JJG2017-2005水聲聲壓計量器具檢定規(guī)程.pdf

中華人民共和國國家計量檢定系統(tǒng)表J J G 2 0 1 7 - 2 0 0 5水聲聲壓計量器具Me a s u r i n g I n s t r u me n t s f o r U n d e r w a t e r S o u n d P r e s s u r e2 0 0 5 一 0 4 一 2 8發(fā)布2 0 0 5 一1 0 一 2 8實施國 家 質(zhì) 量 監(jiān) 督 檢 驗 檢 疫 總 局發(fā)布J J G 2 0 1 7 -2 0 0 5水聲聲壓計量器具檢定系統(tǒng)表廣 補 口 . 0 . 0. 0 . 0.補 一 口 . O. 口 . 飛.心.勺.0.滬V e r i f i c a t i o n S c h e m e o f Me a s u r i n g J J G 2 0 1 7 -2 0 0 5代替 J J G 2 0 1 7 -1 9 8 7、 . 0.口. 口.0. 0.0. 0 二。.0.0I ns t r i l m p n t s f or Unde r wat e r So und Pr e s s ur e 本檢定系統(tǒng)表經(jīng)國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局2 0 0 5 年4 月2 8 日 批準， 并自2 0 0 5 年 1 0 月 2 8日 起實施。歸口單位 :主要起草單位 :參加起草單位 :全 國聲學(xué)計量技術(shù)委員會中國測試技術(shù)研究院中國科學(xué)院聲學(xué)研究所國防水聲計量一級站本檢定系統(tǒng)表由全國聲學(xué)計量技術(shù)委員會負責(zé)解釋標準分享網(wǎng) w w w .b z f x w .c o m 免費下載J J G 2 0 1 7 - 2 0 0 5本系統(tǒng)表主要起草人 : 商國華 孫磊 參加起草人: 朱厚卿 袁文俊( 中國測試技術(shù)研究院)( 中國測試技術(shù)研究院)( 中國科學(xué) 院聲學(xué)研究所)( 國防水聲計量一級站)J J G 2 0 1 7 - 2 0 0 5目錄1 范圍 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 1 )2 水聲聲壓計量基準器具 ( 1 )2 . 1低 頻水 聲 聲 壓 基 準 裝置 。 。 ( 1 )2 . 2 自由場互易法水聲聲壓基準裝置 ( 中頻) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 1 )2 . 3 高頻水聲聲壓基準裝置 。 ， 。 。 一( 2 )2 . 4 水聲聲壓從基本量開始量值傳遞的主要途徑 一( 2 )3 水聲聲壓計量標準裝置 。 ，: ( 2 )3 . 1 低頻水聲聲壓計量標準裝置 ， ( 2 )3 . 2 中 頻水聲聲壓計量標準裝置 。 。 。 ( 2 )3 . 3 高頻水聲聲壓計量標準裝置 。 。 ( 3 )3 . 4 水聲聲壓標準器和量值傳遞的最佳測量能力 。 。 ( 3 )4 水聲聲壓工作計量器具 。 。 ( 3 )4 . 1 測量水聽器 ( 精密) 。 。 ( 4 )4 . 2 測量水聽器、發(fā)射換能器和水聲聲壓測量設(shè)備 。 。 ( 4 )5 水聲聲壓計量器具檢定系統(tǒng)表框圖 。 ( 5 )標準分享網(wǎng) w w w .b z f x w .c o m 免費下載J J G 2 0 1 7 - 2 0 0 5水聲聲壓計t器具檢定 系統(tǒng)表范 圍 本檢定系統(tǒng)表適用于 1 H : 一 5 M H z 頻段內(nèi)的水聲聲壓計量器具的量值傳遞。它規(guī)定了水聲聲壓計量基準經(jīng)水聲聲壓計量標準至工作計量器具之間的量值傳遞程序、量值傳遞方法和量值傳遞時的最佳測量能力。在開展校準時，可作為量值溯源的依據(jù)。2 水聲聲壓計，基準器具 水聲聲壓基準用于復(fù)現(xiàn)和保存 l H z 一 5 M H z 頻段內(nèi)的水聲聲壓單位量值，并通過水聲聲壓計量標準器具向水聲聲壓工作計量器具進行量值傳遞，以保證國內(nèi)水聲聲壓量值的準確和統(tǒng)一。 聲壓量值的單位為帕斯卡 ( P a ) ， 聲壓級以 分貝 ( d B ) 表示 ( 基準值為1 p P a ) o 本檢定系統(tǒng)表中 使用水聽器的 靈敏度 ( 單位為V / K P a ) 參數(shù)進行聲壓量值的復(fù)現(xiàn)和傳遞。 水聲聲壓計量基準包括 G J J( 聲)0 2 0 1 低頻水聲聲壓基準裝置) 、G J J( 聲)0 2 0 2 自由場互易法水聲聲壓基準裝置和 G J J( 聲)0 2 0 3 高頻水聲聲壓基準裝置 。2 . 1 低頻水聲聲壓基準 裝置 低頻水聲聲壓基準裝置是由帶有壓電補償換能器的密封測量腔、常數(shù)測定裝置、低頻基準用標準水聽器和配套設(shè)備組成。低頻基準裝置的標準器為基準用標準水聽器。通過雙輻射零值法測量低頻基準用標準水聽器的聲壓靈敏度，進行聲壓量值的復(fù)現(xiàn)。頻率范圍為 1 H : 一 2 k H z ，不確定度為 U二 0 . 5 d B ( k = 2 ) o 聲壓量值的傳遞采用雙輻射零值法，在低頻水聲聲壓基準裝置上直接校準計量標準器具的低頻標準水聽器的聲壓靈敏度。頻率范圍為 1 H : 一 2 k H z I量值傳遞的最佳測量能力為 0 . 5 d B ( k = 2 ) o2 . 2 自 由場互易法水聲聲壓基準裝置 ( 中 頻) 自由場互易法水聲聲壓基準裝置，由滿足自由場條件的中頻消聲水池及其坐標測量裝置、中頻基準用標準水聽器和配套設(shè)備組成?；鶞恃b置的標準器為基準用標準水聽器。通過 自由場互易法測量中頻基準用標準水聽器的開路自由場靈敏度，進行聲壓量值的復(fù)現(xiàn)。頻率范圍為 2 k H : 一 2 0 0 k H z( 一般稱為中頻水聲聲壓基準裝置) ，當頻率為 2 k H z一 l 0 0 k H : 時，不確定度為 U= 0 . 7 d B ( k二 2 ) ,頻率為 l 0 0 k H z 一2 0 0 k H : 時，不確定度為U= 0 . 9 d B ( k 二 2 ) 0 聲壓量值的傳遞采用自 由場互易法，由 計量標準器具中的中 頻標準水聽器與中 頻基準用標準水聽器組成一組，在 自由場互易法水聲聲壓基準裝置上進行互易法校準，得到中頻標準水聽 器的開路自 由 場靈敏度， 并根據(jù)參與校準的中 頻基準用標準水聽器的 校準結(jié)果， 對中 頻標準水聽器的校準結(jié)果進行確認。 頻率范圍為2 k H : 一 2 0 0 k H z ，當 頻率為2 k H : 一l 0 0 k H z 時，量值傳遞的最佳測量能力為 0 . 7 d B ( k =2 ) ;頻率為 l O O k H z 一2 0 0 k H zJ J G 2 0 1 7 -2 0 0 5時， 量值傳遞的最佳測量能力為0 . 9 d B ( k 二 2 ) 02 . 3 高頻水聲聲壓基準裝置 高頻水聲聲壓基準裝置由滿足自由場條件的高頻消聲水池及其精密坐標測量裝置、高頻基準用標準水聽器和配套設(shè)備組成?；鶞恃b置的標準器為基準用標準水聽器。通過自由場互易法測量高頻基準用標準水聽器的開路 自由場靈敏度，進行聲壓量值的復(fù)現(xiàn)。頻率范圍為 0 . 1 M H : 一 5 . O M H z ，當頻率為 0 . 1 M H : 一2 . 5 M H : 時，不確定度為 U二 0 . 9 d B( k = 2 ) ;頻率為 2 . 5 M H : 一 5 . O M H : 時，不確定度為 U二1 . i d B ( k 二 2 ) 0 聲壓量值的傳遞采用 自由場互易法，由計量標準器具中的高頻標準水聽器與高頻基準用標準水聽器組成一組，在高頻水聲聲壓基準裝置上進行互易法校準，得到高頻標準水聽器的開路 自由場靈敏度，并根據(jù)參與校準的高頻基準用標準水聽器的校準結(jié)果，對高頻標 準水聽器 的校準結(jié) 果進行確認。頻率范 圍為 0 . 1 M H z 一5 . O M H z ，當頻率為0 . 1 M H : 一 2 . 5 M H z 時，量值傳遞的最佳測量能力為 0 . 9 d B ( k二2 ) ;頻率為 2 . 5 M H z5 . O M H z 時 ，量值傳遞的最佳測量能力為 1 . 1 d B ( k = 2 ) o 注:本系統(tǒng)表中的墓準用標準水聽器和標準水聽器均屬于實臉室標準水聽器類型。2 . 4 水聲聲壓從基本量開始量值傳遞的主要途徑 水聲聲壓計量基準裝置的電壓量值溯源至國家主要基本量:電流。從基本量開始量值傳遞的主要途徑為:電流- G J J( 聲)0 2 0 1( 低頻水聲聲壓基準裝置) 、G J J( 聲)0 2 0 2 自由場互易法水聲聲壓基準裝置和 G J J( 聲)0 2 0 3 高頻水聲聲壓基準裝置 。3 水聲聲壓計，標準裝! 水聲聲壓計量標準裝置由低頻水聲聲壓計量標準裝置 ( 1 H z 一 2 0 0 0 H z ) 、中頻水聲聲壓計量標準裝置 ( 2 k H : 一 2 0 0 k H z ) 、高頻水聲聲壓標準裝置 ( O A M H : 一 5 M H z )組成，其測量覆蓋頻率范圍為 1 H : 一 5 M H z 。水聲聲壓計量標準裝置包括絕對法水聲聲壓計量標準裝置和相對法水聲聲壓計量標準裝置。水聲聲壓計量標準裝置的標準器為標準水聽器。3 . 1 低頻水聲聲壓計量標準裝置 低頻水聲聲壓標準裝置由低頻標準水聽器、密閉測量腔和配套設(shè)備組成。其測量頻率范圍一般為 1 H z 一 2 0 0 0 H z ，低頻水聲聲壓計量標準裝置包括低頻絕對法水聲聲壓計量標準裝置和低頻相對法水聲聲壓計量標準裝置。 ( 1 )絕對法低頻水聲標準裝置有 :雙輻射零值法水聲聲壓標準裝置 ，頻率范圍為1 H : 一 2 0 0 0 H z ， 不確定度為 U= 0 . 5 d B ( k = 2 ) ; 藕合腔互易法水聲聲壓標準裝置， 頻率范圍為2 0 H : 一 2 0 0 0 H z ， 不確定度為 U二 0 . 5 d B ( k = 2 ) ; 振動液柱法水聲聲壓標準裝置，頻率范圍為 2 0 H : 一 2 0 0 0 H z ，不確定度為 U= 0 . 6 d B ( k= 2 ) o ( 2 )相對法低頻水聲標準裝置有:密閉腔比較法水聲聲壓標準裝置，頻率范圍為1 H : 一 2 0 0 0 H z ， 不確定度為 U = 1 . 1 d B ( k 二 2 ) ;振動液柱比 較法水聲聲壓標準裝置，頻率范圍為2 0 H : 一 2 0 0 0 H z ，不確定度為 U二1 . 1 d B ( k 二2 ) 03 . 2 中頻水聲聲壓計量標準裝置 中頻水聲聲壓計量標準由中頻標準水聽器、滿足中頻自由場條件的消聲水池以及配套設(shè)備組成。其測量頻率范圍一般為 2 k H z 一 2 0 0 k H z ，其中:絕對法中頻水聲聲壓標準標準分享網(wǎng) w w w .b z f x w .c o m 免費下載J J G 2 0 1 7 - 2 0 0 5裝置 ( 自由 場互易法)頻率范圍為2 k H z - l 0 0 k H : 時，不確定度為 U= 0 . 7 d B ( k = 2 ) ;頻率范圍為 l 0 0 k H z 一 2 0 0 k H z 時，不確定度為 U=0 . 9 d B ( k =2 ) ;相對法中頻水聲聲 壓標準裝置 ( 自 由場比較法) 頻率范圍為2 k H z - - l 0 0 k H z ， 不確定度為 U = 1 . 5 d B ( k = 2 ) ;l 0 0 k H z 一 2 0 0 k H z ，不確定度為 U= 2 . 5 d B ( k =2 ) o3 . 3 高頻水聲聲壓計量標準裝置 高頻水聲聲壓計量標準裝置由高頻標準水聽器、滿足高頻自由場條件的消聲水池及其精密坐標測量裝置和配套設(shè)備組成。其測量頻率范圍一般為0 . 1 M H z 一 5 . O M H z ， 其中:絕對法高頻水聲聲壓標準裝置 ( 自由場互易法)0 . 1 M H z - 2 . 5 M H z ，不確定度為 U=0 . 9 d B ( k = 2 ) ; 2 . 5 M H z 一 5 . O M H z ， 不確定度為 U= 1 . 1 d B ( k = 2 ) ;相對法高頻水聲聲壓標準裝置 ( 自由場比較法)0 . 1 M H z - 5 . O M H z ，不確定度為 U= 2 . 5 d B ( k= 2 ) o3 . 4 水聲聲壓標準器和量值傳遞的最佳測量能力 水聲聲壓計量標準裝置的標準器為標準水聽器。其中絕對法標準水聽器由計量基準裝置直接校準進行量值傳遞。 對絕對法低頻水聲聲壓標準裝置的標準水聽器用低頻水聲聲壓基準裝置進行校準。 對絕對法中頻水聲聲壓標準裝置的標準水聽器用 自由場互易法水聲聲壓基準裝置進行 校準 。 對絕對法高頻水聲聲壓標準裝置的標準水聽器用高頻水聲聲壓基準裝置進行校準。 對相對法水聲聲壓標準裝置的標準水聽器或標準發(fā)射換能器，它們可以溯源至絕對法水聲聲壓標準裝置，也可以直接溯源至水聲聲壓基準裝置。標準水聽器聲壓量值的不確定度見表 t o 表 1 標準水 聽器在 1 Hz 一5 MHz頻段 內(nèi)聲耳.俏的不確定度頻率范圍1 H z - 2 0 0 0 H z2 k H z _ l 0 0 k Hz l 0 0 k Hz 一2 0 0 k Il z0 . 1 MHz 一 2 . 5 MH a 2 . 5 MH z _ 5 . O MHz靈敏度類型聲壓靈敏度自由場靈敏度自由場靈敏度自由場靈敏度自由場靈敏度不確定度0 . 5 d B0 . 7 d B0. 9 d B0. 9 d B1 . I d B包含因子k= 2k=2k 二2k =2k=2 絕對法水聲聲壓標準裝置根據(jù)不同的工作計量器具，用不同的傳遞方法和傳遞能力進行 量值傳遞。量值傳遞的頻率范圍為J H Z 一 5 M H z ， 量值傳遞的最佳測量能 力見表2 0 表 2 絕對法水聲聲壓計皿標準裝置在 1 H z 一 5 N hC 頻段內(nèi)，值傳遞的最佳測且能力頻率范圍1 Hz - - 2 0 0 0 H z2 k H z - l 0 0 k Hz l 0 0 k f一2 0 0 k f0 . 1 MHz 2 . 5 MH z 2 . 5 MH z - 5 . O MHz尋瀟 度舉 刑聲壓靈敏度自由場靈敏度自由場靈敏度自由場靈敏度自由場靈敏度一 -一 一一不確定度0 . 5 d B0 . 7 d B0. 9 d B0 . 9 d B1 . 1 d B包含因子無= 2k二2k 二2k 二2k二2 相對法水聲聲壓標準裝置采用密閉腔比較法、振動液柱 比較法、自由場比較法進行聲壓量值傳遞，量值傳遞的頻率范圍為 l H z 一 5 M H z ，量值傳遞的最佳測量能力見表3 04 水聲聲壓工作計量器具水聲聲壓工作計量器具主要有測量水聽器 ( 精密) 、測量水聽器、測量用發(fā)射換能 3J J G 2 0 1 7 - 2 0 0 5器及水聲聲壓測量設(shè)備。 裹3 相對法水聲聲壓計f標準裝t在 1 H z 一 S MH z 頗段內(nèi).值傳遞的最佳測，能力頻率范圍1 H z - 2 0 0 0 H z2 k H z - l 0 0 k H z0 . 1 MH z - 5 . O MHz靈敏度類型聲 壓靈敏度自由場靈敏度自由場靈敏度不確定度1 . 1 d B1 . 5 d B2 . 5 d B包含因子k 二2k 二2k二 24 . 1 測量水聽器 ( 精密) 測量水聽器 ( 精密)可溯源至絕對法水聲聲壓標準裝置，也可直接溯源至水聲聲壓基準裝置，其頻率范圍和聲壓量值的不確定度見表4 0 表4 側(cè)f水聽器 ( 精密)在 1 H z - 5 Ml l z 繃段內(nèi)聲壓f值的不確定度頻率范圍1 H z - 2 0 0 0 Hz2 k H z - l 0 0 k H z l 0 0 k H z一2 0 0 k Hz0. 1 M H z 2 . 5 MH z 2 . 5 MHz - 5. O MHz靈敏度類型聲壓靈敏度自由場靈敏度自由場靈敏度自由場靈 敏度自由場靈敏度不確定 度0 . 5 d B0. 7 d B0. 9 d B0. 9 d B1 . 1 d B包含 因子k二2k 二2k二2k=2k= 24 . 2 測量水聽器、 發(fā)射換能器和水聲聲壓測量設(shè)備 測量水聽器、發(fā)射換能器和水聲聲壓測量設(shè)備可通過比較測量法溯源至相對法水聲聲壓標準裝置，其頻率范圍和聲壓量值的不確定度分別見表 5 、表 6 和表 7 . ( 1 )測量水聽器 衰 5 測，水聽器在 1 H 2 一 5 MH z頗段內(nèi)聲壓f值的不確定度頻率范圍1 H z - 2 0 0 0 H z2 k Hz - l 0 0 k H zl 0 0 k Hz 一2 0 0 k H z0. 1 MH z - 5 . O MH z靈敏度類 型聲壓靈敏度自由場靈敏度自由場靈敏度自由場靈 敏度不確定度1 . 1 d B1 . 5 d B2 . 5 d B2. 5 d B包含因子k=2k =2幾二 2k=2( 2 )發(fā)射換能器 衰 發(fā)射換能器5 0 0 Hz . . 5 MH z 頻段內(nèi)聲壓f值的不確定度頻率范圍不確定度包含因子5 0 0 H z - l 0 0 k H z 1 . 5 d B k=20 . 1 MH z - 5 . O MH z 2 . 5 d B 蓋=2( 3 )水聲聲壓測量設(shè)備 表 7水聲聲壓測，設(shè) 備在 i H z 一5 MHz頗段 內(nèi)的測 f不確 定度頻率范圍l H z2 k H z2 k H z l O O k Hz0 . 1 MH z - 5 . O MHz不確定度1 . 1 d B1 . 5 d B2. 5 d B包含 因子k二 2k=2k=2標準分享網(wǎng) w w w .b z f x w .c o m 免費下載J J G 2 0 1 7 - 2 0 0 55 水聲聲壓計量器具檢定系統(tǒng)表框圖 ( 見下圖) 水聲聲壓計量器具檢定 系統(tǒng)表框圖基 本 量 : 電 流基 準 用 標 準 水 聽 器頻率范圍:1H.一 2 k H z不 確 定 度 :U 二 O . S d B ( k二2 ) 基準用標準水聽器頻率范圍:頻率范圍2 k H z -l 0 0 k Hz l 0 0 k H z -2 0 0 k Hz不確定度:不確定度:U 二0 . 7 d B ( k =2 ) U 二0 . 9 d B ( k二 2 ) 基準用標準水聽器頻率范圍:頻率范圍:0 . 1 MH z 一2 . 5 MH z 2 . 5 M H a 一5 . O M H z不確定度:不確定度:U 二0 . 9 d B( k 二2 ) U =1 . 1 d B( k 二2 )低頻水聲聲壓基準裝置 頻 率 范 圍 : 1 H z、2 kHz 不 確 定 度 : U二0 . 5 d B( k =2 ) 自由場互易法水聲聲壓基準裝置頻率范圍:頻率范圍:2 k Hz -I O O k H z l 0 0 k Hz 一2 0 0 k H z不確定度:不確定度U = 0 . 7 d B( k=2 ) U二0 . 9 d B ( k 二2 ) 高頻水聲聲壓基準裝置頻率范圍:頻率范圍:O . I M H z -2 . 5 M H z 2 . 5 MH z -5 . O M H z不確定度:不確定度:U二0 . 9 d B( k 二2 ) U二1 . 1 d B( k 二2 )計量基準頻率范圍1 H z一2 kHz不 確 定 度U =0 . 5 d B( k =2 )頻 率 范 圍 :2 kHz 1 0 0 kHz不確定度:U 二0 . 7 d B ( k二 2 ) 標準 水 聽 器頻 率 范 圍 :I OO k H z 一 2 0 0 k H z不 確定 度U = 0 . 9 d B ( k=2 )頻 率 范 圍0. 1 M Hz一 2. 5M H z不 確 定 度 :U =0 . 9 d B ( k二 2 )頻率范圍:2. 5M H z一5. OM H z不 確 定 度U =1 . 1 d B ( k= 2 )低頻水聲聲壓標準裝置雙 輻 射 零值 法頻 率 范 圍 : I Hz 一 2 k H z不確定度: U=0 . 5 d B ( k=2 )藕合腔互易法: 頻率范圍: 2 0 H z 一2 k H z不確定度: U= 0. 5 d B ( k二2 )振動液柱法: 頻率范圍; 2 0 Hz 一2 k H z不確定度: U二 0 . 6 d B ( k=2 )藕合腔比較法: 頻率范圍 1 Hz 一 2 k H z不確定度: U二1 . 1 d B( k二2 )振動液柱比較法: 頻率范圍: 2 0 H z 一2 k Hz不 確 定度 : U = 1 . I d B ( k =2 )水 聲 聲 壓 標 準 裝 置 中頻水聲聲壓標準裝置 自由場互易法: 頻率范圍 2 k H : 一1 0 0 k H z 不確定度: U二 。7 d B ( k=2 ) 頻率范圍: 1 0 0 k H z 一2 0 0 k H z 不確定度: U二0 . 9 d B ( k=2 ) 自由場比較法: 頻率范圍: 2 k H z 一l 0 0 k H z 不確定度: 二1 . 5 d B ( k二2 ) 頻率范圍: l 0 0 k H z 一2 0 0 k H z 不確定度: U二 2 . S d B ( k=2 )高頻水聲聲壓標準裝置自由場互易法:頻率范圍 0 . 1 MHz 一2 . 5 MHz不確定