聲功率級測量的工程法課件

《計(jì)量學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)課件中國計(jì)量學(xué)院計(jì)量測試工程學(xué)院《計(jì)量學(xué)基礎(chǔ)》課程組組織編寫

機(jī)械工業(yè)出版社普通高等教育測控信息技術(shù)規(guī)劃教材《計(jì)量學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)課件中國計(jì)量學(xué)院計(jì)量測試工程學(xué)院《計(jì)量學(xué)基精思國計(jì)，細(xì)量民生第十四章聲學(xué)計(jì)量

聲學(xué)是研究彈性媒質(zhì)中聲波的產(chǎn)生、傳播、接收、效應(yīng)及其應(yīng)用的科學(xué)。聲學(xué)計(jì)量是聲學(xué)的重要組成部分，也是聲學(xué)的基礎(chǔ)。精思國計(jì)，細(xì)量民生第十四章聲學(xué)計(jì)量聲學(xué)是研聲學(xué)計(jì)量包括:空氣聲計(jì)量超聲計(jì)量水聲計(jì)量

精思國計(jì)，細(xì)量民生第一節(jié)聲學(xué)計(jì)量的基本概念聲學(xué)計(jì)量包括:精思國計(jì)，細(xì)量民生第一節(jié)聲學(xué)計(jì)量的基本概念一、幾個(gè)基本聲學(xué)量

1.聲壓（p）：在有聲波時(shí)，介質(zhì)中的壓力與靜壓的差值，單位為Pa。2.質(zhì)點(diǎn)振速（u）：因聲波通過而引起的媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)相對于其平衡位置的振動(dòng)速度。單位為m/s精思國計(jì)，細(xì)量民生第一節(jié)聲學(xué)計(jì)量的基本概念一、幾個(gè)基本聲學(xué)量精思國計(jì)，細(xì)量民生第一節(jié)聲學(xué)計(jì)量的基本概3.聲強(qiáng)（I）：聲場某點(diǎn)處，在單位時(shí)間內(nèi)從質(zhì)點(diǎn)振速方向垂直的單位面積上通過的聲能，單位：W/m

I(t)=p(t)u(t)4.聲功率（W）:單位時(shí)間內(nèi)通過某一面積的聲能。單位為W。5.聲阻抗（Za）:在波陣面一定面積上的聲壓通過該面積的體積速度比。單位為精思國計(jì)，細(xì)量民生第一節(jié)聲學(xué)計(jì)量的基本概念精思國計(jì)，細(xì)量民生第一節(jié)聲學(xué)計(jì)量的基本概念

二、聲學(xué)量的分貝表示1.聲壓級的定義及其基準(zhǔn)值聲場中某點(diǎn)的聲壓級可表示為：

2.聲強(qiáng)級的定義精思國計(jì)，細(xì)量民生第一節(jié)聲學(xué)計(jì)量的基本概念

二、聲學(xué)量的分貝表示1.聲壓級的定義一、標(biāo)準(zhǔn)傳聲器的計(jì)量

1.標(biāo)準(zhǔn)傳聲器傳聲器分類：工作基準(zhǔn)傳聲器：用作復(fù)現(xiàn)和保存聲學(xué)計(jì)量單位的基準(zhǔn)器。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)傳聲器：用作二次校準(zhǔn)。工作級傳聲器：用于各種目的的空氣聲學(xué)計(jì)量。精思國計(jì)，細(xì)量民生第二節(jié)空氣聲計(jì)量一、標(biāo)準(zhǔn)傳聲器的計(jì)量精思國計(jì)，細(xì)量民生第二節(jié)空氣聲計(jì)量二、測試傳聲器的計(jì)量１.測試傳聲器(1)工作原理：通過改變兩極板間距離改變電容量，極板隨聲壓變化運(yùn)動(dòng)輸出交流電壓信號。信號的波形和強(qiáng)度與被測聲壓波形和強(qiáng)度成正比。(2)測試傳聲器的分類：自由場傳聲器、壓力場傳聲器、無規(guī)則入射傳聲器。(3)測試傳聲器的特征參數(shù)：靈敏度、修正值K、頻率響應(yīng)指向性等。精思國計(jì)，細(xì)量民生第二節(jié)空氣聲計(jì)量二、測試傳聲器的計(jì)量精思國計(jì)，細(xì)量民生第二節(jié)空氣聲計(jì)量1.聲校準(zhǔn)器的檢定(1)檢定裝置:標(biāo)準(zhǔn)傳聲器：開路聲壓靈敏度級的校準(zhǔn)不確定度應(yīng)不大于0.05dB。測量放大器：在檢定期內(nèi)穩(wěn)定度應(yīng)優(yōu)于±0.02dB,對于所需頻率諧波失真應(yīng)小于0.1%。精思國計(jì)，細(xì)量民生三、空氣聲計(jì)量器具的檢定第二節(jié)空氣聲計(jì)量1.聲校準(zhǔn)器的檢定精思國計(jì)，細(xì)量民生三、空氣聲計(jì)量器具的檢定精密衰減器：在使用量程范圍內(nèi)不確定度應(yīng)不大于±0.01dB。交流電壓表：不確定度應(yīng)不大于0.5%。正弦信號發(fā)生器：在檢定期內(nèi)穩(wěn)定度優(yōu)于±0.05dB，諧波失真應(yīng)小于0.1%，信噪比應(yīng)大于60dB。(2)檢定方法：聲壓級的檢定、頻率的檢定、諧波失真的檢定。精思國計(jì)，細(xì)量民生第二節(jié)空氣聲計(jì)量精密衰減器：在使用量程范圍內(nèi)不確定度應(yīng)不大于±0.01dB。2.聲級計(jì)的檢定(1)聲級計(jì)：能對聲音作出反應(yīng)的儀器(2)聲級計(jì)的檢定方法聲性能檢定（原理如圖）性能檢定精思國計(jì)，細(xì)量民生第二節(jié)空氣聲計(jì)量2.聲級計(jì)的檢定精思國計(jì)，細(xì)量民生第二節(jié)空氣聲計(jì)量1.噪聲聲壓級測量（1）測量的選擇（2）讀數(shù)記錄方法：穩(wěn)態(tài)（似穩(wěn)態(tài)）噪聲：用聲級計(jì)慢檔計(jì)量離散的沖擊聲：用脈沖聲級計(jì)讀取脈沖運(yùn)載工具通過時(shí)的噪聲：用聲級計(jì)快檔計(jì)量，讀取最大值。無規(guī)則變動(dòng)噪聲：用聲級計(jì)慢檔計(jì)量四、噪聲測量精思國計(jì)，細(xì)量民生第二節(jié)空氣聲計(jì)量1.噪聲聲壓級測量四、噪聲測量精思國計(jì)，細(xì)量民生第二節(jié)空氣（3）外界因素的影響2.噪聲聲功率級測量（1）半消聲室中的精密測量方法（2）混響室中的精密方法（3）聲功率級測量的工程法（4）聲強(qiáng)測量方法精思國計(jì)，細(xì)量民生第二節(jié)空氣聲計(jì)量（3）外界因素的影響精思國計(jì)，細(xì)量民生第二節(jié)空氣聲計(jì)量超聲水聽器超聲水聽器的絕對法測量激光干涉法測量一、超聲水聽器測量精思國計(jì)，細(xì)量民生第三節(jié)超聲計(jì)量超聲水聽器一、超聲水聽器測量精思國計(jì)，細(xì)量民生第三節(jié)超聲計(jì)二、超聲功率測量超聲功率計(jì)量器具的移定（1）毫瓦級超聲功率的檢定：通常根據(jù)輻射力原理進(jìn)行檢定。（2）瓦級超聲功率計(jì)的檢定：輻射壓力或聲光法進(jìn)行檢定精思國計(jì)，細(xì)量民生第三節(jié)超聲計(jì)量二、超聲功率測量精思國計(jì)，細(xì)量民生第三節(jié)超聲計(jì)量2.超聲功率測量方法輻射力法測定界面上產(chǎn)生輻射壓力,其值等于等于界面兩邊聲能的密度差。原理如圖。精思國計(jì)，細(xì)量民生第三節(jié)超聲計(jì)量2.超聲功率測量方法輻射力法測定界面上產(chǎn)生輻射壓力,其值等(2)量熱法通過測定溫度升高或體積變化，從而測定超聲波功率或聲強(qiáng)。原理如圖。精思國計(jì)，細(xì)量民生第三節(jié)超聲計(jì)量(2)量熱法通過測定溫度升高或體積變化，從而測定超聲波功(3)電測法通過測量超聲轉(zhuǎn)能器在媒質(zhì)中的輻射電導(dǎo)并經(jīng)計(jì)算求得。(4)聲光法通過觀測超聲衍射光柵對光束產(chǎn)生的光輻射因素，就能檢測到超聲束的聲功率。精思國計(jì)，細(xì)量民生第三節(jié)超聲計(jì)量(3)電測法通過測量超聲轉(zhuǎn)能器在媒質(zhì)中的輻射電導(dǎo)并經(jīng)計(jì)算天然水域(1)水域的空間(2)水域內(nèi)環(huán)境噪聲要求(3)其他條件的要求2.人工水池全消聲型封閉型所選水池的長度要與測量的聲信號的波長成正比一、聲場設(shè)施精思國計(jì)，細(xì)量民生第四節(jié)水聲計(jì)量天然水域2.人工水池一、聲場設(shè)施精思國計(jì)，細(xì)量民生第四節(jié)水二、水聲標(biāo)準(zhǔn)器1.標(biāo)準(zhǔn)水聽器的類型(1)RHS-2型標(biāo)準(zhǔn)水聽器(2)R&K8104型標(biāo)準(zhǔn)水聽器(3)RHAL-1型標(biāo)準(zhǔn)水聽器2.測量用水聲發(fā)射器用于水中產(chǎn)生所需聲信號的發(fā)射轉(zhuǎn)能器組成:標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射器、互易轉(zhuǎn)能器和一般輔助發(fā)射器精思國計(jì)，細(xì)量民生第四節(jié)水聲計(jì)量二、水聲標(biāo)準(zhǔn)器1.標(biāo)準(zhǔn)水聽器的類型精思國計(jì)，細(xì)量民生第四節(jié)三、水聲標(biāo)準(zhǔn)器計(jì)量1.互易法計(jì)量自由場互易法耦合腔互易法計(jì)量行波管互易法計(jì)量2.物理參數(shù)法計(jì)量振動(dòng)液柱法計(jì)量壓電補(bǔ)償法計(jì)量靜水壓激勵(lì)法計(jì)量精思國計(jì)，細(xì)量民生第四節(jié)水聲計(jì)量三、水聲標(biāo)準(zhǔn)器計(jì)量1.互易法計(jì)量2.物理參數(shù)法計(jì)量精思國計(jì)，3.比較法計(jì)量自由場中的比較法計(jì)量聲壓場中的比較法計(jì)量4.振速水聽器計(jì)量球面波自由場法計(jì)量振動(dòng)液柱法計(jì)量駐波場法計(jì)量精思國計(jì)，細(xì)量民生第四節(jié)水聲計(jì)量3.比較法計(jì)量4.振速水聽器計(jì)量精思國計(jì)，細(xì)量民生第四節(jié)水本章完精思國計(jì)，細(xì)量民生本章完精思國計(jì)，細(xì)量民生《計(jì)量學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)課件中國計(jì)量學(xué)院計(jì)量測試工程學(xué)院《計(jì)量學(xué)基礎(chǔ)》課程組組織編寫

機(jī)械工業(yè)出版社普通高等教育測控信息技術(shù)規(guī)劃教材《計(jì)量學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)課件中國計(jì)量學(xué)院計(jì)量測試工程學(xué)院《計(jì)量學(xué)基精思國計(jì)，細(xì)量民生第十四章聲學(xué)計(jì)量

聲學(xué)是研究彈性媒質(zhì)中聲波的產(chǎn)生、傳播、接收、效應(yīng)及其應(yīng)用的科學(xué)。聲學(xué)計(jì)量是聲學(xué)的重要組成部分，也是聲學(xué)的基礎(chǔ)。精思國計(jì)，細(xì)量民生第十四章聲學(xué)計(jì)量聲學(xué)是研聲學(xué)計(jì)量包括:空氣聲計(jì)量超聲計(jì)量水聲計(jì)量

精思國計(jì)，細(xì)量民生第一節(jié)聲學(xué)計(jì)量的基本概念聲學(xué)計(jì)量包括:精思國計(jì)，細(xì)量民生第一節(jié)聲學(xué)計(jì)量的基本概念一、幾個(gè)基本聲學(xué)量

1.聲壓（p）：在有聲波時(shí)，介質(zhì)中的壓力與靜壓的差值，單位為Pa。2.質(zhì)點(diǎn)振速（u）：因聲波通過而引起的媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)相對于其平衡位置的振動(dòng)速度。單位為m/s精思國計(jì)，細(xì)量民生第一節(jié)聲學(xué)計(jì)量的基本概念一、幾個(gè)基本聲學(xué)量精思國計(jì)，細(xì)量民生第一節(jié)聲學(xué)計(jì)量的基本概3.聲強(qiáng)（I）：聲場某點(diǎn)處，在單位時(shí)間內(nèi)從質(zhì)點(diǎn)振速方向垂直的單位面積上通過的聲能，單位：W/m

I(t)=p(t)u(t)4.聲功率（W）:單位時(shí)間內(nèi)通過某一面積的聲能。單位為W。5.聲阻抗（Za）:在波陣面一定面積上的聲壓通過該面積的體積速度比。單位為精思國計(jì)，細(xì)量民生第一節(jié)聲學(xué)計(jì)量的基本概念精思國計(jì)，細(xì)量民生第一節(jié)聲學(xué)計(jì)量的基本概念

二、聲學(xué)量的分貝表示1.聲壓級的定義及其基準(zhǔn)值聲場中某點(diǎn)的聲壓級可表示為：

2.聲強(qiáng)級的定義精思國計(jì)，細(xì)量民生第一節(jié)聲學(xué)計(jì)量的基本概念

二、聲學(xué)量的分貝表示1.聲壓級的定義一、標(biāo)準(zhǔn)傳聲器的計(jì)量

1.標(biāo)準(zhǔn)傳聲器傳聲器分類：工作基準(zhǔn)傳聲器：用作復(fù)現(xiàn)和保存聲學(xué)計(jì)量單位的基準(zhǔn)器。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)傳聲器：用作二次校準(zhǔn)。工作級傳聲器：用于各種目的的空氣聲學(xué)計(jì)量。精思國計(jì)，細(xì)量民生第二節(jié)空氣聲計(jì)量一、標(biāo)準(zhǔn)傳聲器的計(jì)量精思國計(jì)，細(xì)量民生第二節(jié)空氣聲計(jì)量二、測試傳聲器的計(jì)量１.測試傳聲器(1)工作原理：通過改變兩極板間距離改變電容量，極板隨聲壓變化運(yùn)動(dòng)輸出交流電壓信號。信號的波形和強(qiáng)度與被測聲壓波形和強(qiáng)度成正比。(2)測試傳聲器的分類：自由場傳聲器、壓力場傳聲器、無規(guī)則入射傳聲器。(3)測試傳聲器的特征參數(shù)：靈敏度、修正值K、頻率響應(yīng)指向性等。精思國計(jì)，細(xì)量民生第二節(jié)空氣聲計(jì)量二、測試傳聲器的計(jì)量精思國計(jì)，細(xì)量民生第二節(jié)空氣聲計(jì)量1.聲校準(zhǔn)器的檢定(1)檢定裝置:標(biāo)準(zhǔn)傳聲器：開路聲壓靈敏度級的校準(zhǔn)不確定度應(yīng)不大于0.05dB。測量放大器：在檢定期內(nèi)穩(wěn)定度應(yīng)優(yōu)于±0.02dB,對于所需頻率諧波失真應(yīng)小于0.1%。精思國計(jì)，細(xì)量民生三、空氣聲計(jì)量器具的檢定第二節(jié)空氣聲計(jì)量1.聲校準(zhǔn)器的檢定精思國計(jì)，細(xì)量民生三、空氣聲計(jì)量器具的檢定精密衰減器：在使用量程范圍內(nèi)不確定度應(yīng)不大于±0.01dB。交流電壓表：不確定度應(yīng)不大于0.5%。正弦信號發(fā)生器：在檢定期內(nèi)穩(wěn)定度優(yōu)于±0.05dB，諧波失真應(yīng)小于0.1%，信噪比應(yīng)大于60dB。(2)檢定方法：聲壓級的檢定、頻率的檢定、諧波失真的檢定。精思國計(jì)，細(xì)量民生第二節(jié)空氣聲計(jì)量精密衰減器：在使用量程范圍內(nèi)不確定度應(yīng)不大于±0.01dB。2.聲級計(jì)的檢定(1)聲級計(jì)：能對聲音作出反應(yīng)的儀器(2)聲級計(jì)的檢定方法聲性能檢定（原理如圖）性能檢定精思國計(jì)，細(xì)量民生第二節(jié)空氣聲計(jì)量2.聲級計(jì)的檢定精思國計(jì)，細(xì)量民生第二節(jié)空氣聲計(jì)量1.噪聲聲壓級測量（1）測量的選擇（2）讀數(shù)記錄方法：穩(wěn)態(tài)（似穩(wěn)態(tài)）噪聲：用聲級計(jì)慢檔計(jì)量離散的沖擊聲：用脈沖聲級計(jì)讀取脈沖運(yùn)載工具通過時(shí)的噪聲：用聲級計(jì)快檔計(jì)量，讀取最大值。無規(guī)則變動(dòng)噪聲：用聲級計(jì)慢檔計(jì)量四、噪聲測量精思國計(jì)，細(xì)量民生第二節(jié)空氣聲計(jì)量1.噪聲聲壓級測量四、噪聲測量精思國計(jì)，細(xì)量民生第二節(jié)空氣（3）外界因素的影響2.噪聲聲功率級測量（1）半消聲室中的精密測量方法（2）混響室中的精密方法（3）聲功率級測量的工程法（4）聲強(qiáng)測量方法精思國計(jì)，細(xì)量民生第二節(jié)空氣聲計(jì)量（3）外界因素的影響精思國計(jì)，細(xì)量民生第二節(jié)空氣聲計(jì)量超聲水聽器超聲水聽器的絕對法測量激光干涉法測量一、超聲水聽器測量精思國計(jì)，細(xì)量民生第三節(jié)超聲計(jì)量超聲水聽器一、超聲水聽器測量精思國計(jì)，細(xì)量民生第三節(jié)超聲計(jì)二、超聲功率測量超聲功率計(jì)量器具的移定（1）毫瓦級超聲功率的檢定：通常根據(jù)輻射力原理進(jìn)行檢定。（2）瓦級超聲功率計(jì)的檢定：輻射壓力或聲光法進(jìn)行檢定精思國計(jì)，細(xì)量民生第三節(jié)超聲計(jì)量二、超聲功率測量精思國計(jì)，細(xì)量民生第三節(jié)超聲計(jì)量2.超聲功率測量方法輻射力法測定界面上產(chǎn)生輻射壓力,其值等于等于界面兩邊聲能的密度差。原理如圖。精思國計(jì)，細(xì)量民生第三節(jié)超聲計(jì)量2.超聲功率測量方法輻射力法測定界面上產(chǎn)生輻射壓力,其值等(2)量熱法通過測定溫度升高或體積變化，從而測定超聲波功率或聲強(qiáng)。原理如圖。精思國計(jì)，細(xì)量民生第三節(jié)超聲計(jì)量(2)量熱法通過測定溫度升高或體積變化，從而測定超聲波功(3)電測法通過測量超聲轉(zhuǎn)能器在媒質(zhì)中的輻射電導(dǎo)并經(jīng)計(jì)算求得。(4)聲光法通過觀測超聲衍射光柵對光束產(chǎn)生的光輻射因素，就能檢測到超聲束的聲功率。精思國計(jì)，細(xì)量民生第三