JJG 1182-2021 20Hz~1kHz矢量水听器.pdf

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标准编号:JJG 1182-2021
文件类型:.pdf
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标准类别:其他标准
资源ID:269390
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JJG 1182-2021 标准规范下载简介:

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JJG 1182-2021 20Hz~1kHz矢量水听器.pdf

6.1.1矢量水听器外观应完好,无影响正常工作的机械损伤等情况;其与水接触的表 面应是光滑的并且能被水浸润。 6.1.2对于具有一维通道的矢量水听器,检定通道方向应有明显的标记;对于具有二 维或三维矢量通道的矢量水听器,每一个失量通道的检定方向应有特定的标记便于 区分

6.2.1矢量水听器应具有制造商的名称、产品型号和产品序列号等清晰且耐久的标志。 6.2.2矢量水听器应附有出厂说明书。说明书一般包括矢量水听器灵敏度级频率响应 以及信号线、地线和屏蔽线的说明。带信号调理器或前置放大器的矢量水听器应标明放 大倍数、供电线的接线标记和供电电压值

器具控制包括首次检定、后续检定和使用

CNAS CNAS-CL17:2015 检测和校准实验室能力认可准则在玩具检测领域的应用说明a)环境温度:10℃~30℃; b)水介质温度:5℃~30℃; c)相对湿度:30%~90%

7.1.2计量器具及主要配套设备

7. 1. 2. 1 参考加速度计

号作用到矢量水听器表面时,其输出端应

7. 1. 2. 2 驻波管

在20Hz~1kHz频率范围内,发射换能器在驻波管中辐射声波形成的驻波声场 比不应小于20dB,驻波管内声场声压在检定期间内变化不应超过0.1dB,径向声 布不均勾性不大于0.7dB,其他要求见附录B。

在20Hz~1kHz频率范围内,最大输出电压有效值不应小于1V,线性度优 2%,频率示值误差不应超过±0.1%

7.1.2.4交流数字电压表

在20Hz~1kHz频率范围内,交流电压测量最大允许误差不应超过土1%,最大 量程不小于1 V。

7.1.2.5前置放大器

在20Hz1kHz频率范围内,输人阻抗不应小于100MQ,动态范围不应小于 60dB,增益误差不应超过±0.1dB。

7. 1. 2. 6滤波器

在20Hz~1kHz频率范围内,满足JJG449一2014对1级滤波器的要求。 1.2.7电子开关

7.1.2.8功率放大器

在20Hz~1kHz频率范围内,阻抗匹配的条件下,最天输出功率不应小手50W, 输出幅度线性度优于土1%,谐波失真度不大于2%

7. 1.2. 9回转装置

回转装置能绕水平轴做垂直回转,回转角度应大于360°,角度示值误差不应超过 土1°。回转装置浸没在水介质中的部分对声场的幅度影响应小于0.1dB;回转装置应能 进行回转角度读取,分辨力不小于0.5°

7.1.2. 10直尺

量程不应小于300mm,最小分度为1mm。最大允许误差不应超过0.10mm。 2检定项目和检定方法

器的首次检定、后续检定和使用中检查项

水听器的灵敏度级在图1所示的检定装置

图1检定装置组成框图

腔体内充有蒸馏水,被检矢量水听器置于距水面深度h处。由于管中为驻波声场, 根据驻波声场声压分布理论,被检矢量水听器的质点加速度灵敏度M。如公式(1 所示:

U. . S. . cos(kh)

M.=20.lg(M./Mar

U. · S, · cos(kh)

天量水听器的质点振速敏度级可以表示为

M.f =1 V/(m : s)

M.f =1 V/(m : s)

天量水听器质点位移灵敏度M。可以通过公式(5)计算:

天量水听器的质点位移灵敏度级可以表示为:

检定频率一般为1/3倍频程频率标称值,或根据客户的指定

7. 2. 2. 2指向性

M,=20 : lg(M./M.re)

U. : S, : cos(kh)

Ma=20.lg(Ma/Mar

指向性是换能器的灵敏度随人射声波方向变化而改变的特性,通常用指向性图表 示。通过垂直回转装置带动被检量水听器在声场中回转,同步测量矢量水听器被检通 道的开路电压以及实时角度,开路电压值按照公式(7)进行归一化处理,并据此绘制 量水听器的指向性图

u,一一各角度对应的矢量水听器被检通道开路电压的归一化值; u:一—各角度对应的矢量水听器被检通道的开路电压,V; 矢量水听器矢量被检通道开路电压的最大值,V。 指向性图通常用极坐标图的形式表示,径向坐标表示响应。径向坐标可以是线性坐 标,也可以是对数坐标,在指向性图的明显位置上有清晰的表述。检定频率一般为被检 器具的上限频率、下限频率及中值频率。 在指向性数据中找到开路电压最大值与最小值,按照公式(8)计算横向抑制比:

W.=20 Ig(umax/umin)

式中: W一村 横向抑制比,dB; umax 矢量水听器矢量被检通道开路电压的最大值,V; umin 失量水听器失量被检通道开路电压的最小值,V。 在指向性数据中找到开路电压最大值所对应的角度,然后在与这个角度相差180 方向上的土45°范围内找到第二个极大值,按照公式(9)计算轴向灵敏度不对称性。

S。一轴向灵敏度不对称性,dB; umax1 矢量水听器量被检通道开路电压的最大值,V;

=20lg(umaxl/umax2)

20Hz~1kHz矢量水听器检定装置组成如图1所示,该装置由驻波管(含发射换 能器)、计算机、信号源、功率放大器、标准加速度计、垂直回转装置、电子开关、前 置放大器、滤波器和交流数字电压表等构成

7.2.4检定前的准备

a)开启所有检定用仪器设备,并预热15min以上; b)用蒸馏水充满驻波管,并排除腔内气泡; c)检查矢量水听器外观,应满足6.1和6.2的要求; d)用无腐蚀作用的洗涤剂擦洗被检失量水听器的表面,在水中浸泡至少1h后, 按照矢量水听器的安装要求,将其固定于回转装置上,并用直尺测量被检矢量水听器的 人水深度h和液柱高度l; e)按照图1所示连接各仪器设备、驻波管及被检量水听器; f)在实际工作状态下,通过对发射换能器的激励和停止,分别测量标准加速度计 和被检矢量水听器开路输出电压的信噪比,其值不应小于20dB; g)调节功率放大器的增益,在检定工作频率范围内,确保被检矢量水听器的开路 电压不发生饱和失真。

7. 2. 5. 1灵敏度级

根据7.2.4进行检定前的准备,具体检定流程如图2所示。

图2矢量水听器灵敏度级检定流程

a)通过垂直回转装置调节被检矢量水听器的角度,使被检量通道的输出值 大; b)调节信号源产生所需频率的信号;

c)将电子开关切换至被检量水听器信号输出通道J:(i=1,2,3,分别对应矢 量X、Y、Z通道),通过电压表读取被检矢量水听器该通道的开路电压U。; d)将电子开关切换至标准加速度计输出通道,通过电压表读取标准加速度计的开 路电压U。; e)按照公式(1)~公式(3)计算被检矢量水听器的灵敏度级; f)重复步骤c)~e),直至完成所有频率点检定; g)记录相关测量数据; h)计管录敏度级的频率响应

检定步骤如下: a)按照7.2.4进行检定前的准备; b)调节信号源产生所需频率的信号; c)将电子开关切换至被检矢量水听器信号输出通道; d)通过坐标回转装置将矢量水听器按照一定角度间隔转动,转动角度间隔不应大 于2°;在指向性最大值和最小值附近,转动角度的间隔不应大于1°; e)记录当前的回转角度值; f)通过交流数字电压表测量当前矢量水听器的输出开路电压; g)重复步骤c)~f),直至回转完成; h)记录回转的角度及其对应的开路电压测量数据,按照公式(7)对测量数据进 行归一化处理,绘制为极坐标图,极坐标图格式参考附录A; i)根据记录的测量数据,按照公式(8)计算横向抑制比;按照公式(9)计算轴 向灵敏度不对称性,并记录到记录表中,记录表格式参考附录A。

经检定合格的矢量水听器出具检定证书,检定不合格的矢量水听器出具检定结果通 知书,并注明不合格的项目。检定证书的内页格式参见A.1,检定结果通知书的内页格 式参见A.2

GB/T 14987-2016 高硬度高电阻铁镍软磁合金冷轧带材量水听器的检定周期一般不超过1年。

定证书和检定结果通知书的内页格式

驻波管示意图见图B.1。驻波管为垂直开口向上的厚壁刚性腔体,腔体一般采用不 锈钢加工,腔体内充满蒸馏水,发射换能器安装在驻波管底部,垂直向上发射声波。 发射换能器通常为平面活塞型换能器,其辐射面积不应小于驻波管底面积的1/9, 在驻波管中辐射声波形成的驻波声场信噪比不应小于20dB。为保证腔体内声场的均匀 性,被检件的最大尺寸不应大于腔体半径,为保证腔体足够刚硬,2t/D不应小于0.4。

图B.1驻波管示意图

管内的声场必须是均匀而且稳定的,径向声场起伏应不大于士0.7dB,驻泌 作频率范围上限(fB)应满足公式(B.1)的要求: fB < 1. 84c /(元D)

fB—一工作频率上限GB/T 27621-2011 马鼻肺炎病毒PCR检测方法,Hz; c——测量媒质中的声速,m/s; D一一驻波管的等效直径,m。 测量媒质中的声速可由公式(B.2)计算得到

式中: E一一驻波管用材料的杨氏模量,N/m²; E。—测量媒质的体积弹性模量,N/m; 驻波管管壁的厚度,m。 t

f <1. 84c/(元D)

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