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中华人民共和国国家计量技术规范
JJF1588—2016
1 kHz～10 kHz矢量水听器校准规范
（自由场比较法）
Calibration Specification for Vector Hydrophones
in Frequency Range 1 kHz to 10 kHz (Free-field Comparison Method)
2016-11-25发布
2017-02-25实施
国家质量监督检验检疫总局发布 JJF1588—2016
1kHz～10 kHz矢量水听器校准规范
（自由场比较法）
JJF1588—2016
Calibration Specification for Vector Hydrophones
in Frequency Range 1 kHz to 10 kHz
(Free-field Comparison Method)
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
中船重工海声科技有限公司
本规范委托全国声学计量技术委员会负责解释 JJF1588—2016
本规范主要起草人：
费腾（中国船舶重工集团公司第七一五研究所）赵涵（中国船舶重工集团公司第七一五研究所）
参加起草人：
莫喜平（中国科学院声学研究所) 郭林发（中船重工海声科技有限公司） JJF1588—2016
目
录
引言 A
(I) (1) (1) .(1) （1) ... (1)
范围· 2 引用文件 3术语和计量单位· 3.1矢量水听器· 3.2 轴向灵敏度不对称性 3.3 横向抑制比· 3.4 矢量-声压通道的相位差 4 概述· 5
(1) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) .(2) (2) (2) (4) (4) (4) (8) (8) (8) (9) (9) (10)
计量特性· 5. 1 自由场电压灵敏度级.· 5.2 自由场振速灵敏度级 5.3 自由场声压梯度灵敏度级· 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校准证书的内容附录B电压灵敏度级测量不确定度的评定示例
.
..
(14)
I JJF1588—2016
引言
本规范依据JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》进行编制。 本规范参考了IEC60565《水声水听器 器0.01Hz～1MHz频率范围内的校准》
(Underwater acoustics-Hydrophones-Calibration in frequency range 0.Ol Hz to 1MHz）和JJG185--1997《500Hz～1MHz测量水听器》中规定的水听器自由场电压灵敏度二级校准方法，测量不确定度按照JJF1059.1--2012进行评定
本规范为首次发布。
I JJF15882016
1kHz～10kHz矢量水听器校准规范
（自由场比较法）
1范围
本规范适用于常压下1kHz～10kHz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： JJG1851997500Hz~1MHz测量水听器 JJF1001—2011 通用计量术语及定义 JF1034—2005声学计量名词术语及定义 JJF1340一201220Hz～2000Hz矢量水听器校准规范 GB3102.7一—1993声学的量和单位 GB/T39471996声学名词术语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GB3102.7一1993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。
［JJF1340-2012，定义3.1]
3.2轴向灵敏度不对称性axialdeviationofsensitivity
矢量水听器矢量通道的自由场电压灵敏度级两极大值之差。 ［JJF1340-2012，定义3.5] 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。
3.3横向抑制比lateralrejectionratio
矢量水听器矢量通道极大值与极小值之差。 ［JJF1340—2012，定义3.6］注： 1.单位为分贝（dB)。 2.也称为凹点深度。
1 JJF1588—2016
3.4矢量-声压通道的相位差phaseshiftbetweenvectorchannelandpressurechannel
带有声压通道的矢量水听器，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。 4概述
矢量水听器用于测量媒质质点振速或声压梯度，也称振速水听器或声压梯度水听器。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自由场电压灵敏度级
在校准的频率范围内，被校矢量水听器的自由场电压灵敏度级（以下简称电压灵敏度级）-般在一240dB～一150dB之间（以1V/μPa为参考）。 5.2自由场振速灵敏度级
在校准的频率范围内，被校矢量水听器的自由场振速灵敏度级（以下简称振速灵敏度级）一般在-117dB～-27dB之间［以1V/（m·s-1）为参考］。 5.3自由场声压梯度灵敏度级
在校准的频率范围内，被校矢量水听器的自由场声压梯度灵敏度级（以下简称声压梯度灵敏度级）一般在一253dB～一183dB之间［以1V/（μPa·m-1）为参考］。 5.4矢量-声压通道的相位差
对于振速水听器，矢量通道和声压通道之间的相位差一般在一10～10°之间，对于声压梯度水听器，矢量通道和声压通道之间的相位差一般在80°～100°之间。 5.5指向性
在校准的频率范围内，被校矢量水听器的横向抑制比一般不低于20dB，轴向灵敏度不对称性一般不超过士3dB。
注：以上指标不是用于合格性判别，仅供参考。 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）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 2 JJF1588—2016
电压灵敏度级不应小于一220.0dB，校准的不确定度不应大于0.7dB（k=2）。 6.2.2消声水池
消声水池为六面消声，长、宽、深尺寸不应小于（15×10×10）m。 6.2.3坐标回转装置
坐标回转装置能带动被校矢量水听器在校准声场内做水平回转，回转角度范围应大于360°，角度示值误差不应超过土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，对相位影响不应超过士2°；回转装置应能进行回转角度读取，分辨力不低于0.5° 6.2.4信号源
在校准频率范围内，能产生连续正弦信号或脉冲调制正弦信号。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测量放大器
在校准频率范围内，测量放大器的输人阻抗比水听器的阻抗至少高100倍，动态范围不应小于60dB，增益误差不超过士0.2dB。 6.2.6数字示波器
具备与计算机通讯的接口，采样频率应高于1MHz，幅度测量最大允许误差不应超过士1%。 6.2.7滤波器
满足2级要求的1/3或1/1倍频程滤波器。 6.2.8电子开关
在校准频率范围内，通道隔离度应优于60dB。 6.2.9电压电流取样器
在校准频率范围内，电压取样系数为0.01或者0.1，电流取样系数为0.1或者1，取样误差不超过士2%。 6.2.10功率放大器
在校准频率范围内，输出阻抗与发射换能器阻抗相匹配，最大输出功率不应小于 50W，输出波形总失真（THD十N）不应大于2%。 6.2.11发射换能器
在校准频率范围内，发射换能器各频带发射源级应大于背景噪声15dB。 6.2.12绝缘电阻测量仪
工作电压100V，绝缘电阻测量最大允许误差应优于士10%。 6.2.13电容测试仪
电容值测量范围1nF100μF，电容测量最大允许误差应优于士5%。 6.2.14卷尺
量程不应小于3m，最小分度1mm，优于2级。
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