空氣聲聲壓計(jì)量器具規(guī)程

JJG2037—20151空氣聲聲壓計(jì)量器具檢定系統(tǒng)表1范圍本檢定系統(tǒng)表適用于空氣聲聲壓計(jì)量器具的量值傳遞。它規(guī)定了空氣聲聲壓計(jì)量基準(zhǔn)經(jīng)空氣聲聲壓計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)至工作計(jì)量器具之間的量值傳遞程序、量值傳遞方法和測量不確定度。在開展校準(zhǔn)時(shí),也可作為量值溯源的依據(jù)。2空氣聲聲壓計(jì)量基準(zhǔn)2.1概述空氣聲聲壓計(jì)量基準(zhǔn)用于復(fù)現(xiàn)和保存空氣聲聲壓量值單位,并通過計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)工作計(jì)量器具進(jìn)行量值傳遞。聲壓量值的單位為Pa,聲壓級(jí)量值的單位為dB,基準(zhǔn)聲壓為20μPa。空氣聲聲壓計(jì)量基準(zhǔn)是指耦合腔互易法聲壓基準(zhǔn)裝置、耦合腔互易法聲壓副基準(zhǔn)裝置和自由場互易法聲壓基準(zhǔn)裝置。本系統(tǒng)表中使用傳聲器的靈敏度(聲壓靈敏度和自由場靈敏度)進(jìn)行聲壓量值的復(fù)現(xiàn)和傳遞。傳聲器的聲壓靈敏度為傳聲器輸出的開路電壓與均勻作用在傳聲器膜片表面上的聲壓之比,傳聲器的自由場靈敏度為傳聲器輸出的開路電壓與此傳聲器不在自由聲場中時(shí),傳聲器聲中心處的聲壓之比。靈敏度的單位為V/Pa,通常以靈敏度級(jí)表示,單位為dB(以1V/Pa為參考)。空氣聲聲壓基準(zhǔn)通過互易法測量基準(zhǔn)傳聲器聲壓靈敏度或自由場靈敏度,實(shí)現(xiàn)聲壓量值的復(fù)現(xiàn),它復(fù)現(xiàn)和保存的聲壓量值間接溯源于電流基本單位安培(A)和長度基本單位米(m)。2.2耦合腔互易法聲壓基準(zhǔn)裝置耦合腔互易法聲壓基準(zhǔn)裝置由基準(zhǔn)傳聲器、耦合腔互易校準(zhǔn)系統(tǒng)以及相關(guān)的配套設(shè)備組成,其聲壓量值的復(fù)現(xiàn)是通過用耦合腔互易法精確測量基準(zhǔn)傳聲器來實(shí)現(xiàn)的。基準(zhǔn)傳聲器分為LS1型和LS2型,必須經(jīng)過長期穩(wěn)定性考核。LS1型基準(zhǔn)傳聲器互易校準(zhǔn)測量的頻率范圍為2Hz~10kHz,測量不確定度為:2Hz~10Hz,0.20dB(k=2);>10Hz~6.3kHz,0.05dB(k=2);的(圍為10Hz~25kHz,測量不確定度為:10Hz~31.5Hz,0.10dB(k=2);>31.5Hz~6.3kHz,0.05dB(k=2);>6.3kHz~25kHz,0.12dB(k=2)。聲壓量值的傳遞采用耦合腔互易法,由基準(zhǔn)傳聲器與計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)中的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)傳聲器組成一組(共3只),在耦合腔互易法聲壓基準(zhǔn)裝置上進(jìn)行互易校準(zhǔn)測量,得到實(shí)驗(yàn)JJG2037—20152室標(biāo)準(zhǔn)傳聲器的聲壓靈敏度,并根據(jù)參與校準(zhǔn)測量的基準(zhǔn)傳聲器的測量結(jié)果,對(duì)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)傳聲器的測量結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)。對(duì)于LS1型實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)傳聲器,互易校準(zhǔn)測量的頻率范圍為2Hz~10kHz,測量不確定度為:2Hz~10Hz,0.20dB(k=2);>10Hz~6.3kHz,0.05dB(k=2);準(zhǔn)B測量的頻率范圍為10Hz~25kHz,測量不確定度為:10Hz~31.5Hz,0.10dB(k=2);>31.5Hz~6.3kHz,0.05dB(k=2);>6.3kHz~25kHz,0.12dB(k=2)。2.3自由場互易法聲壓基準(zhǔn)裝置自由場互易法聲壓基準(zhǔn)裝置由基準(zhǔn)傳聲器、自由場互易校準(zhǔn)系統(tǒng)以及自由場裝置組成。該自由場裝置安裝有固定傳聲器的支架,在1kHz~20kHz頻率范圍內(nèi),工作區(qū)域內(nèi)的自由場偏離小于0.1dB。自由場互易法聲壓基準(zhǔn)裝置的標(biāo)準(zhǔn)器包括LS1型和LS2型基準(zhǔn)傳聲器,其聲壓量值的復(fù)現(xiàn)是通過自由場互易法精確測量基準(zhǔn)傳聲器的自由場靈敏度來實(shí)現(xiàn)的。LS1型基準(zhǔn)傳聲器校準(zhǔn)測量的頻率范圍為1kHz~20kHz,測量不確定度為0.20dB(k=2型基準(zhǔn)傳聲器互易校準(zhǔn)測量的頻率范圍為3kHz~50kHz,測量不確定度為:3kHz~25kHz,0.20dB(k=2);>25kHz~50kHz,0.50dB(k=2)。聲壓量值的傳遞采用自由場互易法,由基準(zhǔn)傳聲器與計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)中的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)傳聲器組成一組(3只),在自由場互易法聲壓基準(zhǔn)裝置上進(jìn)行互易校準(zhǔn)測量,得到實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)傳聲器的開路自由場靈敏度,并根據(jù)參與校準(zhǔn)測量的基準(zhǔn)傳聲器的測量結(jié)果,對(duì)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)傳聲器的測量結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)。對(duì)LS1型實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)傳聲器,聲壓量值傳遞的頻率范圍為1kHz~20kHz,測量不確定度為0.20dB(k=2);對(duì)LS2型實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)傳聲器,聲壓量值傳遞的頻率范圍為3kHz~50kHz,測量不確定度為:3kHz~25kHz,0.20dB(k=2);>25kHz~50kHz,0.50dB(k=2)。2.4耦合腔互易法聲壓副基準(zhǔn)裝置耦合腔互易法聲壓副基準(zhǔn)裝置由副基準(zhǔn)傳聲器、耦合腔互易校準(zhǔn)儀及相關(guān)的配套設(shè)備組成。副基準(zhǔn)傳聲器包括LS1型副基準(zhǔn)傳聲器和LS2型副基準(zhǔn)傳聲器,通過用耦合腔互易法精確校準(zhǔn)測量副基準(zhǔn)傳聲器的聲壓靈敏度進(jìn)行聲壓量值的復(fù)現(xiàn)。LS1型副基準(zhǔn)傳聲器互易校準(zhǔn)測量的頻率范圍為10Hz~10kHz,測量不確定JJG2037—20153度為:10Hz~6.3kHz,0.05dB(k=2);>6.3kHz~10kHz,0.10dB(k=2)。LS2型副基準(zhǔn)傳聲器互易校準(zhǔn)測量的頻率范圍為10Hz~25kHz,測量不確定度為:10Hz~40Hz,0.10dB(k=2);>40Hz~6.3kHz,0.05dB(k=2);法(2基準(zhǔn)傳聲器與計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具中的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)傳聲器組成一組(3只),在耦合腔互易法聲壓副基準(zhǔn)裝置上進(jìn)行互易校準(zhǔn)測量,得到實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)傳聲器的聲壓靈敏度級(jí),并根據(jù)參與測量的副基準(zhǔn)傳聲器的測量結(jié)果,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)傳聲器的測量結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)。對(duì)于LS1型實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)傳聲器,耦合腔互易法聲壓副基準(zhǔn)裝置校準(zhǔn)的頻率范圍為10Hz~10kHz,測量不確定度為:10Hz~6.3kHz,0.05dB(k=2);準(zhǔn)B測量的頻率范圍為10Hz~25kHz,測量不確定度為:10Hz~31.5Hz,0.10dB(k=2);>31.5Hz~6.3kHz,0.05dB(k=2);>6.3kHz~25kHz,0.12dB(k=2)。3空氣聲聲壓計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)3.1概述空氣聲計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)將空氣聲壓量值從國家計(jì)量基準(zhǔn)向工作計(jì)量器具傳遞?？諝饴曈?jì)量標(biāo)準(zhǔn)包括工作標(biāo)準(zhǔn)傳聲器檢定裝置、聲校準(zhǔn)器檢定裝置、聲級(jí)計(jì)檢定裝置、標(biāo)準(zhǔn)聲源檢定裝置、次聲傳感器校準(zhǔn)裝置等若干計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置。部分檢定裝置可以組合為電聲標(biāo)準(zhǔn)裝置,通常由實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)傳聲器、電子測量儀器、自由場裝置以及相關(guān)配套設(shè)備組成。對(duì)于未列入檢定系統(tǒng)表中的檢定裝置,可根據(jù)相應(yīng)的檢定規(guī)程,確定其量值傳遞途徑。3.2工作標(biāo)準(zhǔn)傳聲器檢定裝置工作標(biāo)準(zhǔn)傳聲器檢定裝置分為耦合腔比較法、自由場比較法兩種,包括聲源、測量系統(tǒng)和必要的聲場條件,用于對(duì)各類工作標(biāo)準(zhǔn)傳聲器進(jìn)行檢定。耦合腔比較法的量值傳遞頻率范圍為10Hz~25kHz,聲壓靈敏度級(jí)的測量不確定度為0.40dB(k=2),自由場比較法的量值傳遞頻率范圍為250Hz~50kHz,其中250Hz~20kHz頻率范圍內(nèi)的聲場靈敏度級(jí)測量不確定度為0.50dB(k=2),>20kHz~50kHz頻率范圍內(nèi)的聲場靈敏度級(jí)測量不確定度為2.0dB(k=2)。注:工作標(biāo)準(zhǔn)傳聲器50kHz以上的頻率響應(yīng)可用靜電激勵(lì)器法測量。JJG2037—201543.3聲校準(zhǔn)器檢定裝置聲校準(zhǔn)器檢定裝置包括實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)傳聲器(或工作標(biāo)準(zhǔn)傳聲器、LS級(jí)聲校準(zhǔn)器)和測量系統(tǒng),采用直接測量法(或比較法)進(jìn)行聲壓量值傳遞,用于對(duì)聲校準(zhǔn)器進(jìn)行檢定。聲校準(zhǔn)器檢定裝置的頻率范圍為31.5Hz~16kHz,聲壓級(jí)范圍為94dB、104dB、2),>4kHz~16kHz頻率范圍的聲壓級(jí)測量不確定度為0.50dB(k=2)。3.42),>4kHz~16kHz頻率范圍的聲壓級(jí)測量不確定度為0.50dB(k=2)。3.4聲級(jí)計(jì)檢定裝置聲級(jí)計(jì)檢定裝置包括實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)傳聲器、聲校準(zhǔn)器、測量系統(tǒng)及消聲室,用于對(duì)聲級(jí)計(jì)進(jìn)行檢定。聲級(jí)計(jì)檢定裝置的測量范圍及不確定度為:10Hz~25kHz,頻率計(jì)權(quán)0.4dB~1.0dB(k=2)。3.5標(biāo)準(zhǔn)聲源檢定裝置標(biāo)準(zhǔn)聲源檢定裝置包括工作標(biāo)準(zhǔn)傳聲器、聲校準(zhǔn)器、測量系統(tǒng)和消聲室,用于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)聲源進(jìn)行檢定。裝置的頻率范圍為:50Hz~20kHz,測量不確定度為:A計(jì)權(quán)聲功率級(jí)0.5dB(k=2)。3.6次聲傳感器校準(zhǔn)裝置次聲傳感器校準(zhǔn)裝置包括激勵(lì)系統(tǒng)、腔體、位移測量系統(tǒng)、靜壓測量系統(tǒng),根據(jù)活塞尺寸和位移、腔體體積以及靜壓力進(jìn)行計(jì)算獲得腔體內(nèi)的聲壓級(jí)大小,用于對(duì)次聲傳感器的校準(zhǔn),裝置的頻率范圍為0.1Hz~20Hz,聲壓級(jí)范圍為94dB~140dB,聲壓靈敏度級(jí)測量不確定度為0.8dB(k=2)。4空氣聲聲壓工作計(jì)量器具4.1概述空氣聲聲壓工作計(jì)量器具主要有工作標(biāo)準(zhǔn)傳聲器、聲校準(zhǔn)器、聲級(jí)計(jì)(包括噪聲統(tǒng)計(jì)分析儀、聲暴露計(jì)等)、標(biāo)準(zhǔn)聲源、聲強(qiáng)測量儀、次聲測量儀和超聲測量儀等。工作計(jì)量器具可能會(huì)有新的產(chǎn)品或不同的名稱,在檢定系統(tǒng)表中不可能全部列出。對(duì)未列入檢定系統(tǒng)表的工作計(jì)量器具,必要時(shí)可根據(jù)其被測量、測量范圍和工作原理,參考相應(yīng)檢定系統(tǒng)表中列出的工作計(jì)量器具的測量范圍和工作原理,確定適合的量值傳遞途徑。4.2工作標(biāo)準(zhǔn)傳聲器工作標(biāo)準(zhǔn)傳聲器主要有WS1、WS2、WS3三種類型。WS1:頻率范圍:10Hz~8kHz,頻率響應(yīng)最大允許誤差:±0.5dB~±2.0dB;WS2:頻率范圍:10Hz~16kHz,頻率響應(yīng)最大允許誤差:±0.5dB~±2.0dB;WS3:頻率范圍:10Hz~31.6kHz,頻率響應(yīng)最大允許誤差:±0.5dB~±2.0dB。4.3聲校準(zhǔn)器聲校準(zhǔn)器分為1級(jí)和2級(jí)。1級(jí):頻率范圍:31.5Hz~16kHz,聲壓級(jí)最大允許誤差:±0.40dB~±1.00dB;2級(jí):頻率范圍:160Hz~1250Hz,聲壓級(jí)最大允許誤差:±0.75dB。JJG2037—20154.4聲級(jí)計(jì)聲級(jí)計(jì)分為1級(jí)和2級(jí)。1級(jí):頻率范圍:10Hz~20kHz;頻率計(jì)權(quán)最大允許誤差:±1.1dB~(+4.0,-∞)dB。2級(jí):頻率范圍:20Hz~8kHz,頻率計(jì)權(quán)最大允許誤差:±1.4dB~±5.6dB。4.5標(biāo)準(zhǔn)聲源頻率范圍:100Hz~10kHz,相鄰1/3倍頻帶聲功率級(jí)相差不超過±3.0dB。4.6聲強(qiáng)測量儀頻率范圍:45Hz~7.1kHz;聲強(qiáng)頻率響應(yīng)的最大允許誤差:1級(jí)為±0.7dB~±1.9dB,2級(jí)為±1.0dB~±2.8dB。4.7次聲測量儀頻率范圍:0.1Hz~20Hz;聲壓級(jí)最大允許誤差:±3.0dB。4.8超聲測量儀頻率范圍:20kHz~50kHz;聲壓級(jí)最大允許誤差:±3.0dB。5空氣聲聲壓計(jì)量器具檢定系統(tǒng)表框圖(見下圖)空氣聲聲壓計(jì)量器具檢定系統(tǒng)表框圖如下,其中最大允許誤差用MPE表示。計(jì)量計(jì)量基準(zhǔn)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)工作計(jì)量器具耦合腔互易法聲壓基準(zhǔn)(含基準(zhǔn)傳聲器)耦合腔互易法聲壓基準(zhǔn)(含基準(zhǔn)傳聲器)聲壓靈敏度級(jí)：(含副基準(zhǔn)傳聲器)對(duì)-耦合腔互易法聲壓副基準(zhǔn)