JJG
中华人民共和国国家计量检定规程
JJG1056—2010
高静水压下 20 Hz～3.15 kHz标准水听器
(耦合腔互易法)
Standard Hydrophones in the Frequency Range 2o Hz to 3.15 kHz under High Hydrostatic Pressure (Acoustic Coupler Reciprocity Method)
2010-03-02发布
2010-06-02实施
国家质量监督检验检疫总局发布 JJG 1056—2010
高静水压下 20 Hz～3.15 kHz
标准水听器
（耦合腔互易法）检定规程 Verification Regulation of Standard Hydrophones in the Frequency Range 20 Hz to 3. 15 kHz under High Hydrostatic Pressure (Acoustic Coupler Reciprocity Method)
JJG 1056—2010
本规程经国家质量监督检验检疫总局于2010年3月2日批准，并自
2010年6月2日起施行。
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七一五研究所
本规程委托全国声学计量技术委员会负责解释 JJG 1056—2010
本规程起草人：
赵涵（中国船舶重工集团公司第七一五研究所）费腾（中国船舶重工集团公司第七一五研究所）陆渭林（中国船舶重工集团公司第七一五研究所） JJG1056—2010
录
目
1 范围
(1) (1) (1) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (3) (3) (3) (5) (5) (9) (9) (10) (12)
引用文献 3 术语和计量单位 4 概述
2
计量性能要求 5.1工作正常性 5.2声压灵敏度级 6 通用技术要求 6.1通用要求 6.2材料和结构 6.3标志和出厂资料 7 计量器具控制 7.1 检定条件 7. 2 检定项目 7. 3 检定方法 7. 4 检定结果的处理 7.5检定周期附录A检定证书和检定结果通知书的内页格式附录B测量不确定度评定实例
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高静水压下20Hz～3.15kHz标准水听器
（耦合腔互易法）检定规程
本规程参考采用国际电工委员会IEC60565Ed.2：2006《水声水听器0.01Hz～ 1MHz频率范围的校准》中的耦合腔互易法校准。
1范围
本规程适用于静水压0.1MPa～10MPa、频率20Hz～3.15kHz范围内使用的耐高静水压标准水听器（以下简称标准水听器）的首次检定、后续检定和使用中的检验。
2 引用文献
本规程引用下列文献： GB/T3102.7一1993声学的量和单位 GB/T3947—1996声学名词术语 GB/T4128—1995声学标准水听器 GJB1726一1993高静压下低频一级标准水听器检定规程 JJF1001一1998通用计量术语及定义 JJF1034一2005声学计量名词术语及定义 JJF1059一1999测量不确定度评定与表示 IEC60565Ed.2:2006Underwateracoustics—Hydrophones—Calibrationinthe
frequency range0.01Hzto1MHz（水声水听器　0.01Hz～1MHz频率范围的校准）
使用本规程时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。
3术语和计量单位
3.1水听器开路电压opencircuitvoltageathydrophone
当水听器输出端没有电流通过时，在该端呈现的电压。 单位：伏［特］，V。
3.2水听器声压灵敏度 pressuresensitivityofahydrophone
水听器的输出电压与作用在水听器接收面上的实际声压的比值。 符号：Mp。 单位：伏每帕，V/Pa。
3.3声压灵敏度级pressure sensitivitylevel
水听器声压灵敏度M.的平方与参考声压灵敏度Mref的平方之比的以10为底对数
乘以10。
符号：M。
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单位：分贝，dB。 注： 1.通常Mref=1 V/μPa。 2.在远离标准水听器谐振频率的低频，声压灵敏度级近似等于其自由场［电压」灵敏度级。
3.4［声」耦合腔［acoustic」coupler
能够插人换能器和水听器的密闭、充液、刚性、小尺寸的腔体。
4概述
标准水听器用于检定测量水听器并测量水中声压。标准水听器由压电或其他换能材料的敏感元件及相应结构、前置放大器等组成，在声波作用下能产生与作用声压值成正比的开路电压值。
5计量性能要求 5.1工作正常性 5.1.1对不带前置放大器的标准水听器，在电缆端测得的绝缘电阻应大于100MQ2 （测试电压100V），测得的电容值与使用说明书中提供的数值相差不应超过土20% 5.1.2对带前置放大器的标准水听器，当振动信号作用到水听器敏感元件时，电缆端应有相应的电压输出。 5.2声压灵敏度级
在参考频率1kHz时，标准水听器的声压灵敏度级应不低于一210.0dB，与标称值的最大允许误差不应超过士2.0dB。（参考值：1V/μuPa）。 5.2.1声压灵敏度级随频率变化的响应起伏
在给定静水压下，标准水听器检定频率范围内的声压灵敏度级起伏（最大值和最小值之差）不应超过4.0dB。
注：检定频率一般按1/3倍频程选取。 5.2.2声压灵敏度级随静水压力变化的响应起伏
在给定频率下，标准水听器检定静水压范围内的声压灵敏度级起伏（最大值和最小值之差）不应超过4.0dB。
6通用技术要求
6.1通用要求 6.1.1标准水听器的特性和构造应适合于在液体媒质温度5℃～30℃、静水压力 0.1MPa～10MPa的环境条件下进行测量。 6.1.2标准水听器的表面应是光滑的、非多孔性的和能被水浸润的。 6.1.3标准水听器应具有足够的声刚性（即具有很高的声阻抗）。 6.2材料和结构 6.2.1标准水听器暴露于水中的所有部件均应采用耐腐蚀的材料制作，其材料和结构 2 JJG1056—2010
应保证具有长期的使用稳定性。 6.2.2高阻抗的敏感元件应有静电屏蔽，静电屏蔽应与电缆的屏蔽连接，并与暴露于水中的金属外壳绝缘；带前置放大器的标准水听器暴露于水中的金属外壳应与电缆的屏蔽连接。 6.3标志和出厂资料 6.3.1标准水听器应具有以下清晰而耐久的标志：
1）制造商的名称； 2）型号和序列号。
6.3.2每只标准水听器应附有单独的出厂资料。出厂资料应包括标准水听器最大耐静水压值、声压灵敏度级频率响应以及信号线、地线和屏蔽线的说明。带前置放大器的标准水听器还应有供电线的标记，并说明供电电压值 6.3.3非供操作者使用的部件，应采用密封或标记的方法加以保护，以免影响标准水听器的准确度。
7计量器具控制
计量器具控制包括首次检定、后续检定和使用中的检验。 7.1检定条件 7.1.1环境条件
室温：10℃~30℃；耦合腔内液体媒质温度：5℃～30℃；相对湿度：30%~90%；静水压力：0.1MPa～10MPa。
7.1.2计量标准器及主要配套设备 7.1.2.1计量标准器
在本规程规定的工作频率内，计量标准器的功能、性能要求如下： 1）信号发生器：应具有频率、幅度都可以独立调节的正弦信号输出通道；频率示
值误差不应超过土0.5%；最大输出电压不低于10V峰值，电压示值误差不应超过 ±1%;
2）电流取样器：电流取样值的最大允许误差不应超过士2%； 3）前置放大器：输入阻抗应大于标准水听器电阻抗的100倍：增益误差不应超过
0.1 dB;
4）滤波器：带通滤波，带外衰减斜度不应小于48dB/oct； 5）数字电压表：交流电压测量最大允许误差不应超过士0.1%； 6）测量放大器：放大倍数不低于40dB，放大倍数的非线性不应超过士0.1dB。 7）量筒：容积500mL，容积测量最大允许误差不应超过满量程的士1%。
7.1.2.2主要配套设备
在本规程规定的工作频率内，主要配套设备的功能、性能要求如下：
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1）辅助换能器：包括发射换能器和互易换能器，辅助换能器应耐10MPa静水压、 具有声刚性、压力稳定性和线性特性，在检定频率范围内，辅助换能器可以在耦合腔内建立信噪比不低于30dB的声场；在工作的动态范围内，其发射线性误差不应超过士0.1dB，互易换能器的互易性误差不应超过士0.1dB。
2）功率放大器：输出阻抗与发射换能器阻抗相匹配，输出波形总失真（THD十N）不应超过士2%；
3）电子开关：通道间的串扰应小于一80dB； 4）示波器：垂直偏转系数误差不应超过土2%，扫描时间系数误差不应超过土2%，
扫描线性误差不应超过土2%：
5）液体加压设备：加压范围0.1MPa～10MPa，压力测量最大允许误差不应超过 5%；
6）兆欧表：测试电压100V，绝缘电阻测量最大允许误差不应超过士10%； 7）电容表：电容值测量范围不应小于100uF；电容测量最大充许误差不应超过
±5%;
8）温度计：温度测量范围不应小于0℃～50℃，温度测量最大允许误差不应超过 ±1℃;
9）卷尺：长度不小于20m，长度测量的最大允许误差不应超过土1cm； 7.1.3耦合腔
1）耦合腔腔体的几何形状通常为圆柱形，其示意图如图1所示。腔体的边界具有声刚性，腔体壁厚（t）不应小于内半径（r），腔体长度（l）和直径（2r）小于腔内液体中被检上限频率对应的声波波长的十分之一。在检定频率范围内，耦合腔中声压随声场位置的变化不应超过士0.3dB；
1
图1耦合腔示意图
F一发射换能器；J一标准水听器；H一互易换能器
2）耦合腔应与周围机械设备作隔振处理，耦合腔的结构采取有效的隔振措施，避免发射换能器的振动通过结构直接耦合至互易换能器或标准水听器；
A