噪声变送器电流输出特性校准规范.docx

JJF中华人民共和国国家计量技术规范JJF×××X202X噪声变送器电流输出特性校准规范Ca1.ibrationSpecificationforCurrentOutputPerformanceofAcousticsTransducer（征求意见稿）202X-XX-XX实施202X-XX-XX发布国家市场监督管理总局发布噪声变送器电流输出特性校准规范JJFXXXX-202XCa1.ibrationSpecificationforCurrentOutputPertbmianceofAcousticsTransducer归口单位：全国声学计量技术委员会起草单位：辽宁省计量科学研究院中国计量科学研究院杭州兆华电子有限公司吉林省计量科学研究院上海市计量测试技术研窕院本规范委托全国声学计量技术委员会负责解释。目录引言II1范围12引用文件13术语和计量单位14概述15计量特性26校准条件31.1 环境条件31.2 测员标准及其他设备37. 校准项目和校准方法47.1 校准项目47.2 校准方法48校准结果表达78. 1校准记录79. 2校准数据处理710. 3校准证书78.4校准结果的测量不确定度79豆校时间间隔8附录A噪声变送器电流输出特性校准接线图9附录B校准记录的内容10附录C校准证书的内容12附录D测量不确定度评定示例15引言本规范依据JJF1.o71-2010烟家计量校准规范编写规则给出的规则和格式编制.本规范参考JJG188-2017声级计、JJG1752015«工作标准传声器（静电激励器法）、JJF1653-20176电容式工程测量传声器校准规范制定。测量不确定度按照JJF1.O59.12012测量不确定度的评定与表示的要求评定和表示。本规范为首次发布.噪声变送器电流输出特性校准规范I范围本规范适用于工作频率在20Hz-8000HZ频率范围内的噪声变送器电流输出特性的校准。其他频率范围的噪声变送器的校准参照使用。2引用文件本规范引用下列文件：JJF10012011通用计量术语及定义JJF1034-2020声学计量术语及定义JJG188-2017声级计JJG175-2015工作标准传声器（静电激励器法）JJG1019-2007工作标准传声器（耦合腔比较法）JJE1147-2006消声室和半消声室声学特性校准规范GB/T3102.71993声学的量和单位GBT39471996声学名词术语凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范：凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3术语和计量单位本规范采用GBZT3102.7中规定的量和单位。JJF1001201KJJF1034-2020和GB1T3947-1996界定的以及卜列术语和定义适用于本规范。3.1 电流灵敏度currentsensitivity噪声变送器输出端的电流值与输入端的声级值的比值0注：电流灵敏度的单位为更安与分贝（mAdB）.4概述噪声变送罂是由测量传声器与测量电路（适配器）集成在起的测员设备，可按照不同量程、不同频率计权的设计要求，将采集到的声信号压缩转化为（420）mA直流电流输出，直接连接到二次仪表、计算机采样设备和工业P1.C模块中，实现声音信号的采集和处理。噪声变送器广泛应用下电力、钢铁、石化等行业的风机、水泵、压缩机、汽轮机等旋转机械和其它设备的噪声测量领域，用丁监测设备运转时的工作噪声，对设备状态进行实时监控。5计量特性5.1 参考条件下的电流输出使用规定型号和性能级别的声校准器（通常选取1.OOOHz、94dB）,对噪声变送器参考条件卜的电流输出进行校准，通过调整灵敏度响应电位器，使噪声变送器电流输出与使用说明也给出的参考条件下的电流输出之间的偏差优于±0.05mA,等效声压级偏差优于+0.3dB.5.2 频率响应噪声变送器电流灵敏度频率响应的最大偏差一般不超过表I规定的数值。参考频率人可在200-1000）HZ范围内选取。如无特殊要求，一般选取100OHz。表I耍声变送器频率响应的最大偏差标称短率JHZ频率计-A1.B频率响应的双大偏差dBACZ20-50.5620.0±3.025-44.7-4.40.0±3.031.5-39.4-3.00.0±3.040-34.6-2.00.0±2.05030.2-1.30.0±2.06326.24),80.0±2.080-22.5-0.50.0±2.0100-19.1-0.30.0±1.5125-16.1-0.20.0±1.5160-13.4-0.10.0±1.5200-10.90.00.0i1.5250-8.60.00.0i1.5315-6.60.00.0±1.5400-4.80.00.0±1.5500-3.20.00.0±1.5630-1.90.00.0±1.58000.80.00.0±1.5100O0.00.00.0多考1250+0.60.00.0±i.51600+1.0-0.10.0±2.02000+1.20.20.0±2.02500+1.3-0.30.0±2.53150+1.2-0.50.0±2.54()0()÷1.0-0.80.0±3.05()00+0.5-1.30.0士3.56300-0.1-2.0().0±4.5ROOO-1.1-3.00.0±5.05.3 幅值级线性在规定的线性工作范围内，幅值级线性的最大偏差一般不超过±1.0dB5.4 线性工作范围噪声变送器的线性工作范围一般不小于60dB.5.5 自生噪声被校准噪声变送器设置在域灵敏的级范围井放置在低噪声声场中时的电信号输出。注：由于校准无需做出合格与否的判定，因此上述技术要求仅供参考.6校准条件6.1 环境条件噪声变送器应在下列环境条件下校准：一一空气湿度：（2026）C:相对湿度：（3090）%:岸乐：（97-103）kPa：室内应保持清洁、无腐蚀性气体,周围无影响校准的污染、振动等外界干扰。6.2 测量标准器及其他设备对测量标准器及其他设备的要求如下。a）声校准器：性能级别为1级或1/M级。b）参考传声器：符合JJG175或川G1019中自由场型或压力场型要求的工作标准传声器。C）前置放大器：频率响应在校准频率范围内不超过±0.1dB,输入端短路噪声不大于IOUV（线性）和3nV（A计权）。d）声频信号发生器：校准频率范围内，频率误差不超过±0.25%,输出信号的总失真不大于0.1%.e）测量放大器：在校准频率范围内，领率响应不超过±02dB,总失真不大T03%注：d）、C）对应的设备可采用满足上述校准要求的其他等效仪器（如多通道声分析仪等）。D精密衰减器：在校准范围内，衰减IdB误差不超过±0.05dB,衰减30dB误差不超过±O.IOdB,衰减60dB误差不超过±0.20dB：g）数字电流表：在校准频率范围内，直流电流的最大允许误差：士0。h）声源：在校准领率范围内，距声源Im处的声压级不低丁70dB.在所需的声压级上总谐波失真不大F3.0%.i）功率放大器：在校准频率范用内，频率响应不超过±0.2dB,总失真不大于0.5%。j）消声室：满足JJF1.1.47校准要求，本底噪声（A计权）不大于20dB,在测试路径上自由场半径不小于1.0m.k）耦合腔:在（20500）Hz,腔内声压可连续变化，总失真小于0.3%；附录C校准证书的内容C1.噪声变送胧的校准证书至少应包括以下信息：a）标题：“校准证书”；b）实验室名称和地址；c）进行校准的地点如果与实验室的地址不同）；d）证书的唯一性标识（如编号）、每页及总页数的标识：e）客户的名称和地址：O被校噪声变送器的型号、规格及序列号：g）进行校准的日期：h）本技术规范的名称及代号：i）本次校准所用测量标准溯源性及有效性的说明：j）校准环境的描述：k）校准结果及其测量不确定度的说明；1）校准证书签发人的签名、职务或等效标识，以及签发日期；m）校准结果仅对被校对象有效的声明：n）未经实验室书面批准，不得部分或制证书的声明。C.2推荐的噪声变送器电流输出特性校准证书的内页格式见图C.1。证书编××××××-××××校布机构授权说明校准的技术依据JJFXXXXXX-XXXX唤声交送对电流检出特性核准规范空气温或相对i«咬%的JKkPa地点校准使用的计量（坛）标推装Ja名H：不精定度/准确度等级，最大允许谈差计fit（»标准QE书地号有效期至校准使用的标准JS名称不确定度/准确度等级Jirt大允许误筌椀定/校准证书编号有效期至5*J××××××-××××一、校准前检表：二、参考条件下的电漉输出：声校准器的型号；声压级dB,噪声变送器在参考环境条件等效自Ih场声压级下的输出mA.校准结果不确定度：三、频率响应(参考频率-Hz)频率<Hz>参考声压级(dB,番号2OPa)电流输出(mA)电流灵嘏度(mVdB)相对偏差(dB.替考SC)校准结果不确定度：四、雨做极战性：频率(Hz)叁考声压级(dB.920Pa>电流输出(mA)电流灵敏度(mA'dB)相对倡龙(dB,替考SC)校准结果不确定度：五、城性工作范困：dB。六、自生噪声：()计权mA.BBC1.校准i三书内页的格式(续)附录D测量不确定度评定示例D.1概述噪声变送器电流输出的参量主要为电流灵极度，本附录以100oHz、参考声压级84.()dB时的电流灵敏度为例，进行测山:不确定度评定。D.1.1测量方法根据本规范7.2.3提供的测量方法进行测量。D.2测空模型D.2.I测量模型：噪声变送器的电流灵敏度根据723中的公式(I)计算得到，其中输入变量主要为直流电潦/和参考声压级4。D.2.2不确定度传播率由于上述各输入员之间相互独立，测员模型中仅包含输入量的积和商，相对合成不确定度的表达式为：u；(5.)=(c-u(xi)2c1.2u(1.)i+c2(1.f.)2D.2.3灵敏度系数灵敏度系数：C1血(SJ_1.叫(Si)Z%'%D.3不确定度的评定以频率100OHz,声*级84.0dB时，对噪声变送器的电流灵敏度的测量不确定度进行评定。D31.电流测量值引入的标准不确定度(/)D.3.I.1输出电流测量重更性引入的标准不幽定度处(/)给定100OHZ.标准声压级84.0dB测试信号，对噪声变送器电流灵眼度进行6次测量,测址结果如下:电流输出平均值标准偏差mAmAmA14.2814.3914.2914.3214.4414.3614.350.062电流灵敏度的重纪性实际校准过程中以单次电流测量值作为校准结果，则输出电流测量电豆性引入的不确定度可用堆次实验标准偏差代咨，则%()=0062mA.D.3.1.2数字电流表示值误差引入的标准不幽定度”式/)数字电流表示值误差为±0.1%，按均匀分布，取半宽区间为0015mA,则：u2()=0.01520.014mA数字电流表分辨力引入的不确定度分量非常小，I1.环境条件对电流表示值的影响也非常小，两者均可忽略不计，因此电流测域值引入的不确定度为：H()=M12()+M,()0.063tnAD-3.2参考声压级引入的标准不确定度分量“(/)D.3.2.1参考传声器灵敏度级校准引入的标准不确定度/根据标准传声器检定证书，标准传声涔声压灵敏度级在IkHZ时的扩展不确定度为UR.2OdB依2.则其对应的标准不确定度为(£,.)=0.20/2=0.IOdBD.3.2.2声校准器校准值引入的标准不渤定度小(仆)1级声校准器最大允许误差为±O25dB,以均匀分布考虐，其半宽区间为025dB.取*=3则u2(p)=0.25/,30.15dB声校准器校准值引入的不确定度分量应包含解压修正和腔体修正(如适用)引入的不确定度分量，因此后两者不再重更计算.D.3.2.3测量放大器示值误差引入的标准不画定度叫(1.J)测量放大器示值误差优于±02dB,以均匀分布考虑，其半宽区间为0.2dB.取=3,则m,(1.)=0.2¾O.I2dBD32.4前置放大器传输损失引入的标准不确定度知(,Q前置放大器传输损失优F±O.2dB,以均匀分布考虑，其半宽区间为O.2dB,取k=、行，则z1.r)=0.2%0.12dBD.3.2.5校准空间位置互易性引入的标准不确定度%(%)根据规葩中的校准方法，在自由声场和低频耦介腔中进行校准时,标准传声罂系统与被测仪器的空间位置会发生一定的偏移，这类空间位置互换产生的偏移会造成测试声源与传声器膜片的空间距离发生变化、入射角度发生变化等，且每次进行校准时,被测仪器与测出声源间的测减距离也发生变化，这里假设具半宽区间O.5dB,按均匀分布考虑，C=3,则M5(Ir)=0.5/30.24dBD.3.2.6声场修正引入的标准不确定度外,(4)根据参考传声器压力场灵敏度级和自由场灵极度级间的修正因子及测量不确定度数据，考虑到实际校准过程中，消声箱内环境及空气声吸收等各种因素的影响，在自由场校准时应引入由自由场修正带来的测量不确定度，100oHZ时，按均匀分布考虑，取包含因子*三5,则uf,(£/.)=0.1./=0.06<iBD.3.2.7环境条件变化引入的标准不确定度用B类标准不确定度评定。根据根G1752015附录D中给出的实验数据，可直接引用环境条件变化引入的标准不施定度分量，1000HZ时，u7(Z,)=O.OI2dBD.328数据修约引入的标准不确定度/(4)用B类标准不确定度评定。这里.假设其半宽区间为0.05dB.按均匀分布考虑，取包含因子=1.则«,(£/.)=O.O530.029dB因此，标准声压级引入的标准不确定度分量为心W(1.r)=O.34dBD.3.3标准不确定度分量表:表C1.不确定度各分量汇总不确定度来源标准不确定度概率分布灵敏度系数不确定度分量重更性%(1)/q0.062mA数字电流表示值误差均匀分布0.014mA电流测量值引入的不确定度“(/)0.063mA标准传声器以敏怪汲心)正态分布C20.10dB声校准器校准值H2(1.t)均匀分布0.15dB泅玳放大器示例误差U3(1.r)均匀分布0.15dB前置放大器传输损失UJ1.P)均匀分布0.15dB校准空间位置互易%(%)均匀分布0.24dB声场修正明(4)均匀分布0.06dB环境条件变化“心)均匀分布0.012dB数据修妁ut(1.p)均匀分布0.029dB标准声压级引入的标准不确定度分属u(1.f,)0.34dBD.3.4合成标准不确定度各分量间彼此相互独立，G=驾&=J-=O.0119：c,=¾=-=-0.002,因此合成标准不确定度：UC(5i)=yci2u(1.)2+C22u(1.f.)i=0.001mA/dBD.3.5扩展不确定度取包含因子后2,得扩展不确定度为：U=M=0.002mA'dB因此，噪声变送器100oHZ时电流输出的声压灵敏度为0.123mAMB,测量结果的扩展不确定度为U=ku'=0.002mA/dB