甚低頻有限振幅聲壓校準

1、浙江大學博士學位論文答辯浙江大學博士學位論文答辯甚低頻有限振幅聲壓校準若干理論及技術問題的研究研究背景與意義薄膜密封耦合腔內的線性聲壓理論薄膜密封耦合腔內有限振幅聲壓的非線性特性甚低頻有限振幅聲壓校準裝置的相關設計理論甚低頻有限振幅聲壓校準裝置的實驗研究傳聲器的原級校準與不確定度評定 論 文 內 容理論研究實驗研究結論與展望一、研究背景與意義 一、研究背景與意義聲學測量與傳聲器校準傳聲器的原級校準方法及研究發(fā)展甚低頻有限振幅聲壓校準的研究與進展論文的主要研究內容實驗室標準傳聲器工作標準傳聲器精密微壓計次聲傳聲器v 聲波具有極為寬廣的頻率和幅值尺度v 傳聲器是精度最高、應用最多的聲學測量裝置次聲

2、(20 Hz以下)超聲(20 kHz以上)可聽域以下(20 Pa以下)近場爆炸聲波(10 bar) 1.1 聲學測量與傳聲器校準v 傳聲器校準是聲學定量研究的前提和根本v 聲學測量結果的國際互信和互換依托傳聲器校準實現(xiàn) 1.1 聲學測量與傳聲器校準v 目的：得到傳聲器的靈敏度（聲壓、自由場和擴散場 ）。v 靈敏度：傳聲器開路電壓/聲壓（理論、參考）。v 原級校準定義：將聲壓量值溯源至非聲學量（電學、機械等）。NPLDPLANISTPTB國家計量機構之間的傳聲器原級傳遞校準第二次關鍵比對項目（CCAUV.A-K2）給出的B&K 4160傳聲器的聲壓靈敏度曲線20 Hz尤其是2 Hz以下的

3、原級校準技術和理論存在不足典型的原級校準方法及研究發(fā)展（原理和不足）v 精度保持v 最高水準100101102-15-10-50頻率 /Hz頻率響應 /dB CH212 (S/N 0171)CH212 (S/N 0161)CHZ213 (S/N 4447)CHZ213 (S/N 4465)B&K4189 (S/N 2710740)B&K4189 (S/N 2584641)靈敏度由電學方法獲得，沒有實現(xiàn)“帕”的概念；泄漏與熱傳導獨立修正，且泄漏修正理論有誤；聲傳遞阻抗與傳聲器聲阻抗有關，低頻有誤差。低頻范圍內測量不確定度較高。小振幅，中高頻耦合腔互易法不足適用范圍校準方法 1.2

4、 傳聲器的原級校準方法及研究發(fā)展基于互易原理，三個傳聲器兩兩配合測試，得到：電轉移阻抗(測量)考慮泄漏、熱傳導和波動效應，有：傳聲器靈敏度測量不確定度較高；受環(huán)境噪聲影響明顯，信噪比差；無法實現(xiàn)5 Hz以下頻率范圍內的校準。小振幅，中高頻靜電激勵器聲轉移阻抗(理論)傳聲器靈敏度熱修正后的聲轉移阻抗泄漏修正因子柵板與振膜間受交變電壓作用時，傳聲器振膜受到的靜電壓力：電容“隔直通交” e,12p,1p,2a,12ZMMZ12e,12e,31a,23C,12C,31p,1e,23C,23a,12a,31ZZZMZZZ202( )sin2ap tUutd 1.2 傳聲器的原級校準方法及研究發(fā)展難以實現(xiàn)

5、激勵系統(tǒng)聲阻抗遠低于負載阻抗的理論基礎。小腔體的泄漏、熱傳導效應效應明顯，造成聲壓衰減；小腔體測量不確定度較高。大振幅，中低頻高聲壓校準器不足適用范圍校準方法直接復現(xiàn)聲壓“帕”的概念；泄漏效應使得甚低頻原級校準尚未實現(xiàn)；非線性聲波理論尚未建立，有限振幅聲壓校準尚未研究。小振幅，中低頻活塞發(fā)聲器“高阻的耦合腔驅動低阻的激振器”，使得頻率范圍0.01 Hz-1 kHz;聲壓級峰值可達到167 dB?；跉怏w狀態(tài)方程，有 ：考慮泄漏、熱傳導和波動效應，修正后的聲壓：pBli SLaLZpKiZZ 20a04P d xpVaLCHCWC10ref20logpp pppLp環(huán)境參數(shù)腔體參數(shù)作為互易法的補

6、充實現(xiàn)傳聲器原級校準；課題組與NIM建立了次聲聲壓標準裝置。 1.3 甚低頻有限振幅聲壓校準的研究與進展尚未開展有限振幅聲壓范圍內的聲壓基準研究（124 dB以上聲壓級范圍）尚未建立20 Hz以下的聲壓基準（1 mHz20 Hz頻率范圍）v 活塞發(fā)聲器是最適用于傳聲器甚低頻、有限振幅原級校準的方法大尺寸腔體大激勵位移20a04P d xpV縫隙大，下限頻率不足縫隙小，位移失真度大腔體的尺寸測量精度薄膜密封技術 1.4 論文的主要研究內容薄膜密封耦合腔內的線性聲壓理論（建立聲壓的波動、泄漏和熱傳導修正理論）薄膜密封耦合腔內有限振幅聲壓的非線性特性（建立耦合腔內有限振幅聲壓的解析模型）甚低頻有限振

7、幅聲壓校準裝置的相關設計理論（薄膜靜動態(tài)特性、校準裝置耦合模型、設計耦合腔結構參數(shù)）裝置性能實驗傳聲器的校準不確定度評估二、薄膜密封耦合腔內的線性聲壓理論 二、薄膜密封耦合腔內的線性聲壓理論密閉絕熱耦合腔內聲壓的波動修正理論絕熱耦合腔內聲壓的泄漏修正理論泄漏非絕熱耦合腔內聲壓的耦合修正理論線性聲學范圍內傳聲器原級校準的基礎 2.1 密閉絕熱耦合腔內聲壓的波動修正理論v 高頻范圍聲波波長縮短，各位置的聲壓不再均勻 活塞推入深度速度梯度分布柱坐標系下理想氣體的三維波動方程：22222011ppprr rrzct激勵源的速度邊界條件：圓柱壁面和右端蓋壁面處的速度邊界條件： ja1j0a11e,0e,

8、tnntznnrRarRraaR00zz L l 0rr a薄膜密封耦合腔內線性聲壓的分布參數(shù)表達式：222j0a212100222201004J ()J ()J ()cose()() J ()sintrmrmrmzmmrmrmzmzmak aRk Rpk rkLlzaRk ak akkLl 薄膜密封耦合腔內線性聲壓的波動修正表達式：22220021210WC00222222101100()8()J ()J ()J ()cos()cossin()()()() J ()sin()rmrmrmzmmrmrmzmzmk Lla Llak aRk Rkk rpk LlzkLlzk LlaRaRk ak

9、 a kkLl222121j0a20222010JJ4JeJrmrmtrmzmrmrmak aRk Rk raRk ak a貝塞爾級數(shù)展開 級數(shù)式、同一頻率質點速度解的形式：j10jJ () cos()sin()etrrrzzkk rAk zBk z j00jJ ()sin()cos()etzzrzzkk rAk zBk z 2.1 密閉絕熱耦合腔內聲壓的波動修正理論v 耦合腔內的聲壓分布圖00.0250.050.0750.100.0250.059999.5100100.5101軸向 /m徑向 /m聲壓 /Pa00.0250.050.0750.100.0250.05-0.0200.020.04

10、軸向 /m徑向 /m聲壓 /Pa00.0250.050.0750.100.0250.05-0.0100.010.020.03軸向 /m徑向 /m聲壓 /Pa00.0250.050.0750.100.0250.05133.9133.95134134.05X: 0.1Y: 0Z: 134.05349軸向 /mX: 0.1Y: 0.05Z: 134.05349X: 0Y: 0Z: 133.91113徑向 /mX: 0Y: 0.05Z: 133.91881聲壓級 /dB主波的聲壓幅值分布 三次波的聲壓幅值分布 五次波的聲壓幅值分布 耦合腔內的聲壓級分布 v 耦合腔中部和端部的波動修正量圖p主波：沿軸向

11、分布的一維平面聲駐波；p高次波：經(jīng)壁面不斷反射的聲駐波；p高次波幅值極小，且沿軸向和徑向快速衰減；p聲壓的軸向分布由主波決定。10-210-110010110200.010.020.030.040.05頻率 /Hz波動修正量 /dB 耦合腔中部耦合腔端部10-210-110010110200.511.522.5x 10-5頻率 /Hz修正量偏差 /dB 耦合腔中部耦合腔端部中部和端部的波動修正量 主波項引入的波動修正偏差 p修正量隨頻率的升高增大；p端部修正量大于中部修正量；p可以使用主波項作為波動修正表達式。 NPL給出的泄漏修正表達式 LC1022110 log1PT 2.2 絕熱耦合腔內

12、聲壓的泄漏修正理論v 靜壓均衡機制產(chǎn)生的泄漏效應造成聲壓衰減，需要修正。 圓柱孔道內的層流理論，流過均壓孔的空氣體積流量為： 42( )( )128dq tp tl對氣體狀態(tài)方程取微分，可得到：dddRTmV PmR TMM壓力響應 空氣的絕熱壓力階躍響應模型為： 04021280eVPdtlpp絕熱時間常數(shù)的表達式為：a4020128VlTP d絕熱物態(tài)方程 2.2 絕熱耦合腔內聲壓的泄漏修正理論v 泄漏修正表達式推導對氣體狀態(tài)方程取微分，可得到：ddddVPmTVPmT薄膜密封耦合腔的體積變化由活塞和密封薄膜的往復振動引起：22j1adj()ed2tVaRt 從而可以得到泄漏修正表達式為：

13、LCa111jpT該式等于NPL給出的泄漏修正表達式，印證了T為絕熱時間常數(shù)。a4020128VlTP d式中d2為亞毫米級，無法精確測量？多方壓力階躍響應模型：222200011()e()eJ ()sin()TmnPmnktktrmznrmznpmnpmnrmznmnTmnPmnkkkkpcAcBk rk zkkp遍歷搜索算法使多方壓力階躍響應模型與實測壓力階躍響應重合,進而得到Ta。1020304000.10.20.3010203040X: 40Y: 0.1737Z: 2.561均壓孔長度 /mmX: 10Y: 0.1264Z: 3.028均壓孔內徑 /mm泄漏修正量 /dBp絕熱前提下，

14、均壓孔內徑對校準裝置的下限工作頻率起決定性作用！聲壓的泄漏修正量 校準聲壓與活塞體積速度的比： 22j1j1j1()jjpRMRCRUCCRRMC 2.3 泄漏非絕熱耦合腔內聲壓的耦合修正理論v 傳統(tǒng)的泄漏和熱傳導修正理論相互獨立，忽略了二者的耦合關系。 對氣體狀態(tài)方程取微分，可得到：ddddPmTVPmTV薄膜密封耦合腔的體積波動薄膜密封耦合腔內聲壓的泄漏和熱傳導耦合表達式： a0aV0aV1111jEPVpEVT泄漏和熱傳導耦合修正表達式： VLHCVa1111jEpET泄漏絕熱耦合腔電聲類比圖 耦合腔內聲壓的低頻特性 p受泄漏和熱傳導影響，聲壓隨頻率降低衰減；p時間常數(shù)較小時，泄漏效應起

15、決定性作用；p熱傳導引起的聲壓衰減極限為3 dB。 p聲壓的平衡位置不對應活塞位移的平衡位置三、薄膜密封耦合腔內有限振幅聲壓的非線性特性 三、薄膜密封耦合腔內有限振幅聲壓的非線性特性基于微擾法建立線性化波動方程線性化波動方程的求解有限振幅聲波的互調作用124 dB以上非線性聲學范圍內傳聲器原級校準的支撐p明確非線性聲學范圍內聲壓的失真特性！v 依據(jù)微擾法將壓力P、質點速度和密度在平衡狀態(tài)展開，有： 3.1 基于微擾法建立線性化波動方程0012312300123,PPpPppp v 分別得到物態(tài)方程、運動方程和連續(xù)性方程的一至三階線性化方程：1120pc22212400 012ppcc101pt

16、 211101020ptt110t 21211010t一階：二階：三階： 222110220czt2222222221111111110122222222220000 000 01 pppppcpztcztzctzct一階：二階：三階：222221233111012234222000021 3=.2pppcpztcztczp二階非線性聲波由一階線性聲波激勵產(chǎn)生；p三階非線性聲波由一、二階聲波相互作用，以及一階聲波自作用產(chǎn)生；p一階聲波越高，聲波的非線性失真越明顯。v 進而，一至三階線性化聲波動方程：22a112sin ()cos2sinaRk LztakL2200a112cos ()sin2s

17、incaRpk LztakL2220a1221cos2 ()cos282sinaRpk LztakL 3.2 線性化波動方程的求解v 一階質點速度和聲壓的解析式：v 二階質點速度和聲壓的解析式：222a1202001sin 2sin282sinaRk Llztcak Llv 非線性效應引起的聲壓失真，滿足：220a1p2000cos 21100%28sincosk LlzaRack Llk Llz10-210-110010110211013015017000.511.522.5頻率 /Hz聲壓級 /dB失真度 /%10-210-110010110211013015017000.010.020.

18、03頻率 /Hz聲壓級 /dB失真度偏差 /%耦合腔端部的非線性聲壓失真 耦合腔端部與中部的失真偏差 p非線性效應引起的聲壓失真隨一階聲壓的增加而增加；p一階聲壓小于148 dB時，失真不足0.1 %，非線性效應可以忽略；174 dB極高聲壓下，聲壓失真達到2.1 %；p非線性效應引起的聲壓失真與頻率和校準位置近似無關；p三階以上諧波對聲壓失真的影響可以忽略。 221ap21100%16aRa L簡化式： 3.3 有限振幅聲波的互調作用v 有限振幅聲波不滿足線性疊加原理，將產(chǎn)生額外的失真。v 考慮互調的一階解析式：v 考慮互調的二階解析式：22011a210sincos2siniiiiiikL

19、lzaRtakLl2201100a210cossin2siniiiiiikLlzaRpctakLl222a1221001001sin2sin282sinsin ()sinsinsin (+)iiziiiiijjiij iijijijaRk LtcakLltkLlkLlt2220a122101001cos 2cos282sin.sinsincos (+)cos ()iiziiiiij iijijijijjiaRpk LtakLlkLlkLltt 10-210-110010110211013015017011.522.53頻率 /Hz聲壓級 /dB失真度 /%10-210-110010110211

20、013015017000.040.080.12頻率 /Hz聲壓級 /dB失真度偏差 /%考慮互調作用的端部聲壓失真 有無互調作用的端部失真偏差 p考慮互調后，聲壓失真的幅度進一步增大，174 dB的失真偏差達到0.08 %；p非線性效應引起的聲壓失真與頻率近似無關的結論不再成立，高頻有一定增長；p174 dB以下，互調作用對聲壓失真的影響不足0.1 %，可以忽略。四、甚低頻有限振幅聲壓校準裝置的相關設計理論 四、甚低頻有限振幅聲壓校準裝置的相關設計理論薄膜密封結構的設計與分析校準裝置的位移和聲壓輸出特性耦合腔的結構參數(shù)設計技術指標：1 mHz-20 Hz聲壓級146 dB；20 Hz-100

21、Hz聲壓級130 dB；聲壓失真1 %。 4.1 薄膜密封結構的設計與分析v 聲壓與薄膜變形呈明顯的耦合關系，對校準精度產(chǎn)生影響v 薄膜密封技術的結構方案 v 密封薄膜材料的本構模型 密封薄膜的軸向拉伸測試 薄膜密封結構示意圖 C1=0.28570 MPaC2=0.20145 MPa 2112211331WCICIJDv 密封薄膜的靜壓載荷變形特征 v 密封薄膜的動態(tài)特征 薄膜初始變形和受力示意圖 密封薄膜的位移函數(shù)就為：j0( , )Jett rAkr薄膜外圓周界緊固，有： 0J ()0ka 密封薄膜的一階固有頻率： 312.405 2cosfa T p薄膜的一階固有頻率已經(jīng)超過校準裝置工作

22、頻率的4倍，薄膜不會產(chǎn)生影響活塞運動的諧振問題。 4.2 校準裝置的位移和聲壓輸出特性v 電磁振動臺和校準裝置的耦合模型： d03222mememememedme()BlTsm L sm Rc L sc Rk LB lsk R d132mememem1m1e()BlT sm L sm Rc L sC sK R22m1medmae,Cc RB lkkLm1amKkk電磁振動臺機-電耦合原理圖 校準裝置機-電-聲耦合原理圖 振動臺傳遞函數(shù)：校準裝置傳遞函數(shù)：pkm和cm具有非線性，且大位移時尤為明顯；p聲壓衰減和分布特性使ka具有非線性。p在機械裝置基礎上增加反饋控制環(huán)節(jié)降低活塞位移失真。校準裝置

23、的反饋控制系統(tǒng)原理圖 12d232mememem2m2( )K K BlT sm L sm Rc LsC sK22m2memaed124d,Cc RkkLB lK K K Blm2mae123dKkkRK K K Bl加反饋的傳遞函數(shù)：p反饋減小了系統(tǒng)非線性，降低了活塞位移失真；p反饋使得電壓-位移傳遞比減小，造成聲壓輸出下降 。令非線性幅值與總體值的比值不超過20e3012dP R SKV K K Bl2220ed0412dP L SB lVKK K Bl 4.3 耦合腔的結構參數(shù)設計v 泄漏、熱傳導、腔體壁非剛性和傳聲器安裝均造成聲壓偏離理論值p隨著頻率降低，泄漏和熱傳導造成聲壓衰減；p時

24、間常數(shù)小時，泄漏對下限工作頻率起決定作用，腔體越大衰減越小；p時間常數(shù)大時，熱傳導對下限工作頻率作用顯現(xiàn)，極限衰減量為3 dB。10-310-210-11001011020.10.20.30.40.5120130140150160耦合腔長度 /m頻率 /Hz聲壓級 /dB10-310-210-11001011020.10.20.30.40.502468耦合腔長度 /mX: 0.001Y: 0.5Z: 3.159頻率 /HzX: 0.001Y: 0.1Z: 6.459聲壓級衰減量 /dB考慮泄漏和熱傳導的聲壓級輸出 兩因素造成的聲壓級衰減量 v 泄漏、熱傳導因素v 腔體壁非剛性和傳聲器因素耦合腔

25、電-聲類比線路圖 10-210-11001011020.10.20.30.40.500.511.5x 10-3耦合腔長度 /m頻率 /Hz聲壓級衰減量 /dB兩因素造成的聲壓級衰減量 p腔體壁材料選碳鋼，壁厚達到10 mm以上時，非剛性壁和傳聲器造成的聲壓衰減可以忽略，滿足剛性壁假設。五、實驗研究 五、實驗研究甚低頻有限振幅聲壓校準裝置時間常數(shù)的測試與理論修正臺體振動對傳聲器輸出影響的測試兩種密封模式下的傳聲器原級校準對比傳聲器的內外均壓原級校準對比壓力傳感器甚低頻原級校準不確定度評定聲壓諧波失真特性測試與理論分析 5.1 甚低頻有限振幅聲壓校準裝置校準裝置及測控系統(tǒng)示意圖 甚低頻有限振幅聲壓

26、校準裝置 間隙密封耦合腔結構圖 薄膜密封小尺寸耦合腔結構圖 被校傳聲器+前放+適調器 5.2 時間常數(shù)的測試與理論修正v 遍歷搜索使理論的多方壓力階躍響應與實測值重合，得到不確定性參數(shù)op v 采集壓力階躍響應，得到實測時間常數(shù)薄膜密封小尺寸耦合腔薄膜密封大尺寸耦合腔間隙密封耦合腔薄膜密封小尺寸耦合腔間隙密封耦合腔pTm350 s;pTa 328 s;p偏差22 s。pTm 69 s;pTa 82 s;p偏差13 s。10-310-210-1100101102-0.8-0.6-0.4-0.20 X: 0.001Y: -0.1021頻率 /Hz泄漏修正量 /dB絕熱時間常數(shù)實測時間常數(shù)修正偏差1

27、0-310-210-1100101102-8-6-4-20 X: 0.001Y: -1.181頻率 /Hz泄漏修正量 /dB絕熱時間常數(shù)實測時間常數(shù)修正偏差v 耦合腔內聲壓的主波幅值滿足： aLHCWCpp ppv 活塞振動不可避免的存在失真 ，失真度滿足： aa12100%iidv 聲壓的非線性和波動耦合修正表達式： 200NWC000001()()cos()cos 2 ()sin()8sin()Vk Llk Llpk Llzk Llzk LlVk Llv 耦合腔內任意一點的聲壓諧波失真度滿足： aLHCNWC1aLaaaCW11H1C()()(,)100%()()()iiiiipppppp

28、pp當修正表達式與頻率和位移無關時，聲壓失真=活塞位移失真；p泄漏和熱傳導耦合修正造成低頻范圍失真增大；p非線性和波動耦合修正造成高頻范圍失真增大。0.0010.010.11104000.20.40.60.81頻率 /Hz失真度 /% 活塞位移失真理論聲壓失真?zhèn)鞲衅鳒y量失真0.0010.010.11104000.20.40.60.81頻率 /Hz失真度 /% 活塞位移失真理論聲壓失真?zhèn)鞲衅鳒y量失真10-310-210-110010110200.20.40.60.81頻率 /Hz失真度 /% 活塞位移失真理論聲壓失真?zhèn)鞲衅鳒y量失真間隙密封耦合腔 薄膜密封大尺寸耦合腔薄膜密封小尺寸耦合腔 5.3

29、聲壓諧波失真特性測試與理論分析 p三種耦合腔的實測聲壓失真均小于1% 5.4 臺體振動對傳聲器輸出影響的測試 5.5 兩種密封模式下的傳聲器原級校準對比p振動引入的傳聲器電壓輸出不超過傳聲器總電壓輸出的0.185 %。10-310-210-11001011020246810頻率 /Hz電壓 /mV振動激勵下傳聲器輸出測試 v 校準裝置工作時，耦合腔不可避免地會受到電磁振動臺振動激勵的影響，造成傳聲器振膜受激振動輸出一定幅值的電壓信號。10-1100101-55-50-45-40 X: 40Y: -38.87頻率 /Hz聲壓靈敏度級 /dB (re 1V/Pa)Appr. 130 dBAppr.

30、 138 dBAppr. 146 dB10-110010100.511.522.53頻率 /Hz失真度 /% 活塞位移失真Appr. 130 dBAppr. 138 dBAppr. 146 dB間隙密封耦合腔10-1100101-55-50-45-40 X: 40Y: -38.86頻率 /Hz聲壓靈敏度級 /dB (re 1V/Pa)Appr. 130 dBAppr. 138 dBAppr. 146 dB10-110010100.511.522.5頻率 /Hz失真度 /% 活塞位移失真Appr. 130 dBAppr. 138 dBAppr. 146 dB薄膜密封大尺寸耦合腔10-110010

31、1102-55-50-45-40 X: 100Y: -38.88頻率 /Hz聲壓靈敏度級 /dB (re 1V/Pa)Appr. 146 dBAppr. 148 dBAppr. 152 dB10-110010110201234頻率 /Hz失真度 /% 活塞位移失真Appr. 146 dBAppr. 148 dBAppr. 152 dB薄膜密封小尺寸耦合腔 5.6 傳聲器的內外均壓原級校準對比v 根據(jù)定義，聲壓靈敏度校準時聲場應只作用在傳聲器振膜上，而與均壓孔隔離v 傳聲器內外均壓校準對比10-1100101-40-35-30-25 X: 40Y: -25.78頻率 /Hz聲壓靈敏度級 /dB

32、(re 1V/Pa)Appr. 130 dBAppr. 134 dBAppr. 138 dB10-1100101-40-35-30-25 X: 40Y: -23.76頻率 /Hz聲壓靈敏度級 /dB (re 1V/Pa)Appr. 130 dBAppr. 134 dBAppr. 138 dB外均壓10-1100101-55-50-45-40-35-30-25 X: 40Y: -25.77頻率 /Hz聲壓靈敏度級 /dB (re 1V/Pa)Appr. 130 dBAppr. 134 dBAppr. 138 dB10-1100101-55-50-45-40-35-30-25 X: 40Y: -2

33、3.8頻率 /Hz聲壓靈敏度級 /dB (re 1V/Pa)Appr. 130 dBAppr. 134 dBAppr. 138 dB內均壓10-110010105101520頻率 /Hz聲壓靈敏度級偏差 /dB Appr. 130 dBAppr. 134 dBAppr. 138 dB10-110010105101520頻率 /Hz聲壓靈敏度級偏差 /dB Appr. 130 dBAppr. 134 dBAppr. 138 dB外均壓-內均壓的偏差p低頻范圍內，內均壓校準所得聲壓靈敏度級偏低；p外均壓校準所得聲壓靈敏度結果較好地符合聲壓靈敏度的定義。 5.7 壓力傳感器甚低頻原級校準v 以壓力傳

34、感器為對象，通過校準，驗證泄漏和熱傳導耦合修正理論正確性p壓力傳感器2 Hz以上聲壓靈敏度急劇降低，失真急劇增大，不適于高頻聲波測量；p2 Hz以下受泄漏和熱傳導影響，耦合腔內聲壓衰減偏離集總聲壓，造成校準結果降低；p考慮泄漏和熱傳導理論修正后，聲壓靈敏度級在2 Hz以下基本平直，證明修正理論正確。10-310-210-1100101-70-66-62 X: 0.8Y: -60.26頻率 /Hz聲壓靈敏度級 /dB (re 1V/Pa)X: 0.0063Y: -63.26聲壓靈敏度級-修正前聲壓靈敏度級-修正后10-310-210-110010101234頻率 /Hz失真度 /% 壓力傳感器電壓失真活塞位移失真間隙密封耦合腔10