1、中华人民共和国国家计量栓在规程JJG 1018-2007 1日z-2kHz标准71昕器Standard Hydrophones in the Frequency Range 1 Hzto2kHz 2007一02一28发布2007-05一28实施国家质量监督检验检痊总局发布JJG 1018-2007 1 Hz-2 kHz标准水昕器检定规程Verification Regulation of Standard Hydrophones in the Frequency Range 1 Hz to 2 kHz j000000000) ;川18-2007 本规程经国家质量监督检验检疫总局2007年2月2
2、8日批准，并自2007年5月28日起施行。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测试技术研究院本规程委托全国声学计量技术委员会负责解释JJG 1018-2007 本规程主要起草人: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)袁文俊(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)商国华(中国测试技术研究院)JJG 1018-2007 目录1 范围. . . . . . . (1) 2 引用文献. . . . . . . . . . . . . (
3、1) 3 术语和计量单位(1 ) 3.1 水昕器开路电压. . . . .( 1 ) 3.2 水听器声压灵敏度. (1) 3.3 声压灵敏度级. . . . . . . . (1) 3.4 振动液柱. . . . . . . .( 2 ) 3.5 压电补偿腔. . . . . . .( 2 ) 4 概述. . . . . . . (2) 5 计量性能要求(2 ) 5.1 工作正常性(2 ) 5.2 声压灵敏度级(2 ) 5.3 声压灵敏度级频率响应(2 ) 6 通用技术要求.(2) 6.1 通用要求. . . . . . . .( 2 ) 6.2 材料和结构(2 ) 6.3 标志和出厂校准资料
4、. . . . . . . (3) 7 计量器具控制(们7.1 检定条件(3 ) 7.2检定项目. . . . . . . . . . . . . . (的7.3 检定方法. . . . . . . (们7.4 检定结果的处理(们7.5 检定周期( 9 ) 压电补偿换能器特征常数Kc的测量方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 10) 附录A附录B附录C检定证书和检定结果通知书的内页格式. . . . . . . . . . . . . . . . (12) 测量不确定度评定实例
5、(14)JJG 1018-2007 1 Hz-2 kHz标准71昕器检定规程本规程参考采用国际电工委员会IEC60565 Ed. 2: 2006 水声水听器0.01Hz 1阳也频率范围的校准中的压电补偿法校准和振动液柱法校准。1 范围本规程适用于频率在1出2证-Iz范围内标准水听器的首次检定、后续检定和使用中的检验。2 引用文献本规程引用下列文献:GB/T 3102.7-1993 声学的量和单位GB/T 3947一1996声学名词术语GB/T 4128一1995声学标准水昕器GB/T 4130-2000 声学水听器低频校准方法GJB/J 3803-1999 低频一级标准水听器检定规程JJF 1
6、001-1998 通用计量术语及定义JJF 1034-2005 声学计量名词术语及定义JJF 1059-1999 测量不确定度评定与表示IEC 60565 Ed. 2 : 2006 , Underwater acoustics-Hydrophones-Calibration in the fre quency range 0.01 Hz to 11任-Iz使用本规程时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本03 术语和计量单位本规程采用GB/T3947-1996、JJF1001-1998、JJF1034-2005中有关的术语和定义。本规程采用GB/T3102.7-1993中规定的量和单位。3.1
7、 水昕器开路电压(open-circuitvoltage at hydrophone) 当水听器输出端没有电流通过时，在该端呈现的电压。单位:伏特J，Vo 3.2水听器声压灵敏度(pressuresensitivity of a hydrophone) 水听器的输出电压与作用在水昕器接收面上的实际声压的比值。符号:Mpo 单位:伏每帕，V/Pao 3.3 声压灵敏度级(pressuresensitivity level) 水昕器声压灵敏度Mp与参考声压灵敏度Mref之比的以10为底对数乘以20。1 JJG 1018-2007 符号:M。单位:分贝，dBo 注:1.通常Mref=1 V/Pa。2
8、.在远离谐振频率的低频处，声压灵敏度级与自由场灵敏度级相等。3.4 振动液柱(vibratingcolumn) 注入开口刚性圆管形容器的液体所形成的液柱，当它振动时，在液柱中产生一个与深度有关的声压。3.5 压电补偿腔(piezoelectriccompensation water-filled chamber) 由压电补偿换能器、压电零位移检测器L源换能器和上下刚性盖板所组成的刚性密闭水腔，源换能器被激励时，能在密闭水腔中生成已知均匀声压场。4概述标准水昕器用于检定测量水听器和测量水中声压。标准水听器由压电或其他换能材料的灵敏元件及相应结构、前置放大器等组成，-在声波作用下能产生与作用声压值
9、成正比的开路电压值。5 计最性能要求5.1 工作正常性5.1.1对不带前置放大器的标准水昕器，在电缆端测得的绝缘电阻应大于100MO (测试电压100V)，测得的电容值与使用说明书中提供的数值相差不超过士20%。5.1.2对带前置放大器的标准水听器，当振动信号传入到水昕器敏感元件时，电缆端应有相应的电压输出。5.2 声压灵敏度级标准水昕器的声压灵敏度级或低频自由场灵敏度级应不低于一215dB (基准值:1 V/p.Pa)。注:声压灵敏度是指灵敏度频响曲线平坦部分的平均值。5.3 声压灵敏度级频率响应在整个使用频率范围内，声压灵敏度级的不均匀性不超过士2.0dB。注:枝准频率按1/3倍频程，或根
10、据客户的指定。6 通用技术要求6.1 通用要求6. 1. 1 标准水听器的特性和构造应适合于在水温(530)t、水深(010)m的环境条件下进行测量口6. 1.2 标准水昕器与水接触的表面应是光滑的、非多孔性的和能被水浸润的。6.2 材料和结构JJG 1018-2007 6.2.1 标准水听器使用的材料和结构应保证其有长期的使用稳定性，水听器暴露于水中的所有部件均应采用耐腐蚀的材料制作。6.2.2 高阻抗的敏感元件应有静电屏蔽，静电屏蔽应与电缆的屏蔽连接，并与暴露于水中的金属外壳绝缘;带前置放大器的标准水昕器暴露于水中的金属外壳应与电缆的屏蔽连接口6.3 标志和出厂校准资料6.3.1 标准水听
11、器应具有以下清晰而耐久的标志1)制造商的名称;2)产品的型号;3)产品的序列号。6.3.2 每只标准水昕器应附有单独的出厂校准资料。出厂校准资料应包括标准水听器的声压灵敏度级频率响应及信号线、地线和屏蔽线的标识。带前置放大器的标准水听器还应有供电线的标记，并说明供电电压值;不带前置放大器的标准水昕器，使用时电缆长度应与检定时相一致。6.3.3 非供操作者使用的部件，应采用密封或标记的方法加以保护，以免影响标准水听器的准确度口7 计量器具控制计量器具控制包括首次检定、后续检定和使用中的检验。7.1 检定条件7. 1. 1 环境条件室温:10 c -30 c ; 相对湿度:30% -90%; 水温
12、:5 c -30 c。7 .1. 2 计量标准及主要配套设备计量标准及主要配套设备包括电子仪器、补偿腔和振动液柱容器。7. 1. 2.1 电子仪器1)信号源压电补偿法:应具有频率、幅度和相位都可以独立调节的正弦信号双输出通道;工作频率范围1出-2k险，频率示值误差不超过土0.5%;最大输出电压不低于10V峰值，电压示值误差不超过土1%;相位可调范围不小于00-359.90，最小调节步距不大于0.10。振动液柱法:工作频率范围20Hz-1 k险，频率示值误差不超过士0.5%;最大输出电压不低于10V峰值，电压示值误差不超过+1%。2)锁相放大器:工作频率范围1Hz-2证如，灵敏度优于10V，动态
13、范围不低于90 dB，电压测量最大允许误差士1%，相位测量最大允许误差+0.50。3)前置放大器:工作频率范围1出-2挝毡，输入阻抗值应比零位移检测器和被3 JJG 1018-2007 检水听器的阻抗至少高100倍，增益误差不超过+0.1dB。的程控开关:工作频率范围1Hz2 kHz，通道间的串扰应小于-80dBo 5)功率放大器压电补偿法:工作频率范围1Hz2证毡，输出阻抗与源换能器阻抗相匹配，输出披形失真(THD+N)不大于2%;振动液柱法:工作频率范围20Hz1证如，输出阻抗与振动台中激励器阻抗相匹配，输出波形失真(THD+N)不大于2%。6)滤波器压电补偿法:工作频率范围1Hz-2怔毡
14、，频带宽度任意可调，衰减斜度不低于48dB/倍频程;振动破柱法;工作频率范围20出1证缸，1/3或1/1倍频程。7)测量放大器:工作频率范围1出-2k险，放大倍数不低于40dB，放大倍数的非线性不超过+0.1dB口8)数字电压表:电压测量最大允许误差+0.5%。9)加速度计(含适调放大器):灵敏度不低于1mV/ (ms-勺，最大允许误差士2%。10)振动台:动态推动力不小于充水容器负载质量的10倍，垂直谐振频率大于5怔毡，振动波形失真(THD+N)不大于2%口11)示波器:双通道。12)兆欧表:测试电压100V，绝缘电阻测量最大允许误差+10%。13)电容表:电容值测量范围不小于100卢;电容
15、测量最大允许误差士5%。14)计算机:带仪器控制接口。7. 1. 2.2 压电补偿腔1)压电补偿腔是由压电补偿换能器、压电零位移检测器、源换能器和上下刚性盖板所组成的刚性结构，腔内最大线性尺寸应小于腔内液体中声波波长的十分之一，腔壁应有足够厚度，整个补偿腔应电磁屏蔽;2)采取有效的隔振措施，避免源发射器的振动通过结构直接祸合至补偿换能器、零位检测器和水听器;3)腔中充满经过除气处理的清洁淡水，腔的结构应便于排尽腔内残余空气;4)补偿腔中补偿换能器的特征常数(按附录A进行测量)Kc值的测量不确定度不大于0.2dBo 7. 1.2.3 振动液柱容器1)振动液柱容器的壁应为刚性;2)液柱容器内液柱(
16、经过除气处理的清洁淡水)的高度应大于液柱的直径，并小于最高测量频率所对应的液体中声波波长的四分之一;3)液柱直径应大于被检标准水昕器直径的一倍以上。7.2 检定项目标准水听器的首次检定、后续检定和使用中检验项目见表1。4 JJG 1018-2007 表1标准水昕器的首次检定、后续检定和使用中检验项目一览表项目首次检定后续检定使用中检验外观检查+ + 十绝缘电阻+ + + 电容+ + + 声压灵敏度级+ + + 声压灵敏度级频率响应汪:1.对于带前置放大器2. +表示需检d + 7.3 检定方法7.3.1夕标等口外观应完出厂校7.3.2 绝缘端，测得的7.3.3 电容把5 .1.1的要求7.3.
17、4声首次检定、压电补偿法检定:1 kHZ时，用振动使用中检验:压按7.3.4.2.2的1)9)7.3 .4 .1 电压补偿法7.3 .4.1.1 检定装置压电补偿法检定装置组成框图如图1所示。7.3.4.1.2 检定步骤1)检定前作如下准备:测量补偿腔中补偿换能器的特征常数凡，测量方法见附录A;用经过除气处理的清洁淡水充满补偿腔，并排除腔内气泡;用元腐蚀作用的洗涤剂擦洗被检标准水昕器表面，在水中浸泡至少lh后，通过连接件固定于补偿腔内，其对称轴位于补偿腔轴线上。2)按图1所示连接各测量仪器、补偿腔各部分及被检标准水听器。清晰的响正常工作6.3.2的、产品的序列号电容值应符合尺寸适体中，中时，用
18、范围只为20Hz-;振动被柱法检定时AU被检水听器JJG 1018-2007 计算机卜屏蔽层零位移检测器弹性填充物补偿换能器弹性填充物功率放大楼图1压电补偿法检定装置组成框图3)开启所有仪器设备，并预热15mino的把功率放大器的放大量调到适宜值。5)在实际工作状态下通过撒励和停止激励源换能器，检查零位检测器开路输出电压Ud和被检标准水昕器开路输出电压Uj的信噪比，其值应不小于30dBo 6)将检定装置的工作频率设置到500庙，被检水听器的输出被形应无明显畸变。7)操作计算机，从硬盘调出相应的测量程序，输入需要测量的频率序列。8)按图2所示的流程图进行控制和测量，当程控仪器调至面板控制状态时也
19、可进行人工手动逐点测量。仪器初始化信号源A路输出，f (i) 读取补偿电压U程控开关调至1程控开关调至2信号源B路输出，f (i) 锁相放大器读取值调节B路输出幅度，相位计算灵敏度级M(i)锁相放大楼读取q值否l是结束图2压电补偿法测量流程图6 JJG 1018-2007 9)记录有关测量数据。10)按公式(1)计算声压灵敏度级(dB)。M = 201g(UJUc)一2019Kc - 120 (1) 式中:M一一声压灵敏度级，dB; Uj一一被检标准水听器开路电压值，V;Uc一一补偿电压值，V;Kc补偿换能器的特征常数，Pa/V; 重复测量6次，计算不同频率下的声压灵敏度级，结果应符合5.3的
20、要求。7.3 .4 .2 振动液柱法, 7.3 .4 .2.1 检定装置振动液柱法检定装置组成框图如图3所示。. 悬挂支架到被检水听加速度计适调放大器振动台图3振动液柱法检定装置组成框图7.3.4.2.2 检定步骤示披梅计算机1)检定前作如下准备:把液柱容器牢固固定于振动台台面中心，将台商调节至确保液柱作垂直振动;把经过除气处理的清洁淡水慢慢灌人容器，用无腐蚀作用的洗涤剂擦洗被检水听器表面，并在水中浸泡至少1h后，悬挂至液柱容器的中心轴上，悬挂机构的设计应避免振动源与被检标准水听器之间产生直接搞合。2)通过调节水听器的人水深度和液柱的液面位置，使液柱高度L和水昕器人水深度h达到适当值(通常L取
21、20cm30 cm , h取10cm15 cm)，测量不确定度应不大于1.5%。3)通过合适的方式把加速度计刚性固定于容器外底部。4)按图3所示连接测量仪器和被检标准水听器。5)开启所有仪器设备，预热15min。6)调节功率放大器的输出量，使振动台振动有合适的纵向加速度。7 JJG 1018-2007 7)调节适调放大器，使其有适当的电压信号输出。8)在实际工作状态下通过把被检水听器移人和移出液柱检查被检水昕器输出开路电压测量信噪比，其值应不小于30础。9)将检定装置的工作频率设置到500胁，被检水昕器的输出波形应无明显畸变。10)启动计算机，按图4所示流程图，运行管中声遮测量程序，测定当时状
22、态下液柱谐振频率，按照液柱高度等于谐振频率下四分之一波长的关系计算声速c。8 仪器初始化程控开关调至勺数字电压表读取Uj值流程图运测量。存储和输出结束图5振动液柱法测量流程图JJG 1018-2007 12)记录有关测量数据。13)按公式(2)计算声压灵敏度级(dB)。M = 20 19(Uj!U.) - 20 19 h - 20 19+ 20 19 M.一201gK一120式中:M一一声压灵敏度级，dB;(2) Ui-被检标准水听器开路电压值，V; U.一一加速度计通过适调放大器后的输出电压值，V;h一一被检标准水听器声中心在液面下的深度，m; p一一测量媒质的密度，Ma加喃自_L:Cn、平
23、重复测量67.3.5 声压灵声压灵要求。7.4 检定结同应;响应由H布九122:气:1U川平1龟旷inkh，.哺.一一一，这里J!JJ:;lkhcoskL .=.= 柱高度，k是波数)。应符合5.3的要求。结果应符合5.3的经检定检定结-, , j 刊.-求E并注明不合.tlJ;:馨婆给检定证书;检定不合糯躏标准水听器发给检定证书和检定结果通知i梧的内页格式见附录B中的B.l、L7.5 :fITl此标准水期为9 JJG 1018-2007 附录A压电补偿换能器特征常数Kc的测量方法A.1 测量系统组成按图A.1所示组成测量系统，补偿腔内充满除气的水。用连通管连接补偿腔和开口容器。调节开口容器中
24、水位高度，使其高于补偿腔的上界面。连通管开口容器零位移指示器号 同1nMA 信号掘振动激励器补偿腔E零位移检测器补偿换能椿图A.l压电补偿换能器特征常数Kc测量系统框图A.2 测量步骤1)开启所有仪器，预热15min后，调节低频信号源输出信号的频率和幅值，使开口容器作甚低频振动(振动频率低于补偿腔系统共振频率的1/50，通常不高于0.3日z), 从而在补偿腔内产生一准静态压强。2)低频信号源同样的输出信号通过幅值和相位控制器后激励补偿换能器，调节幅值和相位控制器，使补偿腔内的准静态压强达到补偿状态(零位电压指示器的读数接近零值)，这时有等式(A.1)。pg6.h = Kc U (A.l) 式中
25、:一一水的密度，kg/m3; g一一重力加速度，m/l; h-开口容器振动幅度，m;Kc压电补偿换能器的特征常数，Pa/V; U一一准静态压强达到补偿时补偿换能器的激励电压，Vo 3)由式(A.2)计算压电补偿换能器的特征常数Kco, JJG 1018-2007 盛金主CA.2) U 4)为了使Kc值的测量不确定度不大于0.2dB，要求水的密度p取标准值的误差不超过+1%，重力加速度g取标准值的误差不超过+0.1%，Uco的测量不确定度不大于1%, 6.h的测量不确定度不大于1.5%。注:附录A参考引用GB/T4130-2000 声学水听器低频校准方法中压电补偿换能器特征常数Kc的测量。11
26、JJG 1018-2007 附录B检定证书和检定结果通知书的内页格式B.l 检定证书内页格式12 送检单位:水昕器型号:前置放大器增益:电缆长度:一、外观检查:二、绝缘电阻(三、电容量:四、声压灵检定环境条件:室温:相对温度:水温:频率1Hz 检定依据:JG 1018-2007 1 Hz-2 测量不确定度:使用标准装置名称:说明:检定结果IdB 共页第页V JJG 1018-2007 B.2 检定结果通知书内页格式检定结果送检单位:制造商:水听器型号:序列号:前置放大器增益:dB 前置放大器供电电压:电缆长度:m 一、外观检查:二、绝缘电阻(100V):MO 三、电容量:pF 四、声压灵敏度级
27、(基准值:1V/fLPa): 频率灵敏度M频率灵敏度M1Hz /dB 1Hz IdB 校准频率按1/3倍频程，或根据客户的指定。检定环境条件:室温:_ t 相对温度:- - % 水温:t 检定依据:JJG 1018-2007 1 Hz2证-Iz标准水昕器检定规程测量不确定度:使用的标准装置名称:共页检定结果通知书中应标明不合格的项目，对不能继续进行检定的项目加以说明。第页V 13 JJG 1018-2007 附录C测量不确定度评定实例C.1 引言标准水昕器的主要量值为灵敏度，以下分别就用压电补偿腔法、振动液柱法的测量结果进行不确定度分析。C.2 声压灵敏度测量(压电补偿腔法)的不确定度评定C.
28、 2.1 数学模型声压灵敏度级按式CC.1)计算:M = 20 19( Uj/UJ - 20 19 Kc一120(C.1) 式中:M一一声压灵敏度级，dB;Ui-被检标准水昕器开路电压值，V;Uc一一补偿电压值，V;Kc补偿换能器的特征常数，Pa/VO C.2.2 标准不确定度的A类评定A类评定的标准不确定度主要来源于测量的重复性，在相同测量条件下对声压灵敏度(压电补偿腔法)重复测量6次，得到的结果如表C.1所示。表C.1声压灵敏度(压电补偿腔法)的测量数据11Hz M1/cIB M2/cIB M3 /cIB M4 /cIB M5/cIB M6/cIB M.vg/cIB s 01 CIB 一2
29、06.9一207.0一206.7-206.4 -206.7 一206.8-206.8 0.21 2 一207.0-206.8 一207.1一206.5一206.8一207.1一206.90.23 5 一206.9一206.8一206.9一206.8-206.9 一206.9一206.90.05 10 一206.9一206.9一207.0一206.5-206.9 一206.9-206.9 0.18 20 -206.8 -206.7 一206.8一206.6一206.8一206.8一206.80.08 80 一206.6一206.6-206.7 一206.6-206.7 一206.7一206.70
30、.05 200 一206.7一206.8-206.8 -206.5 -206.8 一206.8一206.70.12 1000 一206.4一206.8一206.5一206.7-206.9 一206.9一206.70.21 1250 一206.7一206.7一206.7一206.8一207.1一206.7一206.80.16 2000 一206.7-206. 8 一207.0-206.9 一207.1一207.1一206.90.16 求得的最大实验标准偏差为:0.23 dB; 则测量平均值的标准偏差为:UA =:; s=0.23/16二0.09dB。C.2.3 标准不确定度的B类评定声压灵敏度测
31、量(压电补偿腔法)的B类评定不确定度主要来源于:14 JJG 1018-2007 1)水昕器开路电压Uj测量引人的不确定度分量水听器开路电压Uj测量的误差不超过士0.15dB，以均匀分布考虑，取k=.j言，则水昕器开路电压Uj测量引人的不确定度分量为:U B1 = 0.15/13 = 0.09 dB 2)补偿电压Uc值测量引人的不确定度分量补偿电压Uc发生器输出电压值测量的误差不超过+0.1曲，以均匀分布考虑，取k=.j言，则补偿电压Uc测量引人的不确定度分量为:U B2 = 0.1/13 = 0.06 dB 3)零位移指示引人的不确定度分量由:零位移指示误差导致不完全补偿的误差不超过+0.1
32、5dB，以均匀分布考虑，取k=布，则零位移指示误差引人的不确定度分量为:UB3 = 0.15/= 0.09 dB 4)振动对补偿换能器直接祸合引人的不确定度分量源换能器工作时的振动对补偿换能器直接糯合的误差不超过土0.1dB，以均匀分布考虑，取k=13，则振动对补偿换能器直接销合引人的不确定度分量为:U B4 = 0.1/13 = 0.06 ClB 5)补偿腔内声压场的不均匀性引人的不确定度分量补偿腔内声压场的不均匀性不超过+0.3clB，以正态分布考虑，取k=2，则补偿腔内声压场的不均匀性引人的不确定度分量为:U B5 = 0.3/2 = 0.15 ClB 6)补偿换能器特征常数Kc值测量引
33、人的不确定度分量补偿换能器特征常数Kc值的测量不确定度为0.12dB，以正态分布考虑，取k=2，则补偿换能器特征常数K值测量引人的不确定度分量为:U凶二0.2/2= 0.10 dB C.2.4 合成标准不确定度测量不确定度来源汇总于下表C.2。表C.2测量不确定度来源汇总表标准不确定度序号来源符号数值IdB1 平均值实验标准偏差UA 0.09 2 水听器开路电压Uj测量Um 0.09 3 补偿电压Uc值测量Um 0.06 4 零位移指示误差导致不完全补偿的误差U囚0.09 15 JJG 1018-2007 表C.2(续)标准不确定度序号来据符号数值!dB5 振动对补偿换能器直接搞合的误差U P
34、4 0.06 6 补偿腔内声压场的不均匀性UB. 0.15 7 补偿换能器特征常数K.值测量U ;6 0.10 由于不确定度分量问独立无关，可由如下传递公式求得B类评定合成不确定度为:UB=J d (Uj) + U2( UJ + u2(Kc) + U午十1424十u主=Jui1+uL+也+uL+uL十位=0.236扭计人A类评定不确定度分量后，可得声压灵敏度的合成标准不确定度为:Uc = + ui = 0.25 ClB C.2.5 扩展不确定度取包含因子k=2，则声压灵敏度测量(压电补偿腔法)的扩展不确定度为:U = ku = 0.5 dB C.2.6 结论分析的扩展不确定度:U=O.5 dB
35、=5.6%，被检标准水听器的误差要求:2 . 0 dB (20. 6 % )。1-3 vm一%?o fhu-5一却故检定可行。C.3 声压灵敏度测量(振动液柱法)的不确定度评定C. 3.1 数学模型声压灵敏度级按式CC.2)计算:M = 20 19( UJUa) - 20 19h - 20 19p + 20 19Ma - 20 19K一120(C.2) 式中:M一声压灵敏度级，dB; 叫一-被检标准水听器开路电压值，V;Ua一加速度计通过适调放大器的输出电压值，Vj h一一被检标准水听器声中心在破面下的深度，mj p一-测量媒质的密度，kg/m3; Ma加速度计和适调放大器的合成灵敏度，Vi/
36、m; K一波动修正系数(其值为成搓，这里的L是液柱高度，k是波数)0C.3.2 标准不确定度的A类评定A类评定标准不确定度主要来源于测量的重复性，在相同测量条件下对声压灵敏度(振动液柱法)重复测量6次，得到的结果如表C.3所示。JJG 1018-2007 表C.3声压灵敏度(振动液柱法)的测量数据1/Hz Mt/dB M2/dB M3/dB M4/dB M5/dB M6/dB M吨/dBsn/dB 20 -206.8 一206.8一206.8一206.8一206.9一206.8一206.80.04 25 一206.9一206.9-207.0 一207.0一207.1一207.0一207.00.
37、08 31. 5 207.0 - 207.0 一207.0- 207.0 一207.1一207.0一207.00.04 40 206.9 一207.0-207.0 一207.0一207.1-206.9 一207.00.08 63 一206.8-206.9 -206.9 -206.8 一207.0-206.9 一206.90.08 80 一206.8一206.8一206.8一206.8-207.0 一206.9一206.90.08 100 一206.7一206.8一206.8一207.0-207.0 一206.4一206.80.22 125 一206.7-206.8 一206.9一206.8一2
38、07.0一206.9一206.90.10 160 一206.8一206.8一206.8一206.8一206.9一206.8一206.80.04 200 一206.8一207.0 206.7 一206.8一207.0一206.9-, 206.9 0.12 250 一206.5一206.6一206.6一206.7一206.8一206.7-206.7 0.10 315 一206.8一206.8-206.9 一206.8一206.9一206.8-206.8 0.05 400 一206.9一207.0 206.9 一206.9一207.0一206.9一206.90.05 500 一206.9一206.9
39、-206.9 一206.9-207.1 一206.9一206.90.08 630 一206.8一206.9一206.9一206.8一207.0一206.9-206.9 0.08 800 一206.9一206.9一206.9一206.9一207.0一206.9-206.9 0.04 1000 一206.9-207.0 一207.0一207.0一207.1一207.0一207.00.06 求得的最大实验标准偏差为:0.22 dB; 则测量平均值的标准偏差为:U A = S = 0.22/./画=0.09dB。C.3.3 标准不确定皮的B类评定声压灵敏度测量(振动液柱法)的B类评定不确定度主要来源于
40、:1)水昕器开路电压Uj测量引人的不确定度分量电压表读数误差、测量通道传递误差及干扰等引起的水听器开路电压UJ测量的误差不超过士0.2dB，以均匀分布考虑，取k=，则水听器开路电压Uj测量引人的不确定度分量为:UB1 = 0.2/布=0.12 dB 2)输出电压Ua测量引人的不确定度分量电压表读数误差、测量通道传递误差及干扰等引起的加速度电荷放大器输出电压Ua测量的误差不超过+0.2dB，以均匀分布考虑，取k=./3，则输出电压Ua测量引人的不确定度分量为:句=0.2/13 = 0.12 dB 17 JJG 1018-2007 3)水昕器深度测量引人的不确定度分量水听器深度测量的误差不超过士0
41、.15dB，以均匀分布考虑，取k=13，则水听器深度测量误差引人的不确定度分量为:U B3 = 0.15113 = 0.10 dB 4)水介质密度的查表值引人的不确定度分量水介质密度p查表值的误差不超过士0.05dB，以均匀分布考虑，取k=.j言，则水介质密度p的查表值引人的不确定度分量为:UB4 = 0.05113 = 0.03 dB 5)加速度计灵敏度值引人的不确定度分量加速度计灵敏度校准的不确定度为0.2dB，以正态分布考虑，取k=12，则加速度计灵敏度值引人的不确定度分量为:U因=0.2/2 = 0.10 dB 6)波动修正因子引人的不确定度分量较高频时波动修正因子误差不超过+0.15
42、 dB，以均匀分布考虑，取k=.j言，则由波动修正因子误差引人的不确定度分量为:U B6 = 0.15113 = 0.10 dB 7)重力落差压力引人的不确定度分量忽略重力落差压力引起的误差不超过土0.05础，以均匀分布考虑，取k=13，则忽略重力落差压力误差引人的不确定度分量为:Um = 0.05113 = 0.03 dB C.3.4 合成标准不确定度测量不确定度来源汇总于下表C.4o表C.4测量不确定度来源汇总表标准不确定度序号来源符号数值IdB平均值实验标准偏差UA 0.09 2 水昕器开路电压叫测量UB1 0.12 3 输出电压U.测量U 0.12 4 水昕器深度测量U 0.10 5
43、!水介质密度的查表值UB4 0.03 6 加速度计灵敏度值U B5 0.10 7 技动修正因子UE回0.10 8 重力落差压力Uffl 0.03 18 JJG 1018-2007 由于不确定度分量问独立元关，可由如下传递公式求得B类评定合成不确定度为:UB=J d (U) + U2(UJ + u2(h) + U2() + u2(Ma) + u2(K)十旷(g)=Juil+uL+uL+uL+吨+哈+uk = 0.26 dB 计人A类评定不确定度分量后，可得声压灵敏度的合成标准不确定度为:Uc二-JU + U = 0.28 dB C.3.5 扩展不确定度取包含因子k=2，则声压灵敏度测量(振动液柱
44、法)的扩展不确定度为:U = ku = 0.6 dB C.3.6 结论分析的扩展不确定度:U=0.6 dB=6.7%，被检标准水昕器的误差要求:2.0 dB (20.6 % )。1-3 -L/O MA一。-4?0 叮，一6-m 故检定可行。19 卜ONl虫。同UR中华人民共和国国家计量检定规程1 Hz2 kHz标准水昕器JJG 1018-2007 国家质量监督检验检茧，总局发布中国计量出版社出版北凉和平m.i因街lfl2号邮政编码1013 fug (010)64275360 http:/www.z副 北京市迪蔬印刷厂印刷新华书店北京觉行所在行版权所有不得翻印880 nunx1230删16开本印张1.5字数27千字守2007年4月第1版2007年4月第ltX印刷印数1-1000统一书号155026- 2235 :i:价:22.00元长
