聲功率級測量的工程法課件

《計量學基礎(chǔ)》教學課件中國計量學院計量測試工程學院《計量學基礎(chǔ)》課程組組織編寫

機械工業(yè)出版社普通高等教育測控信息技術(shù)規(guī)劃教材《計量學基礎(chǔ)》教學課件中國計量學院計量測試工程學院《計量學基精思國計，細量民生第十四章聲學計量

聲學是研究彈性媒質(zhì)中聲波的產(chǎn)生、傳播、接收、效應(yīng)及其應(yīng)用的科學。聲學計量是聲學的重要組成部分，也是聲學的基礎(chǔ)。精思國計，細量民生第十四章聲學計量聲學是研聲學計量包括:空氣聲計量超聲計量水聲計量

精思國計，細量民生第一節(jié)聲學計量的基本概念聲學計量包括:精思國計，細量民生第一節(jié)聲學計量的基本概念一、幾個基本聲學量

1.聲壓（p）：在有聲波時，介質(zhì)中的壓力與靜壓的差值，單位為Pa。2.質(zhì)點振速（u）：因聲波通過而引起的媒質(zhì)中質(zhì)點相對于其平衡位置的振動速度。單位為m/s精思國計，細量民生第一節(jié)聲學計量的基本概念一、幾個基本聲學量精思國計，細量民生第一節(jié)聲學計量的基本概3.聲強（I）：聲場某點處，在單位時間內(nèi)從質(zhì)點振速方向垂直的單位面積上通過的聲能，單位：W/m

I(t)=p(t)u(t)4.聲功率（W）:單位時間內(nèi)通過某一面積的聲能。單位為W。5.聲阻抗（Za）:在波陣面一定面積上的聲壓通過該面積的體積速度比。單位為精思國計，細量民生第一節(jié)聲學計量的基本概念精思國計，細量民生第一節(jié)聲學計量的基本概念

二、聲學量的分貝表示1.聲壓級的定義及其基準值聲場中某點的聲壓級可表示為：

2.聲強級的定義精思國計，細量民生第一節(jié)聲學計量的基本概念

二、聲學量的分貝表示1.聲壓級的定義一、標準傳聲器的計量

1.標準傳聲器傳聲器分類：工作基準傳聲器：用作復現(xiàn)和保存聲學計量單位的基準器。計量標準傳聲器：用作二次校準。工作級傳聲器：用于各種目的的空氣聲學計量。精思國計，細量民生第二節(jié)空氣聲計量一、標準傳聲器的計量精思國計，細量民生第二節(jié)空氣聲計量二、測試傳聲器的計量１.測試傳聲器(1)工作原理：通過改變兩極板間距離改變電容量，極板隨聲壓變化運動輸出交流電壓信號。信號的波形和強度與被測聲壓波形和強度成正比。(2)測試傳聲器的分類：自由場傳聲器、壓力場傳聲器、無規(guī)則入射傳聲器。(3)測試傳聲器的特征參數(shù)：靈敏度、修正值K、頻率響應(yīng)指向性等。精思國計，細量民生第二節(jié)空氣聲計量二、測試傳聲器的計量精思國計，細量民生第二節(jié)空氣聲計量1.聲校準器的檢定(1)檢定裝置:標準傳聲器：開路聲壓靈敏度級的校準不確定度應(yīng)不大于0.05dB。測量放大器：在檢定期內(nèi)穩(wěn)定度應(yīng)優(yōu)于±0.02dB,對于所需頻率諧波失真應(yīng)小于0.1%。精思國計，細量民生三、空氣聲計量器具的檢定第二節(jié)空氣聲計量1.聲校準器的檢定精思國計，細量民生三、空氣聲計量器具的檢定精密衰減器：在使用量程范圍內(nèi)不確定度應(yīng)不大于±0.01dB。交流電壓表：不確定度應(yīng)不大于0.5%。正弦信號發(fā)生器：在檢定期內(nèi)穩(wěn)定度優(yōu)于±0.05dB，諧波失真應(yīng)小于0.1%，信噪比應(yīng)大于60dB。(2)檢定方法：聲壓級的檢定、頻率的檢定、諧波失真的檢定。精思國計，細量民生第二節(jié)空氣聲計量精密衰減器：在使用量程范圍內(nèi)不確定度應(yīng)不大于±0.01dB。2.聲級計的檢定(1)聲級計：能對聲音作出反應(yīng)的儀器(2)聲級計的檢定方法聲性能檢定（原理如圖）性能檢定精思國計，細量民生第二節(jié)空氣聲計量2.聲級計的檢定精思國計，細量民生第二節(jié)空氣聲計量1.噪聲聲壓級測量（1）測量的選擇（2）讀數(shù)記錄方法：穩(wěn)態(tài)（似穩(wěn)態(tài)）噪聲：用聲級計慢檔計量離散的沖擊聲：用脈沖聲級計讀取脈沖運載工具通過時的噪聲：用聲級計快檔計量，讀取最大值。無規(guī)則變動噪聲：用聲級計慢檔計量四、噪聲測量精思國計，細量民生第二節(jié)空氣聲計量1.噪聲聲壓級測量四、噪聲測量精思國計，細量民生第二節(jié)空氣（3）外界因素的影響2.噪聲聲功率級測量（1）半消聲室中的精密測量方法（2）混響室中的精密方法（3）聲功率級測量的工程法（4）聲強測量方法精思國計，細量民生第二節(jié)空氣聲計量（3）外界因素的影響精思國計，細量民生第二節(jié)空氣聲計量超聲水聽器超聲水聽器的絕對法測量激光干涉法測量一、超聲水聽器測量精思國計，細量民生第三節(jié)超聲計量超聲水聽器一、超聲水聽器測量精思國計，細量民生第三節(jié)超聲計二、超聲功率測量超聲功率計量器具的移定（1）毫瓦級超聲功率的檢定：通常根據(jù)輻射力原理進行檢定。（2）瓦級超聲功率計的檢定：輻射壓力或聲光法進行檢定精思國計，細量民生第三節(jié)超聲計量二、超聲功率測量精思國計，細量民生第三節(jié)超聲計量2.超聲功率測量方法輻射力法測定界面上產(chǎn)生輻射壓力,其值等于等于界面兩邊聲能的密度差。原理如圖。精思國計，細量民生第三節(jié)超聲計量2.超聲功率測量方法輻射力法測定界面上產(chǎn)生輻射壓力,其值等(2)量熱法通過測定溫度升高或體積變化，從而測定超聲波功率或聲強。原理如圖。精思國計，細量民生第三節(jié)超聲計量(2)量熱法通過測定溫度升高或體積變化，從而測定超聲波功(3)電測法通過測量超聲轉(zhuǎn)能器在媒質(zhì)中的輻射電導并經(jīng)計算求得。(4)聲光法通過觀測超聲衍射光柵對光束產(chǎn)生的光輻射因素，就能檢測到超聲束的聲功率。精思國計，細量民生第三節(jié)超聲計量(3)電測法通過測量超聲轉(zhuǎn)能器在媒質(zhì)中的輻射電導并經(jīng)計算天然水域(1)水域的空間(2)水域內(nèi)環(huán)境噪聲要求(3)其他條件的要求2.人工水池全消聲型封閉型所選水池的長度要與測量的聲信號的波長成正比一、聲場設(shè)施精思國計，細量民生第四節(jié)水聲計量天然水域2.人工水池一、聲場設(shè)施精思國計，細量民生第四節(jié)水二、水聲標準器1.標準水聽器的類型(1)RHS-2型標準水聽器(2)R&K8104型標準水聽器(3)RHAL-1型標準水聽器2.測量用水聲發(fā)射器用于水中產(chǎn)生所需聲信號的發(fā)射轉(zhuǎn)能器組成:標準發(fā)射器、互易轉(zhuǎn)能器和一般輔助發(fā)射器精思國計，細量民生第四節(jié)水聲計量二、水聲標準器1.標準水聽器的類型精思國計，細量民生第四節(jié)三、水聲標準器計量1.互易法計量自由場互易法耦合腔互易法計量行波管互易法計量2.物理參數(shù)法計量振動液柱法計量壓電補償法計量靜水壓激勵法計量精思國計，細量民生第四節(jié)水聲計量三、水聲標準器計量1.互易法計量2.物理參數(shù)法計量精思國計，3.比較法計量自由場中的比較法計量聲壓場中的比較法計量4.振速水聽器計量球面波自由場法計量振動液柱法計量駐波場法計量精思國計，細量民生第四節(jié)水聲計量3.比較法計量4.振速水聽器計量精思國計，細量民生第四節(jié)水本章完精思國計，細量民生本章完精思國計，細量民生《計量學基礎(chǔ)》教學課件中國計量學院計量測試工程學院《計量學基礎(chǔ)》課程組組織編寫

機械工業(yè)出版社普通高等教育測控信息技術(shù)規(guī)劃教材《計量學基礎(chǔ)》教學課件中國計量學院計量測試工程學院《計量學基精思國計，細量民生第十四章聲學計量

聲學是研究彈性媒質(zhì)中聲波的產(chǎn)生、傳播、接收、效應(yīng)及其應(yīng)用的科學。聲學計量是聲學的重要組成部分，也是聲學的基礎(chǔ)。精思國計，細量民生第十四章聲學計量聲學是研聲學計量包括:空氣聲計量超聲計量水聲計量

精思國計，細量民生第一節(jié)聲學計量的基本概念聲學計量包括:精思國計，細量民生第一節(jié)聲學計量的基本概念一、幾個基本聲學量

1.聲壓（p）：在有聲波時，介質(zhì)中的壓力與靜壓的差值，單位為Pa。2.質(zhì)點振速（u）：因聲波通過而引起的媒質(zhì)中質(zhì)點相對于其平衡位置的振動速度。單位為m/s精思國計，細量民生第一節(jié)聲學計量的基本概念一、幾個基本聲學量精思國計，細量民生第一節(jié)聲學計量的基本概3.聲強（I）：聲場某點處，在單位時間內(nèi)從質(zhì)點振速方向垂直的單位面積上通過的聲能，單位：W/m

I(t)=p(t)u(t)4.聲功率（W）:單位時間內(nèi)通過某一面積的聲能。單位為W。5.聲阻抗（Za）:在波陣面一定面積上的聲壓通過該面積的體積速度比。單位為精思國計，細量民生第一節(jié)聲學計量的基本概念精思國計，細量民生第一節(jié)聲學計量的基本概念

二、聲學量的分貝表示1.聲壓級的定義及其基準值聲場中某點的聲壓級可表示為：

2.聲強級的定義精思國計，細量民生第一節(jié)聲學計量的基本概念

二、聲學量的分貝表示1.聲壓級的定義一、標準傳聲器的計量

1.標準傳聲器傳聲器分類：工作基準傳聲器：用作復現(xiàn)和保存聲學計量單位的基準器。計量標準傳聲器：用作二次校準。工作級傳聲器：用于各種目的的空氣聲學計量。精思國計，細量民生第二節(jié)空氣聲計量一、標準傳聲器的計量精思國計，細量民生第二節(jié)空氣聲計量二、測試傳聲器的計量１.測試傳聲器(1)工作原理：通過改變兩極板間距離改變電容量，極板隨聲壓變化運動輸出交流電壓信號。信號的波形和強度與被測聲壓波形和強度成正比。(2)測試傳聲器的分類：自由場傳聲器、壓力場傳聲器、無規(guī)則入射傳聲器。(3)測試傳聲器的特征參數(shù)：靈敏度、修正值K、頻率響應(yīng)指向性等。精思國計，細量民生第二節(jié)空氣聲計量二、測試傳聲器的計量精思國計，細量民生第二節(jié)空氣聲計量1.聲校準器的檢定(1)檢定裝置:標準傳聲器：開路聲壓靈敏度級的校準不確定度應(yīng)不大于0.05dB。測量放大器：在檢定期內(nèi)穩(wěn)定度應(yīng)優(yōu)于±0.02dB,對于所需頻率諧波失真應(yīng)小于0.1%。精思國計，細量民生三、空氣聲計量器具的檢定第二節(jié)空氣聲計量1.聲校準器的檢定精思國計，細量民生三、空氣聲計量器具的檢定精密衰減器：在使用量程范圍內(nèi)不確定度應(yīng)不大于±0.01dB。交流電壓表：不確定度應(yīng)不大于0.5%。正弦信號發(fā)生器：在檢定期內(nèi)穩(wěn)定度優(yōu)于±0.05dB，諧波失真應(yīng)小于0.1%，信噪比應(yīng)大于60dB。(2)檢定方法：聲壓級的檢定、頻率的檢定、諧波失真的檢定。精思國計，細量民生第二節(jié)空氣聲計量精密衰減器：在使用量程范圍內(nèi)不確定度應(yīng)不大于±0.01dB。2.聲級計的檢定(1)聲級計：能對聲音作出反應(yīng)的儀器(2)聲級計的檢定方法聲性能檢定（原理如圖）性能檢定精思國計，細量民生第二節(jié)空氣聲計量2.聲級計的檢定精思國計，細量民生第二節(jié)空氣聲計量1.噪聲聲壓級測量（1）測量的選擇（2）讀數(shù)記錄方法：穩(wěn)態(tài)（似穩(wěn)態(tài)）噪聲：用聲級計慢檔計量離散的沖擊聲：用脈沖聲級計讀取脈沖運載工具通過時的噪聲：用聲級計快檔計量，讀取最大值。無規(guī)則變動噪聲：用聲級計慢檔計量四、噪聲測量精思國計，細量民生第二節(jié)空氣聲計量1.噪聲聲壓級測量四、噪聲測量精思國計，細量民生第二節(jié)空氣（3）外界因素的影響2.噪聲聲功率級測量（1）半消聲室中的精密測量方法（2）混響室中的精密方法（3）聲功率級測量的工程法（4）聲強測量方法精思國計，細量民生第二節(jié)空氣聲計量（3）外界因素的影響精思國計，細量民生第二節(jié)空氣聲計量超聲水聽器超聲水聽器的絕對法測量激光干涉法測量一、超聲水聽器測量精思國計，細量民生第三節(jié)超聲計量超聲水聽器一、超聲水聽器測量精思國計，細量民生第三節(jié)超聲計二、超聲功率測量超聲功率計量器具的移定（1）毫瓦級超聲功率的檢定：通常根據(jù)輻射力原理進行檢定。（2）瓦級超聲功率計的檢定：輻射壓力或聲光法進行檢定精思國計，細量民生第三節(jié)超聲計量二、超聲功率測量精思國計，細量民生第三節(jié)超聲計量2.超聲功率測量方法輻射力法測定界面上產(chǎn)生輻射壓力,其值等于等于界面兩邊聲能的密度差。原理如圖。精思國計，細量民生第三節(jié)超聲計量2.超聲功率測量方法輻射力法測定界面上產(chǎn)生輻射壓力,其值等(2)量熱法通過測定溫度升高或體積變化，從而測定超聲波功率或聲強。原理如圖。精思國計，細量民生第三節(jié)超聲計量(2)量熱法通過測定溫度升高或體積變化，從而測定超聲波功(3)電測法通過測量超聲轉(zhuǎn)能器在媒質(zhì)中的輻射電導并經(jīng)計算求得。(4)聲光法通過觀測超聲衍射光柵對光束產(chǎn)生的光輻射因素，就能檢測到超聲束的聲功率。精思國計，細量民生第三