dB/kPa;αt—參考傳聲器的溫度修正系數(shù),dB/℃;p—檢定時的靜壓,kPa;t—檢定時的空氣溫度,℃。注:常用的參考傳聲器在250Hz時的靜壓修正系數(shù)αp和溫度修正系數(shù)αt見表B.1。參考傳聲器的開路聲壓靈敏度級的修正值按公式(4)計算。K0=-26-Lpx(4)式中:K0—參考傳聲器的開路聲壓靈敏度級修正值,dB;Lpx—參考傳聲器在實際檢定環(huán)境條件下的開路聲壓靈敏度級,dB。d)前置放大器的插入損失前置放大器的插入損失可用插入電壓法測定,也可由前置放大器插入損失測量裝置來測定,見圖2。JJG176—202210圖2前置放大器插入損失測量裝置示意圖在測量裝置開機前,先在參考傳聲器與前置放大器之間加接一個絕緣環(huán)和一個延長導(dǎo)體,以保證參考傳聲器外殼與前置放大器外殼的絕緣隔離和參考傳聲器電輸出端與前置放大器輸入端的有效接觸。測量裝置按規(guī)定時間預(yù)熱后,將測量放大器置于“內(nèi)校”,調(diào)節(jié)“前置放大器輸入”和/或“直接輸入”通道的靈敏度,使其增益相同,并觀察連接在測量放大器輸出端的數(shù)字電壓表應(yīng)有相同的示值。調(diào)節(jié)聲頻信號發(fā)生器的輸出信號頻率和幅度,使其與被檢聲校準器的聲信號頻率和幅度相當。先將開關(guān)K1和K2同時置于位置A,聲頻信號發(fā)生器的輸出電壓經(jīng)參考傳聲器外殼,通過傳聲器膜片與后極板組成的電容耦合到前置放大器后饋入測量放大器的“前置放大器輸入”通道,并使測量放大器產(chǎn)生合適的指示,記錄數(shù)字電壓表的示值UA。然后將開關(guān)K1和K2同時置于位置B,聲頻信號發(fā)生器的輸出信號直接由測量放大器的“直接輸入”端輸入,記錄數(shù)字電壓表的示值UB。按公式(5)計算前置放大器的插入損失。D=20lg(5)式中:D—前置放大器的插入損失,dB;UB—直接輸入時數(shù)字電壓表的示值,V;UA—經(jīng)前置放大器輸入時數(shù)字電壓表的示值,V。e)聲校準器的靜壓修正值必要時,對LS/M級和1/M級聲校準器,應(yīng)根據(jù)使用說明書提供的靜壓影響修正方法,將在實際檢定靜壓條件下測得的聲壓級修正為參考靜壓條件下的聲壓級。目前國內(nèi)常見LS/M級和1/M級聲校準器(活塞發(fā)聲器)的靜壓修正值可按公式(6)計算。Kp=20lg式中:Kp—靜壓修正值,dB;p—檢定時的靜壓,kPa;0壓,p0=101.325kPa。pp0(6)聲校準器產(chǎn)生的聲壓級可能與耦合后的腔體積(包括傳聲器的前腔等效體積以及熱傳導(dǎo)附加體積)有關(guān),如耦合腔體積超出標準體積,必要時應(yīng)進行腔體積修正。腔體積修正值按公式(7)計算。JJG176—202211(7)KV=20lg(7)式中:KV—腔體積修正值,dB;V—腔標準體積,cm3;ΔV—腔體積改變量,cm3。注:1對常用的標準傳聲器,可根據(jù)表B.2提供的腔體積修正值進行修正。2目前需要進行腔體積修正的聲校準器一般為活塞發(fā)聲器,對具備自動聲壓縮功能的聲校準器和腔體積修正可以忽略不計的聲校準器,則無需腔體積修正。7.3.2.3聲校準器比較測量法a)對1級聲校準器,聲壓級的檢定可通過與LS級的參考聲校準器進行比較,對2級聲校準器,可通過與1級或LS級的參考聲校準器進行比較來實現(xiàn)。b)聲校準器比較法檢定裝置示意圖見圖3。在圖3中,前置放大器的輸出連接至測量放大器的“前置放大器輸入”端口,數(shù)字電壓表連接在測量放大器的直流(或交流)輸出端口。圖3中的聲校準器為交替使用的參考聲校準器和被檢聲校準器。測量傳聲器可以是工作標準傳聲器,也可以是實驗室標準傳聲器。圖3比較法聲壓級檢定裝置示意圖c)依據(jù)被檢聲校準器的標稱聲壓級,將測量放大器置于相應(yīng)的測量范圍,使用時間計權(quán)F(快響應(yīng)),頻率響應(yīng)置于“線性”擋。將測量傳聲器緊密地插入被檢聲校準器的耦合腔內(nèi),參考平面與水平面保持平行。如制造者規(guī)定了聲校準器的工作方位,則應(yīng)按規(guī)定方位放置。d)接通被檢聲校準器的電源,經(jīng)歷制造者規(guī)定的穩(wěn)定時間之后,記錄連接測量放大器輸出端的數(shù)字電壓表在被檢聲校準器穩(wěn)定工作之后的5s平均電壓示值Um。然后用參考聲校準器替代被檢聲校準器,接通參考聲校準器的電源,經(jīng)歷規(guī)定的穩(wěn)定時間之后,記錄連接測量放大器輸出端的數(shù)字電壓表在參考聲校準器穩(wěn)定工作之后的5s平均電壓示值Ur。e)按公式(8)計算聲壓級。UmUr(8)LUmUr(8)12式中:Lpi—第i次測得的聲壓級,dB;Lp0—參考聲校準器聲壓級的校準值,dB;Um—被檢聲校準器引起的電壓示值,V;Ur—參考聲校準器引起的電壓示值,V。 f)上述測量重復(fù)3次,并求出3次測量的算術(shù)平均聲壓級Lpi。每一次重復(fù)均應(yīng)包括參考傳聲器與聲校準器的重新耦合與分離。每次耦合時傳聲器應(yīng)繞其主軸旋轉(zhuǎn),以使得參考傳聲器的方位在測量中是均勻分布的。g)當被檢聲校準器與參考聲校準器的規(guī)定聲壓級和/或規(guī)定頻率不同時,應(yīng)根據(jù)測量傳聲器、前置放大器和測量放大器的級線性和頻響特性,對算術(shù)平均聲壓級進行修正。h)對1/M級聲校準器應(yīng)按照7.3.2.2e),將在實際檢定靜壓條件下測得的聲壓級修正為參考靜壓條件下的聲壓級。i)必要時,應(yīng)參照7.3.2.2f)的方法進行腔體積修正。j)修正后的算術(shù)平均聲壓級即為被檢聲校準器產(chǎn)生的聲壓級。測得的聲校準器產(chǎn)生的聲壓級與規(guī)定聲壓級之差的絕對值應(yīng)不超過表1給出的適用接受限,按包含概率95%計算的實際測量不確定度應(yīng)不超過表A.1給出的相應(yīng)的目標測量不確定度。7.3.3短期級漂移7.3.3.1聲校準器產(chǎn)生的聲壓級的短期級漂移應(yīng)在聲校準器的主聲壓級和主頻率擋檢定。對LS級聲校準器,應(yīng)以校準過的實驗室標準傳聲器為參考傳聲器;對1級和2級聲校準器可使用校準過的工作標準傳聲器或?qū)嶒炇覙藴蕚髀暺鳛閰⒖紓髀暺鳌?.3.3.2短期級漂移的檢定裝置示意圖見圖4。在圖4中,前置放大器的輸出端連接至測量放大器的“前置放大器輸入”端口,數(shù)字電壓表連接在測量放大器的直流(或交流)輸出端口。圖4短期級漂移檢定裝置示意圖7.3.3.3依據(jù)被檢聲校準器的主聲壓級,將測量放大器置于相應(yīng)的測量范圍,使用時13間計權(quán)F(快響應(yīng)),頻率響應(yīng)置于“線性”擋。將參考傳聲器緊密地插入被檢聲校準器的耦合腔內(nèi),參考平面與水平面保持平行。如制造者規(guī)定了聲校準器的工作方位,則應(yīng)按規(guī)定方位放置。7.3.3.4接通被檢聲校準器的電源,經(jīng)歷制造者規(guī)定的穩(wěn)定時間之后,在聲校準器的60s工作時段內(nèi),以隨機的時間間隔記錄數(shù)字電壓表上的電壓示值30次。按公式(2)將記錄電壓示值轉(zhuǎn)換電壓級。計算其平均級(算術(shù)平均)并確定最大級和最小級。計算最大級和最小級與平均級之差的絕對值。7.3.3.57.3.3.4計算的最大級和最小級與平均級之差的絕對值均應(yīng)不超過表2給出的適用接受限,按包含概率95%計算的實際測量不確定度應(yīng)不超過表A.2給出的相應(yīng)的目標測量不確定度。7.3.4頻率7.3.4.1聲校準器產(chǎn)生的聲的頻率的檢定應(yīng)在各規(guī)定頻率的主聲壓級上進行。7.3.4.2頻率檢定裝置示意圖見圖5。在圖5中,前置放大器的輸出連接至測量放大器的“前置放大器輸入”端口,數(shù)字頻率計連接在測量放大器的交流輸出端口。測量傳聲器可以是工作標準傳聲器,也可以是實驗室標準傳聲器。圖5頻率檢定裝置示意圖7.3.4.3依據(jù)被檢聲校準器的主聲壓級,將測量放大器置于相應(yīng)的測量范圍,頻率響應(yīng)置于“線性”擋。將測量傳聲器緊密地插入被檢聲校準器的耦合腔內(nèi)。7.3.4.4接通被檢聲校準器的電源,經(jīng)歷制造者規(guī)定的穩(wěn)定時間之后,記錄數(shù)字頻率計在聲校準器穩(wěn)定工作之后的5s平均頻率示值fm。按公式(9)計算聲校準器產(chǎn)生的聲信號頻率與規(guī)定頻率相對誤差的絕對值。δf=×100%(9)式中:δf—測得的頻率與規(guī)定頻率相對誤差的絕對值;fm—頻率測得值,Hz;14fs—聲校準器的規(guī)定頻率,Hz。7.3.4.57.3.4.4測得的頻率與規(guī)定頻率之差的絕對值應(yīng)不超過表3給出的適用接受限,按包含概率95%計算的實際測量不確定度應(yīng)不超過表A.3給出的相應(yīng)的目標測量不確定度。7.3.5總失真+噪聲7.3.5.1聲校準器產(chǎn)生的聲信號的總失真+噪聲的測量應(yīng)在各規(guī)定頻率的主聲壓級上進行。7.3.5.2總失真+噪聲的檢定裝置示意圖見圖6。在圖6中,前置放大器的輸出連接至測量放大器的“前置放大器輸入”端口,失真測量儀連接在測量放大器的交流輸出端口。測量傳聲器可以是工作標準傳聲器,也可以是實驗室標準傳聲器。圖6總失真+噪聲檢定裝置示意圖7.3.5.3依據(jù)被檢聲校準器的主聲壓級,將測量放大器置于相應(yīng)的測量范圍,頻率響應(yīng)置于“線性”擋。將測量傳聲器緊密地插入被檢聲校準器的耦合腔內(nèi)。7.3.5.4接通被檢聲校準器的電源,經(jīng)歷制造者規(guī)定的穩(wěn)定時間之后,記錄失真測量儀在聲校準器穩(wěn)定工作之后5s的平均示值dt+n。7.3.5.5測得的總失真+噪聲應(yīng)不超過表4給出的適用接受限,按包含概率95%計算的實際測量不確定度應(yīng)不超過表A.4給出的相應(yīng)的目標測量不確定度。7.4檢定結(jié)果的處理7.4.1所有的數(shù)值應(yīng)先計算,后修約,出具檢定結(jié)果的數(shù)值應(yīng)按如下要求修約:a)聲壓級及誤差和短期級漂移的修約間隔為0.01dB;b)頻率保留四位有效數(shù)字;c)頻率誤差和總失真+噪聲的修約間隔為0.1%。7.4.2所有檢定項目均符合合格判則的,聲校準器檢定合格;如有一項或多項不符合合格判則的,聲校準器檢定不合格。對檢定合格的聲校準器發(fā)給檢定證書;對檢定不合格的聲校準器發(fā)給檢定結(jié)果通知書,并應(yīng)注明不合格項目。7.4.3檢定證書和檢定結(jié)果通知書的內(nèi)頁應(yīng)包括檢定條件、檢定項目、檢定結(jié)果、性JJG176—202215能等級、接受限等內(nèi)容。檢定證書的內(nèi)頁格式見C.1,檢定結(jié)果通知書的內(nèi)頁格式見C.2。7.4.4聲校準器檢定中的測量不確定度應(yīng)按JJF1059.1—2012的要求評定,不確定度評定的示例見附錄D。7.5檢定周期聲校準器的檢定周期為1年。7.6使用中檢查7.6.1檢查項目使用中檢查的項目見表5。7.6.2檢查方法7.6.2.1目視或手動操作檢查,確認聲校準器的標志符合6.2.1的要求,外觀和結(jié)構(gòu)符合6.3的要求,并確定其工作正常。7.6.2.2聲校準器產(chǎn)生的聲壓級的檢查方法參照7.3.2.3,但:—僅在主頻率測量主聲壓級;—對LS級和LS/M級的被檢聲校準器,允許使用LS級的參考聲校準器。7.6.2.3被檢聲校準器產(chǎn)生的聲壓級與規(guī)定聲壓級之差的絕對值應(yīng)不超過表1給出的適用接受限的1.25倍。7.6.3檢查結(jié)果的報告7.6.3.1應(yīng)記錄并報告使用中檢查的結(jié)果。報告的聲壓級的數(shù)值修約間隔為0.01dB。7.6.3.2使用中檢查結(jié)果的報告可參照檢定證書的格式編制。JJG176—202216附錄A目標測量不確定度A.1本規(guī)程的合格判則之一,是實驗室的實際測量不確定度應(yīng)不超過規(guī)定的目標測量不確定度。就各計量特性,本附錄給出了檢定聲校準器的目標測量不確定度,包含概率為95%。注:目標測量不確定度與IEC60942:2017等文件中的最大允許測量不確定度為同一概念。A.2測量聲校準器產(chǎn)生的聲壓級的目標測量不確定度見表A.1。表A.1聲壓級的目標測量不確定度(包含概率為95%)標稱頻率/Hz目標測量不確定度/dBLS級1級2級31.5~<160—0.20—160~12500.100.150.35>1250~4000—0.25—>4000~8000—0.35—>8000~16000—0.50—對于LS級或者2級聲校準器,“-”表示本規(guī)程未規(guī)定該標稱頻率范圍的目標測量不確定度。A.3測量聲校準器的短期級漂移的目標測量不確定度見表A.2。表A.2短期級漂移的目標測量不確定度(包含概率為95%)標稱頻率/Hz目標測量不確定度/dBLS級1級2級31.5~63 0.15 >63~<160 0.10 160~12500.020.030.05>1250~4000 0.03 >4000~8000 0.03 >8000~16000 0.03 對于LS級或者2級聲校準器,“-”表示本規(guī)程未規(guī)定該標稱頻率范圍的目標測量不確定度。A.4測量聲校準器產(chǎn)生的聲信號頻率的目標測量不確定度見表A.3。17表A.3頻率的目標測量不確定度(包含概率為95%)級別目標測量不確定度/%LS級0.21級0.22級0.2測量不確定度以規(guī)定頻率的百分數(shù)表示。A.5測量聲校準器產(chǎn)生的聲信號的總失真+噪聲的目標測量不確定度見表A.4。表A.4總失真+噪聲的目標測量不確定度(包含概率為95%)標稱頻率/Hz目標測量不確定度/%LS級1級2級31.5~<160 1.0 160~12500.50.51.0>1250~16000 1.0 對于LS級或者2級聲校準器,“-”表示本規(guī)程未規(guī)定該標稱頻率范圍的目標測量不確定度。18附錄B常用標準傳聲器的修正值B.1靜壓、空氣溫度等環(huán)境條件能影響測量傳聲器的靈敏度,當傳聲器與聲校準器耦合時,傳聲器的等效負載體積也可能會影響聲校準器產(chǎn)生的聲壓級。本附錄給出了常用的一些標準傳聲器的靜壓修正系數(shù)和溫度修正系數(shù),還給出了常用標準傳聲器的腔體積修正值。B.2常用標準傳聲器的靜壓修正系數(shù)和溫度修正系數(shù)(250Hz時的典型值)見表B.1。表B.1常用標準傳聲器的靜壓修正系數(shù)和溫度修正系數(shù)(250Hz時的典型值)型號靜壓修正系數(shù)/(dB/kPa)溫度修正系數(shù)/(dB/℃)B&K4160-0.016-0.003B&K4180-0.007-0.002B&K4144/4145-0.014-0.003B.3常用標準傳聲器的腔體積修正值見表B.2。表B.2常用標準傳聲器腔體積修正值型號腔體積修正值/dB不帶保護柵帶保護柵WE640AA-0.30-0.42MR103-0.30-0.42B&K4131、4132-0.25(帶DB0111適配環(huán))+0.05B&K4144、4145-0.25(帶DB0111適配環(huán))-0.05B&K4160-0.28-0.43B&K4180-0.08 B&K4133、4134-0.08(帶UA0825)0.00B&K4135/4136 0.00JJG176—202219附錄C檢定證書和檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁格式C.1檢定證書內(nèi)頁格式聲校準器檢定證書內(nèi)頁格式見圖C.1。圖C.1檢定證書內(nèi)頁格式20圖C.1(續(xù))21C.2檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁格式聲校準器檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁格式見圖C.2。圖C.2檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁格式22圖C.2(續(xù))23附錄D測量不確定度評定示例D.1概述聲壓級是聲校準器最重要的計量特性,也是最主要的檢定項目。本附錄以1/M級聲校準器(活塞發(fā)聲器)所產(chǎn)生的聲壓級為例進行測量不確定度的評定。D.2測量方法對于聲校準器產(chǎn)生的聲壓級,本規(guī)程規(guī)定了傳聲器直接測量法和聲校準器比較測量法兩種方法。本示例采用了7.3.2.2描述的傳聲器直接測量法。所謂傳聲器直接測量法就是采用已校準的參考傳聲器,直接測量聲校準器在以規(guī)定配置和規(guī)定型號的傳聲器耦合時所產(chǎn)生的聲壓級,經(jīng)過必要的修正后,測得聲校準器的聲壓級。傳聲器直接測量法也是實際中應(yīng)用較為普遍的一種方法。D.3測量模型聲校準器產(chǎn)生的聲壓級可由公式(D.1)計算:Lp=Lpi+K0+D+Kp+KV(D.1)式中:Lp—聲校準器產(chǎn)生的聲壓級,dB;Lpi—重復(fù)測得的算術(shù)平均聲壓級,dB;K0—參考傳聲器的開路聲壓靈敏度級修正值,dB;D—前置放大器的插入損失,dB;Kp—聲校準器的靜壓修正值,dB;KV—腔體積修正值,dB。由于公式(D.1)中的五個模型輸入量均為獨立的輸入量,互不相關(guān),故其合成標準不確定度可表示為公式(D.2):u（Lp）=cu2（Lpi）+cu2（K0）+cu2（D）+cu2（Kp）+cu2（KV）(D.2)式中靈敏系數(shù)分別為:c1=1c2==1c3=1c4=1c5==1JJG176—202224D.4標準不確定度的評定D.4.1在重復(fù)性條件下對某型號的1/M級聲校準器產(chǎn)生的聲壓級測量18次,測量數(shù)據(jù)及其實驗標準偏差見表D.1。表D.1聲校準器產(chǎn)生的聲壓級的測量數(shù)據(jù)測量序號聲壓級Lpi/dB測量序號聲壓級Lpi/dB1124.36810124.3372124.36311124.3353124.36712124.3524124.36613124.3735124.36914124.3726124.36715124.3667124.33816124.3618124.34517124.3589124.34518124.357平均值Lpi=124.358dB實驗標準偏差s1=0.0126dB注:聲校準器的標稱聲壓級為124dB,標稱頻率為250Hz。由于規(guī)程要求檢定時重復(fù)測量3次,故以3次測量平均值的實驗標準偏差作為測量重復(fù)性誤差引入的標準測量不確定度:u1Lpi）=s1=0.0073(dB)D.4.2根據(jù)本規(guī)程的7.3.2.2,單次測得的聲壓級Lpi具有來源于以下兩方面的誤差:0.003dB,以均勻分布考慮,取包含因子k=3,則有:u2（Lpi）=0.0017(dB)b)數(shù)字電壓表的