JJF
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF1340—2012
20Hz～2000Hz矢量水听器校准规范
Calibration Specification for Vector Hydrophones
in Frequency Range 20 Hz to 2 000 Hz
2012-03-20发布
2012-06-20实施
国家质量监督检验检疫总局发布 JJF1340—2012
20Hz～2000Hz矢量水听器
校准规范
JJF 1340—2012
Calibration Specification for Vector Hydrophones
in Frequency Range 20 Hz to 2 000 Hz
归口单位：全国声学计量技术委员会
主要起草单位：中国船舶重工集团公司第七一五研究所参加起草单位：中国科学院声学研究所
中国船舶重工集团公司海声科技有限公司
本规范委托全国声学计量技术委员会负责解释 JJF1340-2012
本规范起草人：
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) 禹建 （中国船舶重工集团公司第七一五研究所)
参加起草人：
朱厚卿（中国科学院声学研究所）郭林发（中国船舶重工集团公司海声科技有限公司） JJF1340—2012
目录
引言 1范围· 21 引用文件。 3术语和计量单位 3.1矢量水听器 3.2 矢量水听器的声压灵敏度级 3.3 量水听器振速灵敏度级 ... 3.4矢量水听器声压梯度灵敏度级 3.5 轴向灵敏度不对称性 3. 6 横向抑制比 4 概述 5 计量特性 5. 1 声压灵敏度级 5. 2 振速灵敏度级· 5.3 声压梯度灵敏度级 5. 4 矢量-声压通道的相位差 5.5 指向性 6校准条件 6. 1 环境条件 6.2测量标准及其他设备 7 校准项且和校准方法 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 校准证书的内容附录B 驻波管设计要求附录C 声压灵敏度级测量不确定度的评定示例
(I) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (3) (3) (3) (3) (4) (4) (4) (8) (8) (8) (8) (8) (9) (13) (14)
.
-
-
.
1 JJF13402012
引言
本规范依据JJF1071一2010《国家计量校准规范编写规则》进行编制。 本规范参考了GB/T4130—2000《声学 ：水听器低频校准方法》中规定的水听器声
压灵敏度二级校准方法
?
Ⅱ JJF1340—2012
20Hz2000Hz矢量水听器校准规范
1范围
本规范适用于常压下、20Hz～2000Hz频率范围内使用的矢量水听器的校准。
2引用文件
本规范引用下列文件： JJF1001一2011通用计量术语及定义 JJF1034--2005 5声学计量名词术语及定义 JJF1059—1999测量不确定度评定与表示 GB3102.7一1993声学的量和单位 GB/T3947—1996声学名词术语 GB/T4130一2000声学水听器低频校准方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
JJF1001—2011、JJF1034—2005、GB3102.7—1993和GB/T3947—1996界定的及以下术语和定义适用于本规范。
本规范采用GB/T3102.7--1993规定的量和单位。 3.1矢量水听器vectorhydrophone
输出电压与质点振速或声压梯度成比率的水听器，其指向性图具有与余弦函数相似形状的特性，并且该特性不随频率的改变而变化。 3.2矢量水听器的声压灵敏度级（M,） )pressuresensitivitylevelof vectorhydrophone
矢量水听器声压灵敏度M，平方与参考声压灵敏度Mer平方之比的以10为底的对数乘以10。
注: 1单位为分贝（dB)。 2 Mpret=1V/μPa。
3.3矢量水听器振速灵敏度级（M,）particlevelocitysensitivitylevelofvectorhydrophone
矢量水听器振速灵敏度M,平方与参考振速灵敏度M平方之比的以10为底的对数乘以10。
注 1单位为分贝（dB)。 2 Muf=1V/(m·s-1)。
1 JJF1340—2012
3.4矢量水听器声压梯度灵敏度级（M）1 pressure gradient sensitivity level of vector hydrophone
矢量水听器声压梯度灵敏度Mpg平方与参考声压梯度灵敏度Mpgrer平方之比的以10 为底的对数乘以10。
注: 1单位为分贝(dB)。 2Mpref=1 V/(μPa·m-1)。
3.5轴向灵敏度不对称性differenceofaxialsensitivity
矢量水听器矢量通道的接收灵敏度两极大值之差。 注： 1单位为分贝（dB)。 2也称为指向性不对称性或最大值不均匀性。
3.6横向抑制比lateralrejectionratio
矢量水听器矢量通道极大值与极小值之差。 注： 1单位为分贝（dB)。 2也称为凹点深度。
4概述
矢量水听器用于测量媒质质点振速或声压梯度。在声波作用下，矢量水听器产生与媒质中质点振速或声压梯度值成正比的开路电压值。根据敏感元件材料的不同，矢量水听器可以分为压电式、压阻式、光纤式等；根据拾振原理的不同，又可分为同振式和压差式等。通常的矢量水听器内部还包含声压通道。
矢量水听器由灵敏元件、水密包覆层、支撑结构、前置放大器和电缆等组成。
5计量特性 5.1声压灵敏度级
在校准的频率范围内，矢量水听器的声压灵敏度级一般在一240dB～一150dB
之间。 5.2振速灵敏度级
在校准的频率范围内，矢量水听器的振速灵敏度级一般在一117dB～一27dB之间。 5.3声压梯度灵敏度级
在校准的频率范围内，矢量水听器的声压梯度灵敏度级一般在一219dB～一169dB 之间。 5.4矢量-声压通道的相位差
带有声压通道的量水听器，在矢量通道的极大值正方向上，矢量通道和声压通道之间的相位差Pp-，（u;分别表示矢量X、Y、Z通道）。 2 JJF1340—2012
5.5指向性
在校准的频率范围内，矢量水听器的横向抑制比-般不低于20dB，轴向灵敏度不对称性一般不超过1dB。
注：本规范中提出的计量特性的技术指标不是用于合格判别，仅是提供参考。
6校准条件
6.1环境条件
环境条件及其要求如下： a）环境温度：10℃～30℃； b）相对湿度：30%90%； c）腔内液体媒质温度：5℃～30℃。
6.2测量标准及其他设备 6.2.1标准水听器
最大直径不应大于40mm，声压灵敏度级不应小于一200.0dB，校准结果的测量不确定度不应大于0.7dB（k二2）。 6.2.2驻波管
在校准频率范围内，发射换能器在驻波管中辐射声波形成的驻波声场信噪比不应小于20dB，驻波管内声场声压在校准期间内变化不应超过0.1dB，径向声场分布不均匀性不大于0.7dB，具体设计要求见附录B。 6.2.3垂直回转装置
垂直回转装置能绕水平轴做垂直回转，回转角度应大于360°，回转角度示值误差不应超过士1°。回转装置浸没在测量媒质中的部分对声场的幅度影响应小于0.5dB，相位影响应小于2°；回转装置应能进行回转角度读取，分辨力不小于0.5°。 6.2.4信号源
在校准频率范围内，最大输出幅度不应小于1V有效值，在校准期间内输出幅度变化不应超过士0.1%，频率示值误差不应超过士0.1%。 6.2.5交流数字电压表
在校准频率范围内，交流电压测量最大允许误差不应超过士1%。 6.2.6相位计
在校准频率范围内，相位测量的最大允许误差不应超过土0.2°。 6.2.7前置放大器
在校准频率范围内，输入阻抗不应小于100MQ2，动态范围不应小于60dB，增益误差不超过士0.1dB。 6.2.8滤波器
在校准频率范围内，频带宽度任意可调，衰减斜度不应小于48dB/oct。 6.2.9电子开关
在校准频率范围内，通道隔离度不应小于80dB。
3