
JJF
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF1446—2014
阻抗管校准规范 (传递函数法)
Calibration Specification for Impedance Tubes
(Transfer Function Method)
2014-01-23发布
2014-04-23实施
国家质量监督检验检疫总局发布
JJF1446—2014
阻抗管校准规范 (传递函数法) Calibration Specification for Impedance Tubes
JJF 1446—2014
(Transfer Function Method)
归口单 位:全国声学计量技术委员会起草 单 位:中国船舶重工集团公司第七○一研究所
中国舰船研究设计中心
中国计量科学研究院
陕西师范大学
本规范委托全国声学计量技术委员会负责解释
JJF1446—2014
本规范起草人:
朱传焕(中国船舶重工集团公司第七○一研究所)唐君(中国船舶重工集团公司第七〇一研究所)张恒萍(中国舰船研究设计中心)牛锋(中国计量科学研究院)陈剑林(中国计量科学研究院)吴胜举 (陕西师范大学)杨宏雁(中国舰船研究设计中心)
JJF1446—2014
目 录
引言 1 范围· 2 引用文件 3术语和计量单位· 3.1传递函数 3.2波数·. 4 概述 5 计量特性.· 5.1两传声器间距误差及传声器和标准试样参考面间距误差· 5.2 声源声压稳定性· 5.3 声源的总失真· 5. 4 吸声系数测量误差·. 5. 5 信噪比·· 6
(Ⅱ) (1) (1) (1) (1) (1) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (3) (3) (3) (3) (3) (4) (7) (7) (7) (8) (8) (9) (10)
校准条件. 6. 1 环境条件· 6.2 测量标准及其他设备 7 校准项目和校准方法· 7. 1 校准项目… 7. 2 校准方法· 8校准结果表达 8.1 校准数据处理 8.2 校准证书: 8.3校准结果的测量不确定度 9复校时间间隔· 附录A校准证书的内页格式附录B吸声系数测量误差的测量不确定度评定实例
-
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引言
本规范依据JJF1071一2010《国家计量校准规范编写规则》编制,主要参考了 GB/T18696.2一2002《声学阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量 第2部分:传递函数法》[eqvISO105342:1998(E)]
本规范为首次发布。
II
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阻抗管校准规范(传递函数法)
1范围
本规范适用于用传递函数法测量吸声材料吸声系数阻抗管的校准。
2 引用文件
本规范引用下列文件: JJF1001—2011通用计量术语及定义 JJF1034一2005声学计量名词术语及定义 GB3102.5一1993电学和磁学的量和单位 GB3102.7一1993声学的量和单位 GB/T18696.2一2002声学阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量第2部分:传
递函数法
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。 3术语和计量单位
本规范采用GB3102.5一1993和GB3102.7一1993中规定的量和单位。 JJF1001一2011和JJF1034一2005中界定的及以下术语和定义适用于本规范。
3.1传递函数(H12)transferfunction
阻抗管中声波从传声器位置1传递到位置2的复声压比值。 可按式(1)或式(2)计算。
(1)
H12=P2/p1
式中: pi 位置1的复声压; P2 位置2的复声压。
H12=S12/S11
(2)
式中: S11 位置1的复声压的自谱; S12一位置1到位置2的复声压的互谱。
3.2波数(k。)wavenumber
声波角频率与空气中声速之比。一般为复数,按式(3)计算。
k。=k-jk
(3)
式中: k。—波数: k。k。的实部,为相位常数;
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k”—k。的虚部的幅值,为衰减常数。 k按式(4)计算。
(4)
k,=2元/入。
式中:入。一声波波长,m。
4概述
采用传递函数法测量声学材料声阻抗和吸声系数的阻抗管主要由试件筒、传声器(带前置放大器)、测量分析系统、声源等部分组成,如图1所示,安装孔上已安装传声器。试件筒为平直、横截面均匀、管壁表面平滑刚硬且密实的管子,沿管壁布置有2~ 4个传声器安装孔。
测量分析系统
传声器2、
传声器工
一参考面
功率放大器 声频信号发生器
标准试样
扬声器
试件筒
图1 阻抗管组成示意图
5计量特性 5.1 两传声器间距误差及传声器和标准试样参考面间距误差
两传声器间距的最大允许误差一般为土0.2mm,传声器和标准试样参考面间距最大允许误差一般为士0.2mm。 5.2声源声压稳定性
在阻抗管工作频率范围内,30min内声源声压稳定性一般不大于0.2dB。 5.3声源的总失真
在阻抗管工作的频率范围内,在声源额定功率上,声信号总失真一般不大于3%。 5.4吸声系数测量误差
空管时,在500Hz以下吸声系数不大于0.1,在500Hz以上吸声系数不大于0.05。
吸声系数测量误差一般不超过士(6%×α十0.05),α为吸声系数示值。
5.5信噪比
阻抗管声源信号接通时声压值与声源信号关断时的声压值的比一般不小于10dB。 注:以上计量特性不是用于合格判别,仅供参考。
2
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6校准条件
6.1环境条件
空气温度:(18~28)℃;相对湿度:30%~70%;气压:(86~106)kPa。
6.2测量标准及其他设备
1)声频信号发生器:在20Hz~10kHz频率范围内,频率误差不超过士0.25%,输出信号谐波失真小于0.1%,校准期间的幅值稳定度不大于0.02dB。
2)传声器:在测量频率上,传声器灵敏度级校准的测量扩展不确定度不大于 0.15dB(k=2)。
3)前置放大器:在20Hz~10kHz频率范围内,总失真应小于0.1%,校准期间的稳定性不大于0.01dB。
4)测量放大器:在20Hz~10kHz频率范围内,频率响应误差不超过士0.2dB,谐波失真小于0.1%,校准期间的稳定度不大于0.02dB
5)数字电压表:交流电压最大允许误差为土0.5%。 6)信号分析仪:在校准频率范围内,幅度最大允许误差为土2%。 7)标准试样:外形尺寸与阻抗管试件筒内相应尺寸一致,吸声系数由三家及以上
的具有相应资质和能力的计量技术机构共同测定,其平均值作为标准值,吸声系数在 0.1~0.3之间,其测量不确定度不大于10%;吸声系数应大于0.3,其测量不确定度不大于5%。
8)失真度测量仪:在校准频率范围内,失真度的最大允许误差应优于士10%(满度值)。
9)游标卡尺:量程不小于150mm,最大允许误差应优于土0.02mm。 10)功率放大器:在校准频率范围内,输出信号失真度应小于2%。 11)温度计:在校准环境条件内,最大允许误差不超过士0.2℃。 12)气压计:在校准环境条件内,最大允许误差不超过士0.2kPa。 13)湿度计:在校准环境条件内,最大允许误差不超过士10%。
7校准项目和校准方法
7.1校准项目
阻抗管的校准项目见表1。
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(Transfer Function Method)
2014-01-23发布
2014-04-23实施
国家质量监督检验检疫总局发布
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阻抗管校准规范 (传递函数法) Calibration Specification for Impedance Tubes
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(Transfer Function Method)
归口单 位:全国声学计量技术委员会起草 单 位:中国船舶重工集团公司第七○一研究所
中国舰船研究设计中心
中国计量科学研究院
陕西师范大学
本规范委托全国声学计量技术委员会负责解释
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本规范起草人:
朱传焕(中国船舶重工集团公司第七○一研究所)唐君(中国船舶重工集团公司第七〇一研究所)张恒萍(中国舰船研究设计中心)牛锋(中国计量科学研究院)陈剑林(中国计量科学研究院)吴胜举 (陕西师范大学)杨宏雁(中国舰船研究设计中心)
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目 录
引言 1 范围· 2 引用文件 3术语和计量单位· 3.1传递函数 3.2波数·. 4 概述 5 计量特性.· 5.1两传声器间距误差及传声器和标准试样参考面间距误差· 5.2 声源声压稳定性· 5.3 声源的总失真· 5. 4 吸声系数测量误差·. 5. 5 信噪比·· 6
(Ⅱ) (1) (1) (1) (1) (1) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (3) (3) (3) (3) (3) (4) (7) (7) (7) (8) (8) (9) (10)
校准条件. 6. 1 环境条件· 6.2 测量标准及其他设备 7 校准项目和校准方法· 7. 1 校准项目… 7. 2 校准方法· 8校准结果表达 8.1 校准数据处理 8.2 校准证书: 8.3校准结果的测量不确定度 9复校时间间隔· 附录A校准证书的内页格式附录B吸声系数测量误差的测量不确定度评定实例
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引言
本规范依据JJF1071一2010《国家计量校准规范编写规则》编制,主要参考了 GB/T18696.2一2002《声学阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量 第2部分:传递函数法》[eqvISO105342:1998(E)]
本规范为首次发布。
II
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阻抗管校准规范(传递函数法)
1范围
本规范适用于用传递函数法测量吸声材料吸声系数阻抗管的校准。
2 引用文件
本规范引用下列文件: JJF1001—2011通用计量术语及定义 JJF1034一2005声学计量名词术语及定义 GB3102.5一1993电学和磁学的量和单位 GB3102.7一1993声学的量和单位 GB/T18696.2一2002声学阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量第2部分:传
递函数法
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。 3术语和计量单位
本规范采用GB3102.5一1993和GB3102.7一1993中规定的量和单位。 JJF1001一2011和JJF1034一2005中界定的及以下术语和定义适用于本规范。
3.1传递函数(H12)transferfunction
阻抗管中声波从传声器位置1传递到位置2的复声压比值。 可按式(1)或式(2)计算。
(1)
H12=P2/p1
式中: pi 位置1的复声压; P2 位置2的复声压。
H12=S12/S11
(2)
式中: S11 位置1的复声压的自谱; S12一位置1到位置2的复声压的互谱。
3.2波数(k。)wavenumber
声波角频率与空气中声速之比。一般为复数,按式(3)计算。
k。=k-jk
(3)
式中: k。—波数: k。k。的实部,为相位常数;
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k”—k。的虚部的幅值,为衰减常数。 k按式(4)计算。
(4)
k,=2元/入。
式中:入。一声波波长,m。
4概述
采用传递函数法测量声学材料声阻抗和吸声系数的阻抗管主要由试件筒、传声器(带前置放大器)、测量分析系统、声源等部分组成,如图1所示,安装孔上已安装传声器。试件筒为平直、横截面均匀、管壁表面平滑刚硬且密实的管子,沿管壁布置有2~ 4个传声器安装孔。
测量分析系统
传声器2、
传声器工
一参考面
功率放大器 声频信号发生器
标准试样
扬声器
试件筒
图1 阻抗管组成示意图
5计量特性 5.1 两传声器间距误差及传声器和标准试样参考面间距误差
两传声器间距的最大允许误差一般为土0.2mm,传声器和标准试样参考面间距最大允许误差一般为士0.2mm。 5.2声源声压稳定性
在阻抗管工作频率范围内,30min内声源声压稳定性一般不大于0.2dB。 5.3声源的总失真
在阻抗管工作的频率范围内,在声源额定功率上,声信号总失真一般不大于3%。 5.4吸声系数测量误差
空管时,在500Hz以下吸声系数不大于0.1,在500Hz以上吸声系数不大于0.05。
吸声系数测量误差一般不超过士(6%×α十0.05),α为吸声系数示值。
5.5信噪比
阻抗管声源信号接通时声压值与声源信号关断时的声压值的比一般不小于10dB。 注:以上计量特性不是用于合格判别,仅供参考。
2
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6校准条件
6.1环境条件
空气温度:(18~28)℃;相对湿度:30%~70%;气压:(86~106)kPa。
6.2测量标准及其他设备
1)声频信号发生器:在20Hz~10kHz频率范围内,频率误差不超过士0.25%,输出信号谐波失真小于0.1%,校准期间的幅值稳定度不大于0.02dB。
2)传声器:在测量频率上,传声器灵敏度级校准的测量扩展不确定度不大于 0.15dB(k=2)。
3)前置放大器:在20Hz~10kHz频率范围内,总失真应小于0.1%,校准期间的稳定性不大于0.01dB。
4)测量放大器:在20Hz~10kHz频率范围内,频率响应误差不超过士0.2dB,谐波失真小于0.1%,校准期间的稳定度不大于0.02dB
5)数字电压表:交流电压最大允许误差为土0.5%。 6)信号分析仪:在校准频率范围内,幅度最大允许误差为土2%。 7)标准试样:外形尺寸与阻抗管试件筒内相应尺寸一致,吸声系数由三家及以上
的具有相应资质和能力的计量技术机构共同测定,其平均值作为标准值,吸声系数在 0.1~0.3之间,其测量不确定度不大于10%;吸声系数应大于0.3,其测量不确定度不大于5%。
8)失真度测量仪:在校准频率范围内,失真度的最大允许误差应优于士10%(满度值)。
9)游标卡尺:量程不小于150mm,最大允许误差应优于土0.02mm。 10)功率放大器:在校准频率范围内,输出信号失真度应小于2%。 11)温度计:在校准环境条件内,最大允许误差不超过士0.2℃。 12)气压计:在校准环境条件内,最大允许误差不超过士0.2kPa。 13)湿度计:在校准环境条件内,最大允许误差不超过士10%。
7校准项目和校准方法
7.1校准项目
阻抗管的校准项目见表1。
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