JJG
中华人民共和国国家计量检定规程
JJG1070—2011
0.5 MHz～5 MHz 标准水听器
（二换能器互易法） Standard Hydrophones in the Frequency Range
0.5 MHz to 5 MHz (Two-transducer Reciprocity Method)
2011-10-04实施
2011-07-04发布
国家质量监督检验检疫总局发布 JJG1070—2011
0.5 MHz～5 MHz 标准水听器（二换能器互易法）检定规程 Verification Regulation of Standard Hydrophones in the Frequency Range 0. 5 MHz to 5 MHz
JJG 1070—2011
(Two-transducer Reciprocity Method)
本规程经国家质量监督检验检疫总局于2011年7月4日批准，并自
2011年10月4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
中国计量科学研究院
本规程委托全国声学计量技术委员会负责解释 JJG 1070—2011
本规程起草人：
王月兵（中国船舶重工集团公司第七一五研究所）黄勇军（中国船舶重工集团公司第七一五研究所）杨 平（中国计量科学研究院）何涛（中国船舶重工集团公司第七一五研究所） JJG1070—2011
目 录
范围引用文献
(1) (1) (1) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (3) (3) (3) (4) (5) (7) (7) (8) (9) (10) (12) (14)
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3 术语和计量单位· 4 概述 5 计量性能要求 . 51工作正常性 5 2 自由场「电压灵敏度级 5 3 自由场［电压］灵敏度级的频率响应 6 通用技术要求 6 1 通用要求 6 2 材料和结构· 63 标志和出厂资料 7计量器具控制·
检定条件· 7.2 检定项目· 737 检定方法· 7 4 检定结果的处理· 75检定周期·. 附录A换能器有效半径的计算附录B换能器互易性和非线性的检验方法附录 C 修正因子k的计算附录 D 检定证书和检定结果通知书的内页格式附录E测量不确定度评定实例
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0.5MHz～5MHz标准水听器（二换能器互易法）检定规程
本规程采用国家标准GB/T15611一1995《声学高频水听器校准》中的二换能器互易法。 1范围
本规程适用于在频率为Q5MHz～5MHz范围内使用的标准水听器的首次检定、 后续检定和使用中的检查。 2 引用文献
本规程引用下列文献： JJF1001一1998通用计量术语及定义 JJF1034—2005声学计量名词术语及定义 GB/T31027一1993声学的量和单位 GB/T3223一1994声学水声换能器自由场校准方法 GB/T3947—1996声学名词术语 GB/T15611一1995声学高频水听器校准 IEC621272：2007超声一水听器一第二部分：最高频率到40MHz的超声场校
准 （Ultrasonics—HydrophonesPart2：Calibrationforultrasonicfields upto 4o MHz）
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
本规程采用JJF1001—1998、JJF1034—2005、GB/T3947—1996中有关的术语和定义。
本规程采用GB/T31027一1993中规定的量和单位。 注：若没有特殊说明，本规程中所有的电压、电流、声压的量值均指有效值。
31自易校准selfreciprocitycalibration
仅利用互易换能器和一反射器进行的自由场互易校准。 注：自易校准一般应用于高频水听器。
32二换能器互易校准two-transducerreciprocitycalibration
在由辅助换能器产生，并经自易校准定值的已知声场中进行水听器校准的方法。 33表观发送电流响应apparenttransmittingcurrentresponse
假定理想的平面波测量条件下，接收到的平面波声压与加到输人端电流的比值。 符号：Si 单位：Pa·m/A
34表观自由场［电压］灵敏度apparentfree-field［voltage］sensitivity
假定理想的平面波测量条件下，水听器输出端的开路电压与在自由场中引人水听器前存在于其声中心位置处的声压之比。
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符号：M* 单位：V/Pa
35自由场［电压］灵敏度freefield［voltage］sensitivity
水听器输出端的开路电压与在自由场中引人水听器前存在于其声中心位置处的声压之比。
符号：M 单位：V/Pa
36自由场［电压］灵敏度级free-field［voltage］sensitivitylevel
自由场「电压」灵敏度的量值与基准值之比的以10为底的对数乘以20。 注：基准值为1V/μPa。 符号：M 单位：dB
4概述
标准水听器由压电或其他换能元件及相应结构组成，在声波作用下能产生与作用声
压值成正比的开路电压值，用于检定测量水听器和测量水中声压。
5计量性能要求 51工作正常性 511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不应小于100kQ2 （测试电压100V，或按照使用说明书要求），测得的电容值与使用说明书中提供的数值相差不应超过士20%。 512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。 52自由场［电压］灵敏度级
标准水听器的自由场［电压灵敏度级在参考频率处不应低于一268dB，与标称值的偏差不应超过士4OdB（基准值：1V/μPa）。
注：设定标准水听器的参考频率为1MHz。 53自由场［电压」灵敏度级的频率响应
标准水听器检定频率范围内的自由场「电压灵敏度级与参考频率的灵敏度级相比不应超过士30dB。
6通用技术要求 61通用要求 611标准水听器的特性和构造应适合于在液体媒质温度5℃～30℃的条件下进行测量。 612标准水听器的表面应是光滑的、非多孔性的和能被液体媒质浸润的。 62材料和结构 621标准水听器暴露于液体媒质中的所有部件均应采用耐腐蚀的材料制作，其材料 2 JJG1070—2011
和结构应保证具有长期的使用稳定性 622敏感元件应有静电屏蔽，与电缆屏蔽连接，与暴露于液体媒质中的金属外壳绝缘；带前置放大器的标准水听器暴露于液体媒质中的金属外壳应与电缆的屏蔽连接。 63标志和出厂资料 631标准水听器应具有制造商的名称、产品型号和序列号等清晰且耐久的标志。外观应完好，无影响正常工作的机械损伤等。 632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自由场［电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接线标记，并说明供电电压值；不带前置放大器的标准水听器还应有标称的电容值，使用时电缆长度应与检定时相一致。 633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查。 71检定条件 711环境条件
检定环境条件要求如下： 1）室温：10℃～30℃ 2）液体媒质温度：5℃～30℃ 3）相对湿度：30%~90%
712计量标准及主要配套设备
在本规程规定的工作频率范围内，计量标准及主要配套设备的功能、性能要求如下：
1）电流取样器：电流取样值的最大允许误差不应超过土2%。 2）数字示波器：双通道以上，垂直偏转系数误差不超过土15%，采样频率至少比
信号频率高4倍。
3）信号发生器：应具有频率、幅度都可以独立调节的正弦脉冲信号输出通道；频率示值误差不应超过士002%；最大输出电压不低于1V（峰值），电压示值误差不应超过士1%。
4）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 ±o 1 dB。
5）滤波器：带通滤波，带外衰减斜率不应小于48dB/oct。 6）功率放大器：输出阻抗与发射换能器阻抗相匹配，输出信号总失真（THD十N）
不应超过2%。
7）辅助换能器：为平面、圆形活塞型换能器，并能产生与理论平面活塞声源相符合的声场，其直径应至少比工作频率相应的水中声波波长大10倍，并应具有互易性，互易换能器的互易性偏差应优于士10dB，非线性偏差应优于士05dB；换能器互易性
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