實(shí)驗(yàn)報(bào)告-聲校準(zhǔn)器10

1、實(shí)驗(yàn)報(bào)告-聲校準(zhǔn)器10 聲校準(zhǔn)器 檢定規(guī)程 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 聲校準(zhǔn)器 檢定規(guī)程 編制組 2021 年 年 10 月 月 聲校準(zhǔn)器 檢定規(guī)程 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 目 目 錄 1 實(shí)驗(yàn)介紹 . 3 2 計(jì)量特性 . 4 2.1 頻帶聲功率級(jí)和 a 計(jì)權(quán)聲功率級(jí) . 4 2.2 指向性指數(shù) . 4 2.3 聲功率輸出的短時(shí)穩(wěn)定性 . 5 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 . 6 3.1 頻帶聲功率級(jí)和 a 計(jì)權(quán)聲功率級(jí) . 6 3.2 指向性指數(shù) . 6 3.3 聲功率輸出的短時(shí)穩(wěn)定性 . 7 4 不確定度評(píng)定 . 8 5 結(jié)論 . 11 聲校準(zhǔn)器 檢定規(guī)程 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1 實(shí)驗(yàn)介紹 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證聲校準(zhǔn)器檢定規(guī)程(征求意見稿)的科學(xué)合

2、理性。 時(shí)間：2021年03月2021年10月 地點(diǎn)：中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院和平里院區(qū)12號(hào)樓201室 環(huán)境條件：溫度：（233），相對(duì)濕度：（5030) % 實(shí)驗(yàn)樣機(jī)：丹麥bk公司，4226 使用儀器包括： Ø 聲學(xué)分析儀，丹麥bk，3560c Ø 實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)傳聲器，丹麥bk，4180 Ø 前置放大器，丹麥bk，2673 2 計(jì)量特性 2.1 聲壓級(jí) 聲校準(zhǔn)器的主聲壓級(jí)應(yīng)至少為 90 db。 聲校準(zhǔn)器產(chǎn)生的聲壓級(jí)與相應(yīng)的規(guī)定聲壓級(jí)之差的絕對(duì)值不應(yīng)超過表 1 給出的適用接受限。對(duì)標(biāo)識(shí)為 ls/m 或 1/m 級(jí)的聲校準(zhǔn)器應(yīng)作靜壓修正，如需要，應(yīng)修正至規(guī)定的參考靜壓。

3、表 1 聲壓級(jí)的接受限 標(biāo)稱頻率范圍 /hz 接受限 /db ls 級(jí) 1 級(jí) 2 級(jí) 31.5160 0.30 1601 250 0.10 0.25 0.40 1 2504 000 0.35 4 0008 000 0.45 8 00016 000 0.50 對(duì)于 ls 級(jí)或者 2 級(jí)聲校準(zhǔn)器，表中符號(hào)"'表示本規(guī)程未給出該標(biāo)稱頻率范圍的接受限。 2.2 頻率 聲校準(zhǔn)器產(chǎn)生的聲的主頻率應(yīng)在 160 hz1 250 hz 范圍內(nèi)。規(guī)定頻率應(yīng)為 iso 266:1997 給出的準(zhǔn)確頻率。聲校準(zhǔn)器產(chǎn)生的聲的頻率與相應(yīng)的規(guī)定頻率之差（以百分?jǐn)?shù)表示）的絕對(duì)值不應(yīng)超過表 3 給出的適用接

4、受限。 表 3 頻率的接受限 接受限 /% ls 級(jí) 1 級(jí) 2 級(jí) 0.7 0.7 0.7 接受限以規(guī)定頻率的百分?jǐn)?shù)表示。 2.3 總失真噪聲 對(duì)于每個(gè)規(guī)定頻率，聲校準(zhǔn)器產(chǎn)生的聲信號(hào)在標(biāo)稱頻率為 22.4 hz22.4 khz 的范圍內(nèi)的總失真噪聲不應(yīng)超過表 4 給出的適用接受限。 表 4 總失真噪聲的接受限 標(biāo)稱頻率范圍 /hz 接受限 /% ls 級(jí) 1 級(jí) 2 級(jí) 31.5160 3.0 1601 250 2.0 2.5 3.0 1 25016 000 3.0 對(duì)于 ls 級(jí)或者 2 級(jí)聲校準(zhǔn)器，表中符號(hào)"'表示本規(guī)程未給出該標(biāo)稱頻率范圍的接受限。 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 3.

5、1 聲壓級(jí) 測(cè)試 bk 公司的 4226 多功能聲校準(zhǔn)器（設(shè)置在"c'和"pressure'）94 db 的聲壓級(jí)，其結(jié)果如下： 表 3-1（db） 頻率/hz 31.5 63 125 250 500 1000 2021 4000 8000 12500 16000 1 94.21 94.15 94.12 94.10 94.09 94.09 94.11 94.07 94.06 94.25 94.34 2 94.21 94.15 94.12 94.10 94.09 94.09 94.12 94.07 94.15 94.15 94.35 3 94.22 94.16

6、 94.12 94.10 94.10 94.09 94.11 94.07 94.09 94.21 94.27 4 94.21 94.15 94.12 94.10 94.09 94.09 94.09 94.08 94.12 94.16 94.27 5 94.21 94.16 94.12 94.10 94.09 94.09 94.09 94.07 94.08 94.21 94.36 6 94.21 94.15 94.11 94.09 94.07 94.08 94.12 94.08 94.10 94.26 94.31 7 94.22 94.15 94.12 94.10 94.08 94.08 94.

7、09 94.08 94.08 94.23 94.29 8 94.20 94.14 94.11 94.09 94.08 94.08 94.07 94.07 94.07 94.26 94.34 9 94.20 94.14 94.10 94.08 94.08 94.07 94.09 94.08 94.14 94.21 94.38 10 94.21 94.15 94.11 94.09 94.08 94.09 94.15 94.07 94.12 94.23 94.30 平均值 94.21 94.15 94.12 94.10 94.08 94.08 94.10 94.07 94.10 94.22 94.3

8、2 標(biāo)準(zhǔn)偏差 0.006 0.006 0.006 0.006 0.009 0.008 0.022 0.003 0.030 0.037 0.039 3.2 頻率 表 3-2（hz） 頻率/hz 31.5 63 125 250 500 1k 2k 4k 8k 12.5k 16k 1 31.63 63.13 125.88 251.27 502.54 1.01 1.98 3.96 7.91 12.66 15.83 2 31.63 63.13 125.88 251.27 502.54 1.01 1.98 3.96 7.91 12.66 15.83 3 31.63 63.13 125.88 251.27

9、502.54 1.01 1.98 3.96 7.91 12.66 15.83 4 31.63 63.13 125.88 251.27 502.54 1.01 1.98 3.96 7.91 12.66 15.83 5 31.63 63.13 125.88 251.27 502.54 1.01 1.98 3.96 7.91 12.66 15.83 6 31.63 63.13 125.88 251.27 502.54 1.01 1.98 3.96 7.91 12.66 15.83 7 31.63 63.13 125.88 251.27 502.54 1.01 1.98 3.96 7.91 12.66

10、 15.83 8 31.63 63.13 125.88 251.27 502.54 1.01 1.98 3.96 7.91 12.66 15.83 9 31.63 63.13 125.88 251.27 502.54 1.01 1.98 3.96 7.91 12.66 15.83 10 31.63 63.13 125.88 251.27 502.54 1.01 1.98 3.96 7.91 12.66 15.83 平均值 31.63 63.13 125.88 251.27 502.54 1.01 1.98 3.96 7.91 12.66 15.83 標(biāo)準(zhǔn)0.002 0.001 0.001 0.

11、001 0.002 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 偏差 3.3 總失真+ 噪聲 表 3-2（%） 頻率/hz 31.5 63 125 250 500 1k 2k 4k 8k 12.5k 16k 1 0.65 0.54 0.81 0.38 0.54 0.59 0.90 0.86 0.51 0.51 0.68 2 0.86 0.94 0.61 0.59 0.87 0.78 0.74 1.13 0.89 0.63 0.69 3 0.66 0.42 0.35 0.41 0.51 0.51 0.77 0.98 0.61 0.48 0.48 4 0.66 0.34

12、 0.38 0.40 0.51 0.51 0.71 0.96 0.69 0.48 0.48 5 0.77 0.39 0.42 0.54 0.59 0.72 0.89 1.05 0.77 0.56 0.72 6 0.65 0.37 0.42 0.47 0.54 0.51 0.71 0.96 0.55 0.52 0.47 平均值 0.71 0.50 0.50 0.46 0.59 0.60 0.79 0.99 0.67 0.53 0.59 標(biāo)準(zhǔn)偏差 0.087 0.227 0.180 0.084 0.140 0.120 0.087 0.089 0.143 0.057 0.122 4 不確定度評(píng)定 本

13、次不確定度的樣品選擇為 bk 公司的 4226 多功能聲校準(zhǔn)器（設(shè)置在"c'和"pressure'）。 1 聲壓級(jí) 分別在 94 db 上對(duì)聲壓級(jí)的不確定度進(jìn)行評(píng)定。 1.1 a 類不確定度 (1) 平均聲壓級(jí)的重復(fù)性，分別在 94 db 的聲壓級(jí)上進(jìn)行 10 次校準(zhǔn)，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差，具體結(jié)果參見表 1： 表 1 平均聲壓級(jí)的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差 標(biāo)稱頻率/hz 31.5 63 125 250 500 1000 u 1 =s 1 /db 0.006 0.006 0.007 0.007 0.009 0.008 標(biāo)稱頻率/hz 2021 4000 8000 12500 1

14、6000 / u 1 =s 1 /db 0.022 0.004 0.031 0.037 0.039 / 1.2 b 類不確定度 (1) 極化電壓引入的不確定度，200 v 極化電壓的精度為50 mv，采用均勻分布(k= 3 )引入的不確定度為 u 2 =0.002 db。 (2) 測(cè)量平均聲壓級(jí)時(shí)電壓表的讀數(shù)引入的不確定度，根據(jù) fluke1281 型數(shù)字多用表的校準(zhǔn)證書，取偏差的最大值 0.04%進(jìn)行計(jì)算，并采用均勻分布(k= 3 )計(jì)算不確定度，則：u 3 =0.002 db； (3) 測(cè)量平均聲壓級(jí)時(shí)直接輸入和前置輸入引入的不確定度，通過多次讀直接輸入和前置輸入時(shí)電壓表的指示的最大差值作

15、為不確定度，則 u 4 =0.001 db； (4) 標(biāo)準(zhǔn)傳聲器量傳引入的不確定度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)傳聲器證書，并采用正態(tài)分布(k=2)計(jì)算不確定度，具體結(jié)果參見表 2： 表 2 標(biāo)準(zhǔn)傳聲器靈敏度引入的不確定度 (94 db) 標(biāo)稱頻率/hz 31.5 63 125 250 500 1000 u 5 /db 0.040 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 標(biāo)稱頻率/hz 2021 4000 8000 12500 16000 u 5 /db 0.025 0.025 0.025 0.050 0.050 u 5 /db 0.025 0.025 0.025 0.050 0.050 (5

16、) 標(biāo)準(zhǔn)傳聲器靈敏度對(duì)氣壓和溫度修正的靈敏度，根據(jù)氣壓表和溫度表證書與氣壓和溫度修正系數(shù)計(jì)算，得出標(biāo)準(zhǔn)偏差，則 u 6 =0.001 db； (6) 前放插入損失測(cè)量重復(fù)性，對(duì)前置放大器的插入損失測(cè)試 10 次，計(jì)算不確定度，具體結(jié)果參見表 3： 表 3 前放插入損失引入的不確定度 (94 db) 標(biāo)稱頻率/hz 31.5 63 125 250 500 1000 u 7 0.036 0.018 0.008 0.002 0.002 0.003 標(biāo)稱頻率/hz 2021 4000 8000 12500 16000 u 7 /db 0.001 0.001 0.001 0.000 0.000 (7)

17、聲校準(zhǔn)器中反饋傳聲器的氣壓和溫度修正引入的不確定度，根據(jù)氣壓表和溫度表證書與氣壓和溫度修正系數(shù)計(jì)算引入的不確定度，u 8 =0.001 db； (8) 修約引入的不確定度，由于修約引入的不確定度小于 0.005 db，取 u 9 =0.005 db； 根據(jù)上面各個(gè)分量得出聲壓級(jí)校準(zhǔn)的擴(kuò)展不確定度，具體數(shù)據(jù)參見表 4。 表 4 聲壓級(jí)不確定度分析 標(biāo)稱頻率/hz 符號(hào) 31.5 63 125 250 500 1000 平均聲壓級(jí)重復(fù)性/db u 1 =s 1 0.006 0.006 0.007 0.007 0.009 0.008 極化電壓/db u 2 0.002 0.002 0.002 0.0

18、02 0.002 0.002 電壓表/db u 3 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 測(cè)量放大器直接輸入和前置輸入的影響/db u 4 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 標(biāo)準(zhǔn)傳聲器靈敏度/db u 5 0.040 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 標(biāo)準(zhǔn)傳聲器靈敏度對(duì)氣壓和溫度修正/db u 6 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 前放插入損失/db u 7 0.036 0.018 0.008 0.002 0.002 0.003 聲校準(zhǔn)器中反饋傳聲器的氣壓和溫

19、度修正/db u 8 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 修約/db u 9 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 標(biāo)準(zhǔn)不確定度/db u c 0.055 0.032 0.028 0.027 0.028 0.027 擴(kuò)展不確定度 (k=2) /db u 0.11 0.07 0.06 0.06 0.06 0.06 續(xù)表 4 聲壓級(jí)不確定度分析 標(biāo)稱頻率/hz 符號(hào) 2021 4000 8000 12500 16000 平均聲壓級(jí)重復(fù)性/db u 1 =s 1 0.022 0.004 0.031 0.037 0.039 極化電壓

20、/db u 2 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 電壓表/db u 3 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 測(cè)量放大器直接輸入和前置輸入的影響/db u 4 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 標(biāo)準(zhǔn)傳聲器靈敏度/db u 5 0.025 0.025 0.025 0.050 0.050 標(biāo)準(zhǔn)傳聲器靈敏度對(duì)氣壓和溫度修正/db u 6 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 前放插入損失/db u 7 0.001 0.001 0.001 0.000 0.000 聲校準(zhǔn)器中反饋傳聲器的氣壓和溫度修正/db

21、u 8 0.001 0.001 0.001 0.002 0.002 修約/db u 9 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 標(biāo)準(zhǔn)不確定度/db u c 0.034 0.026 0.041 0.063 0.064 擴(kuò)展不確定度 (k=2) /db u 0.07 0.06 0.09 0.13 0.13 2頻率 2.1 a 類不確定度 (1) 頻率的重復(fù)性，在 94 db 的聲壓級(jí)上對(duì)頻率進(jìn)行 10 次校準(zhǔn)，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差，具體結(jié)果參見表 5： 表 5 頻率校準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差 標(biāo)稱頻率/hz 31.5 63 125 250 500 1000 u 1 =s 1 /% 0.006

22、0.002 0.001 0.001 0.001 0.000 標(biāo)稱頻率/hz 2021 4000 8000 12500 16000 u 1 =s 1 /% 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 2.2 b 類不確定度 (2) 頻率計(jì)讀數(shù)所引入的不確定度，根據(jù)頻率計(jì)的說明書中頻率測(cè)量的精度，并采用均勻分布(k=3 )計(jì)算不確定度，具體結(jié)果參見表 5： 表 5 頻率校準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差 標(biāo)稱頻率/hz 31.5 63 125 250 500 1000 u 2 /% 0.029 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 標(biāo)稱頻率/hz 2021 4000 8000

23、 12500 16000 u 2 /% 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 (3) 修約引入的不確定度，由于修約引入的不確定度小于 0.005 %，因此取 u 3 =0.005 %； 根據(jù)上面各個(gè)分量得出頻率校準(zhǔn)的擴(kuò)展不確定度，具體數(shù)據(jù)參見表 7： 表 7 頻率校準(zhǔn)不確定度分析 標(biāo)稱頻率/hz 符號(hào) 31.5 63 125 250 500 1000 重復(fù)性/% u 1 0.006 0.002 0.001 0.001 0.001 0.000 頻率計(jì) /% u 2 0.029 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 修約/% u 3 0.005 0.00

24、5 0.005 0.005 0.005 0.005 標(biāo)準(zhǔn)不確定度/% u c 0.030 0.008 0.008 0.008 0.008 0.008 擴(kuò)展不確定度 (k=2) /% u 0.06 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 續(xù)表 7 頻率校準(zhǔn)不確定度分析 標(biāo)稱頻率/hz 符號(hào) 2021 4000 8000 12500 16000 重復(fù)性/% u 1 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 頻率計(jì) /% u 2 0.006 0.006 0.006 0.006 0.006 修約/% u 3 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 標(biāo)準(zhǔn)不

25、確定度/% u c 0.008 0.008 0.008 0.008 0.008 擴(kuò)展不確定度 (k=2) /% u 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 3.總失真+噪聲 3.1 a 類不確定度 (1) 總失真+噪聲的重復(fù)性，在 94 db 的聲壓級(jí)上對(duì)總失真進(jìn)行 6 次校準(zhǔn)，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差具體數(shù)據(jù)參見表 8： 表 8 總失真的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差 標(biāo)稱頻率/hz 31.5 63 125 250 500 1000 u 1 =s 1 /% 0.087 0.023 0.181 0.084 0.140 0.121 標(biāo)稱頻率/hz 2021 4000 8000 12500 16000 u 1 =s 1 /% 0.087 0.089 0.143 0.058 0.123 3.2 b 類不確定度 (1) 失真儀讀數(shù)所引入的不確定度，根據(jù)頻率計(jì)的說明書中失真測(cè)量的精度(1db)，并采用均勻分布計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差為 u 2 =0.071 %； (2) 測(cè)量放大器引入的不確定度，根據(jù)測(cè)量放大器的說明書提供的精度(0.1 %)，并采用均勻分布(k= 3 )計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差為 u 3 =0.058 %； (3) 前置放大器引入的不確定度，根據(jù)前置放大器的說明書提供的精度(0.01 %)，并采用均勻分布(k= 3 )計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差為 u 4 =0.00