JJG 340-1999 1Hz～1000Hz测量水听器 JJG340-1999 标准下载解压密码：www.bzxz.net
本规程适用于新制造、使用中及修理后的频率范围在1Hz至1000Hz内的刚性、非谐振测量水听器的声压灵敏度[级]的检定。

中华人民共和国国家计量检定规程JJG340—1999
1Hz～1000Hz测量水听器
MeasuringHydrophoneintheFrequencyRange1Hzto1000Hz
1999—-05—06发布
1999—09—01实施
国家质量技术监督局发布
JJG340—1999
1Hz～1000Hz测量水听器检定规程Verification Regulation of
MeasuringHydrophoneinthe
FrequencyRange1Hzto1000Hz
JJG340--1999
代替JJG340—1984
本规程经国家质量技术监督局于1999年05月06日批准，并自1999年09月01日起施行。
归口单位：全国声学计量技术委员会起草单位：中国船舶工业总公司第715研究所中国科学院声学研究所
参加单位：中国船舶工业总公司第701研究所本规程委托全国声学计量技术委员会负责解释本规程主要起草人：
JJG340—1999
袁文俊（中国船舶工业总公司第715研究所）贾友娣（中国船舶工业总公司第715研究所）朱厚卿（中国科学院声学研究所）参加起草人：
刘方雄（中国船舶工业总公司第701研究所）1
技术要求
检定条件
检定项目和检定方法
检定结果的处理和检定周期
附录A
附录BwwW.bzxz.Net
附录C
检定结果不确定度分析
密闭水腔设计要求
检定证书格式
JJG340—1999
（6）
JJG340—1999
1Hz～1000Hz测量水听器检定规程本规程适用于新制造、使用中及修理后的频率范围在1Hz至1000Hz内的刚性、非谐振测量水听器的声压灵敏度【级】的检定。注：通常，测量水听器的刚性远大于同体积水的刚性，且在本规程规定的频率范围内尺寸远小于水中声波波长。因此，这里的声压灵敏度等于自由场灵敏度。1技术要求
1.1受检水听器的声压灵敏度【级］在检定的频率范围内，应不低于一210dB（基准值为1V/uPa。
1.2受检水听器频率响应不均匀性，在检定的频率范围内应不超过土2dB。1.3当受检水听器不带前置放大器时，100V试验电压下的绝缘电阻值应不小于100M2
1.4当受检水听器带前置放大器时，在它的电缆端处应有明显的关于信号线、地线和供电线的标记，并应注明供电电压值。当供电电压波动不超过土10%时，前置放大器的增益变化应不超过±0.1dB。
1.5对于不带前置放大器的水听器，受检时所带电缆长度应与使用时相一致。注：若检定时电缆长度与使用时不一致，则其声压灵敏度级需按下式修正：Co
Mt= Mo+20lg Co+ C
式中：Mo—水听器带短电缆时的灵敏度级，dB；ML—水听器带较长电缆时的灵敏度级，dB；Co水听器带短电缆时的电容量，pF；CL水听器电缆加长后的电容量增加值，pF。2检定条件
2.1检定用仪器和设备
2.1.1频率合成器的频率稳定度应优于±0.5%/h，频率指示不确定度不大于0.5%。2.1.2频率合成器的输出电压和功率放大器及阻抗匹配器的性能应保证激励信号失真度应不大于3%，并与声源换能器（以下简称声源）配合在密闭水腔中产生足够大声压级，使测量信噪比应不小于30dB。2.1.3程控开关通道间的电串漏应小于-80dB。2.1.4前置放大器应具有高输人阻抗，其值应比受检水听器和标准水听器的阻抗值至少高100倍。
2.1.5测量放大器和滤波器的总增益应不小于40dB，并在40dB的动态范围内增益的非线性或换档误差应不大于0.2dB2.1.6数字电压测量仪可以是数字电压表，也可以是数字采样示波器，它对电压值的测量不确定度应不大于0.2dB
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2.1.7标准水听器的校准不确定度应不大于0.6dB（包含因子k=2)。2.1.8检定用密闭水腔
密闭水腔的内腔壁应刚性，腔内应无释压材料。腔体的大小应保证在使用频段内腔中声压不均匀性不超过土0.3dB（详细要求见附录B），下面给出二种典型的密闭水腔结构示意图。
2.1.8.1用同时比较法检定时通常用如图1所示结构的密闭水腔。密闭水腔呈短圆柱形。水腔壁由不锈钢材料做成。声源固定安装于腔体底部中央。标准水听器和受检水听器用专用的转接紧固配件经由插孔同时密封放置于密闭水腔内。储水槽
水断器播孔
图1同时比较法腔体结构图
2.1.8.2用置换比较法检定时通常应用图2所示结构的密闭水腔。用于监测水听器的大尺寸压电陶瓷圆管被不锈钢材料做的上、下盖板夹紧，构成密闭水腔。在圆管外面再围一金属外壳，既作保护用又起电屏蔽作用。声源固定安装于下盖板中央。受检水听器和标准水听器，分别用转接紧固配件通过插孔密封固定于测量水腔内。储水槽
水听器循孔
上叠板
监测水听器
全属外壳
图2置换比较法腔体结构图
2.2检定环境条件
温度：5~35℃
气压：（86~106）kPa
相对湿度：30%~90%
水温：5~35℃
3检定项目和检定方法
3.1外观和电性能检查
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3.1.1用目测检查受检水听器的外观（包括所带电缆），应没有影响其正常工作的机械损伤。当受检水听器带有前置放大器时，电缆端处各线的标志应符合1.4条的要求。3.1.2用100V摇表测量不带前置放大器的受检水听器的绝缘电阻值，所得值应符合1.3的要求。
3.1.3用电容表测量不带前置放大器的受检水听器的静态电容量。3.2声压灵敏度【级］的检定
3.2.1检定装置的组成框图如图3所示。采用同时比较法时，图中水听器A和水听器B分别表示受检水听器和标准水听器：采用置换比较法时，水听器A既表示受检水听器又表示标准水听器，而水听器B则表示监测水听器。当受检水听器和标准水听器都带有前置放大器时，装置中的前置放大器可以省略。计算机
输出没备
EEE48880
测量仅
冰晰器人
水明器B
密闭水整
匹配器
图3检定装置方框图
3.2.2检定前准备
合或器
3.2.2.1检定前应提前2h用清洁蒸馏水充满密闭水腔，并在安装水听器前将腔内气泡排除干净。
3.2.2.2用无腐蚀作用的洗涤剂清洗标准水听器和受检水听器表面，并在水中至少浸泡1h，然后通过密封连接件将其固定于水腔内。当应用同时比较法时，受检水听器和标准水听器的声中心应靠近刚性边界顶部附近，并尽可能位于同水平面中。当应用置换比较法时，受检水听器与标准水听器的声中心先后置于圆管形监测水听器中心轴上，两位置尽可能靠近。在插人和密封固定水听器时，须避免带人气泡。3.2.2.3水听器安装安毕后，须等待15min再进行正式测量，以便使水听器的内外温度和压力达到平衡状态。
3.2.2.4检查并排除静电和电磁场干扰（包括电源干扰和串音干扰），使其对水听器开路电压测量的影响不大于0.1dB。3.2.2.5在实际工作状态下检查信噪比，其值应不小于30dB。增大声源激励功率或对测量信号的多次采样平均可提高信噪比。3
3.2.3同时比较法
3.2.3.1方法原理
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同时比较法的原理如图4所示。位于密闭水腔底部的声源F在电压U的激励下，在腔中产生均匀的声压。同时位于腔中合适位置处的被检水听器X和标准水听器P，在相同声压作用下各自产生开路电压Ux和UeP。若用同一套电压测量设备通过一开关分别测量它们，则可由（1）式求得被检水听器的声压灵敏度级Mox：Mox=20lg(Uex/Uep)+Mop
式中：Mop-
一已知的标准水听器的声压灵敏度级（dB）。Un
电压测量设备
图4同时比较法的原理图
F一声源；P标准水听器；X-被检水听器3.2.3.2
检定步骤
初始状态设定
轴人额率(i)i=1.N
雅人M(i)
额率合成器输出于(i)
程控开关打至\1\”
输出结巢
测量Uwi)
程控开关打至\2
测量Ur(i)
计算Mat(i)
图5同时比较法测量流程图
a）将所用仪器设备预热15min；b）把功率放大器的放大量调至适宜值，把所有程控仪器调定至程控状态；c）操作计算机，按照图5所示的流程进行控制和测量。3.2.4置换比较法
3.2.4.1方法原理
置换比较法的原理图如图6所示。声源F位于水腔的底部，圆管形监测水听器H构4
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成密闭水腔的侧壁，标准水听器P和受检水听器X先后置于腔中的同一位置。P置于腔中时，F在电压U激励下于腔中产生均匀低频声压，在此声压作用下，H和P分别产生开路电压UrH和Up，用X置换腔中的P，则H和X分别产生开路电压U'FH和Ux，由（2）式可求得X的声压灵敏度级Mox。Mox=20lg(UFH/UFp)+20lg(Ux/U'FH)+MopUn或U
Um或Um
图6置换比较法原理图
电压测量设备
F一声源；H一监测水听器；P一标准水听器；X一受检水听器如果，在测量过程中把前后两次组合测量下的声源激励电压调节至使UFH=U\FH，则（2）式就变换成了（1）式。3.2.4.2检定步骤
a）同3.2.3.2的（a)；
b）同于3.2.3.2的（b)：
c）操作计算机，按照图7所示的流程进行控制和测量。初始状态设定
编人颖率)i=1
辅入Mgpi)
U,)=Uni
等特更换
U,)=U()
频率合成器输出(G）
程按开关打函“1”
测量U（）
程控开关打至\2”
测量U()）
悬否璀续
计算Mox(G)
输出结果
图7置换比较法测量流程图
注：当无条件进行计算机程控测时，利用满足2.1要求的仪器按照图5或图7所示流程，也可进行人工手动逐点测量。
3.3频率响应的检定
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由不同频率点处的灵敏度级值可直接求得其频率响应。频率点通常按1/3倍频程选择，也可根据实际使用要求选择。3.4检定结果不确定度
检定结果的扩展不确定度为U≤1.1dB（k=2）。不确定度的详细分析见附录A。4检定结果的处理和检定周期
4.1按本规程要求检定合格的测量水听器，发给检定证书（检定证书格式见附录C)；不合格的发给检定结果通知书。4.2检定周期应视具体使用情况确定，一般不超过1年。6
附录A
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检定结果不确定度分析
A1用同时比较法的不确定度
A.1.1B类标准不确定度分量
a）放大滤波系统非线性和换档误差引起的分量：uBi≤0.2dB；b）腔中声场不均勾引起的分量：uB≤0.3dB；0.2aB;
c）电压测量误差引起的分量（按均匀分布)：uB3≤3
d）标准水听器校准不确定度引起的分量（已知k=2)：u≤2%总的B类标准不确定度分量
uB≤i +ui2+2u +u=/0.22+0.32 +2×A.1.2A类标准不确定度分量
用测量的重复性评定A类不确定度分量，测量重复性是n次（n≥6）独立重复测量结果的实验标准偏差s。用本规程所规定的检定条件，一般情况下s不大于0.2dB。因此，A类标准不确定度分量可定为：uA≤0.2dB
合成标准不确定度为：
uc≤V0.52 +0.22= 0.54 dB
置信水平为95%的扩展不确定度（k=2）：A.1.41
U≤0.54×2=1.08dB
A.2用置换比较法的不确定度
A.2.1B类标准不确定度分量
a）放大滤波系统非线性和换档误差引起的分量：uB1≤0.2dB；0.2dB;
b）电压测量误差引起的分量（按均匀分布）：uz2≤3
c）标准水听器校准不确定度引起的分量（已知k=2)：u≤2°d）声场不均匀引起的不确定度可以忽略。总的B类标准不确定度分量
UB≤/2uB+4u+u=
A.2.2A类标准不确定度
/2×0.22+4×
同A.1.2，A类不确定度分量为：uA≤0.2dB
A.2.3合成标准不确定度
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