1kHz～1MHz标准水听器规范

11kHz～1MHz标准水听器检定规程本规程参考采用国际电工委员会IEC60565Ed.2:2006《水声水听器0.01Hz~1MHz频率范围的校准》中的自由场互易法校准。本规程适用于频率在1kHz～1MHz范围内标准水听器的首次检定、后续检定和使用中检验。该频率范围内标准发射器发送电流响应级的校准也可参照热行。本规程引用下列文献：使用本规程时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。在本规程中，若不加以说明，则所有的电压、电流、声压均指有效值。3.1互易换能器的电端(electricalterminalsofareciprocaltransducer)用作水听器时测量其开路电压的电端和用作发射器时测量其发射电流的电端。当发射器和水听器置于自由声场中，其主轴成一直线并互相对准时，水听器两端的开路瞬时电压与通过发射器的瞬时电流的复数比。2单位：伏[特],V。5.1自由场[电压]灵敏度[级]在100kHz以下频率使用的标准水听器，自由场灵敏度级应不低于一215dB(基准值：1V/μPa);在100kHz~1MHz频率范围内使用的标准水听器，自由场灵敏度级应不低于-250dB。在100kHz以下频率使用的标准水听器，自由场灵敏度级的起伏应不超过±3.0dB;在100kHz～1MHz频率范围内使用的标准水听器，自由场灵敏度级的起伏6.2.1标准水听器的特性和构造应适合于在水温(5～30)℃、水深(0～10)m的环境6.2.2标准水听器使用的材料和结构应具有长期稳定性，水听器暴露于水中的所有部6.2.3高阻抗的敏感元件应进行静电屏蔽，静电屏蔽和标准水听器暴露于水中的金属36.3.1对不带前置放大器的标准水听器，频率低于100kHz时，在电端测得的绝缘电阻应大于100MQ(测试电压100V);频率高于100kHz时，绝缘电阻应大于100kΩ(测试电压100V)。在电端测得的电容值与使用说明书中提供的数值相差应不超过6.3.2对带前置放大器的标准水听器，当有振动信号作用到水听器敏感元件时，电端6.3.3测量时所用夹具对标准水听器的灵敏度有影响，则标准水听器检定用夹具应与(1)制造商的名称：(2)产品的型号；(3)产品的序列号。6.4.2每只标准水听器应附有相应的出厂校准资料。出厂校准资料应包括标准水听器6.4.3不需要进行调节的部件，应采用密封或标记的方法加以保护，以免影响标准水室温：10℃~30℃;湿度：30%～90%;水温：5℃~30℃。于±1%。(2)波形采集仪：A/D变换位数不低于8bit,采样频率至少比信号频率高4倍。(1)检定水域和信号41)发射换能器和水听器之间的距离场中，两者之间的距离应满足公式(1)的要求。2)检定用信号可以是连续正弦信号，也可以是脉冲调制正弦信号。3)当用连续正弦信号时，为了得到自由场，检定应在消声水池或开阔水域中进行，4)当用脉冲调制正弦信号检定时，可在消声水池、非消声水池或其他有限空间的5)当用脉冲调制正弦信号检定时，为了减小混响声对直达声的影响，脉冲的重复(2)辅助换能器对发射换能器和互易换能器应作非线性检查。当频率小于100kHz时，非线性应不对互易换能器应作互易性检查。当频率小于100kHz时，非互易性应不超过(3)电子仪器1)信号源：频率稳定度应优于±0.02%/h,频率示值误差不超过±0.02%;最大输出电压不低于1V峰值，电压示值误差不超过±1%。2)测量放大器：输人阻抗应比水听器阻抗至少高100倍，增益误差不超过3)电子开关：两通道间的串扰应小于-80dB。4)功率放大器：输出阻抗与发射换能器阻抗相匹配，输出波形失真(THD+N)不大于2%。5)滤波器：1/3或1/1倍频程滤波器，或者频带宽度任意可调的带通滤波器，衰减6)兆欧表：测试电压100V,绝缘电阻测量最大允许误差±10%。7)电容表：电容值测量范围不小于100μF,电容测量最大允许误差±5%。8)计算机：带仪器控制接口。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。5首次检定后续检定使用中检验外观检查+十+绝缘电阻+++十++自由场灵敏度[级]+++自由场灵敏度级频率响应十+ 标准水听器应具有清晰的标志，包括制造商的名称、产品的型号、产品的序列号出厂校准资料应符合6.4.2的要求。器的电缆末端接到兆欧表两端，测得的绝缘电阻值应容值应符合6.3.1的要求。7.3.4自由场灵敏度[级]使用中检验：按7.3.4.3的(4)中的4)实施。考中心相距dp,测量H按公式(2)计算。与H的电转移阻抗模Um——F发射时H的开路电压值，V;中心相距dg,测量J的开路电压Um与F的发射电流Ir,F与J的电转移阻抗模按公6式(3)计算。式(4)计算。7打印机打印机测量放大器接收器发射器信号源计算机測量水池899)按图1所示进行三只换能器的组合，每次组合重复执行步骤3)到8),测得选电子开关转到开路电子开关转到开路电压取样信号开路电压信号经过开路电压信号A/D采样并进入计算机进行DFT运算电流信号经过放大器和滤波器计算电转移阻抗模否测量是否完成?进行DFT运算是输出和存储程控信号源输出电子开关转到电流取样信号电流信号A/D采样并进入计算机设定工作频率f(n)和各种工作参数10)将测得的三组电转移阻抗模取以10为底的对数值，分别代入公式(10)、自由场灵敏度级频率响应由各检定频率点上的自由场灵敏度级构成，结果应符合5.2的要求。7.4检定结果的处理经检定符合本规程要求的标准水听器发给检定证书；不符合要求的标准水听器发给检定结果通知书，并注明不合格的项目，检定证书和检定结果通知书的内页格式见附录标准水听器的检定周期为不超过附录A附录B互易法检定条件的验证和幅角不随输入电流I变化的范围。当频率小于100kHz时，要求电转移阻抗模|Zg|的变化应不超过±0.2dB;频率大于等于100kHz时|Zg|的变化应不超过±0.5dB₀若满足此条件，则认为两换能器下，在此范围内都是线性的，其非线性误差I若电转移阻执模|Zm|随输人电流】发生变化，则需改变距离a或更换一换能器以Z的模值之差应不超过±0.5dB;当频率大于等于100kHz时应不超±1.0dB。若d 附录C二、绝缘电阻(100V):MΩ四、自由场灵敏度级(基准值：1V/μPa):频率f/kHz自由场灵敏度M/dB入水深度：m检定依据：JJG1017—20071kHz～1MHz标准水听器检定规程 V一、外观检查，二、绝缘电阻(100V):MΩ四、自由场灵敏度级(基准值：1V/μPa):频率f/kHz自出场灵敏度M/dE℃检定依据：JJG1017—20071kHz～1MHz标准水听器检定规程使用标准装置名称：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测量不确定度评定实例Js=6-201gp-20lgf由场灵敏度重复测量6次，得到的结果如表E.1所示。12458一209.4E.3.2标准不确定度的B类评定(1)前置放大器输入阻抗不足引入的不确定度分量前置放大器输入阻抗不足的误差不超过±0.10dB,以均匀分布考虑，取k=√3,uai=0.10/√3dB=0.06dBugg=0.40/√3dB=0.23dBugo=0.10/√3dB数值/dB1平均值实验标准偏差2前置放大器输入阻抗3电流变换器灵敏度4数据采集器量化5互易换能器互易性偏差6换能器的非线性7方向对准偏差8距离测量9水密度引用值脉冲稳态不充分无规噪声干扰电磁干扰ug(a)=[uii+uis+us+uí+uio+u