JJF 2144-2024 水声材料声学性能参数(驻波管法)校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范
JJF2144—2024
水声材料声学性能参数
(驻波管法)校准规范
CalibrationSpecificationforAcousticPerformanceParameters
ofUnderwaterAcousticMaterials
(StandingWaveTubeMethod)
2024-09-18发布2025-03-18实施
国家市场监督管理总局 发布
水声材料声学性能参数
(驻波管法)校准规范
CalibrationSpecificationforAcoustic
PerformanceParametersofUnderwaterAcoustic
Materials (StandingWaveTubeMethod)
?????????????
?????
?????????????
??????
?
?
?
JJF2144—2024
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:中国船舶重工集团公司第七○二研究所
中国船舶工业系统工程研究院
本规范委托全国声学计量技术委员会负责解释
JJF2144—2024
本规范主要起草人:
李 水(中国船舶重工集团公司第七一五研究所)
易 燕(中国船舶重工集团公司第七一五研究所)
赵 涵(中国船舶重工集团公司第七一五研究所)
参加起草人:
吕世金(中国船舶重工集团公司第七○二研究所)
闫孝伟(中国船舶工业系统工程研究院)
JJF2144—2024
目 录
引言……………………………………………………………………………………… (Ⅱ)
1 范围…………………………………………………………………………………… (1)
2 引用文件……………………………………………………………………………… (1)
3 术语和计量单位……………………………………………………………………… (1)
3.1 水声材料…………………………………………………………………………… (1)
3.2 驻波管……………………………………………………………………………… (1)
3.3 传递函数…………………………………………………………………………… (2)
3.4 声压反射系数……………………………………………………………………… (2)
4 概述…………………………………………………………………………………… (2)
5 计量特性……………………………………………………………………………… (3)
5.1 声源稳定性………………………………………………………………………… (3)
5.2 声压反射系数测量偏差…………………………………………………………… (3)
6 校准条件……………………………………………………………………………… (3)
6.1 环境条件…………………………………………………………………………… (3)
6.2 测量标准及其他设备……………………………………………………………… (3)
7 校准项目和校准方法………………………………………………………………… (4)
7.1 校准项目…………………………………………………………………………… (4)
7.2 校准方法…………………………………………………………………………… (4)
8 校准结果的表达……………………………………………………………………… (5)
8.1 校准数据处理……………………………………………………………………… (5)
8.2 校准证书…………………………………………………………………………… (6)
8.3 校准结果的不确定度评定………………………………………………………… (6)
9 复校时间间隔………………………………………………………………………… (6)
附录A 校准证书的内容……………………………………………………………… (7)
附录B 测量不确定度的评定示例…………………………………………………… (9)
附录C 参考样品性能参数标称值…………………………………………………… (20)
Ⅰ
JJF2144—2024
引 言
本规范依据JJF1071—2010 《国家计量校准规范编写规则》编写。
本规范为首次发布。
Ⅱ
JJF2144—2024
水声材料声学性能参数
(驻波管法)校准规范
1 范围
本规范适用于测量频率范围为100Hz~4kHz的水声材料样品声压反射系数的驻
波管法校准。
2 引用文件
本规范引用了下列文件:
JJG449—2014 倍频程和分数倍频程滤波器检定规程
JJF1001—2011 通用计量术语及定义
JJF1034—2020 声学计量术语及定义
JJF1059.1—2012 测量不确定度评定与表示
JJF1446—2014 阻抗管校准规范(传递函数法)
GB/T3102.7—1993 声学的量和单位
GB/T3947—1996 声学 名词术语
GB/T14369—2011 声学 水声材料样品插入损失、回声降低和吸声系数的测量
方法
GB/T32523—2016 声学 水声材料样品声压反射系数、声压透射系数和吸声系
数的测量 行波管法
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
JJF1001、JJF1034、JJF1059.1、JJF1446、JJG449、GB/T3102.7、GB/T3947、
GB/T14369、GB/T32523界定的及以下术语和定义适用于本规范。
本规范采用GB3102.7规定的量和单位。
3.1 水声材料 underwateracousticmaterial
在水声工程中,具有特定声学性能的材料。
[GB/T32523—2016,3.1]
3.2 驻波管 standingwavetube
在其中产生和传播驻波,用于测量水声材料和构件样品声学性能,或校准水听器灵
敏度的充液波导管。
注:
1 驻波管管体一般采用壁厚不小于管内半径的不锈钢圆管,底部装有一只发射换能器,驻波管
管壁上可装水听器组。
1
JJF2144—2024
2 管中驻波由波导管内同频声波相互干涉而形成,驻波幅值和相位沿轴向固定分布,由于声管
长度限制,并不一定形成严格意义上的波峰和波谷。
3.3 传递函数 transferfunction
H
给定频率和环境条件下,驻波管中两只水听器处的声波复声压之比。
3.4 声压反射系数 soundpressurereflectioncoefficient
R
给定频率和环境条件下,水媒质中平面声波入射到无限大板状样品表面,其反射波
声压与入射波声压之比。
[GB/T14369—2011,3.5]
注:实际测量时,在边缘效应可忽略的情况下,有限尺寸样品等效为无限大样品。
4 概述
水声材料声学性能参数(驻波管法)的测量原理框图如图1所示,系统由驻波管
(装有发射换能器和水听器组)和测量分析系统组成。测量分析系统包括信号发生器、
功率放大器、前置放大器、滤波器、信号采集器(或数字示波器)和计算机等。计算机
安装测量软件,通过总线控制数字仪器,完成信号采集与处理、测量结果保存和打印。
采用人工读数测量时,信号采集器可用数字示波器替代。驻波管配置有辅助装置,调节
驻波管内的水温和静水压。
驻波管管体一般为垂直放置,位于管体底部的发射换能器向管中发射连续正弦波,
被位于驻波管端部的被测对象界面反射,和入射波叠加形成稳定的平面波声场。位于驻
波管内部轴向的水听器组采集声压信号,然后计算传递函数,最后计算得到被测对象的
声压反射系数和吸声系数。
图1 水声材料声学性能参数(驻波管)测量原理框图
2
JJF2144—2024
5 计量特性
5.1 声源稳定性
工作频率范围内,校准工作期间管中声源稳定性一般优于0.2dB。
5.2 声压反射系数测量偏差
1)校准频率:测量频率范围内(含上下限频率)不少于5个1/3倍频程中心频率;
2)声压反射系数测量值与标称值的偏差不大于测量不确定度。
具体被校测量系统(驻波管法)的工作频率范围、水温和静水压调节范围由用户
给出。
注:以上技术要求不用于合格判定,仅供参考。
6 校准条件
6.1 环境条件
环境条件要求如下:
1)室温范围:10℃~30℃;
2)相对湿度范围:30%~90%;
3)水温范围:5℃~35℃;
4)静水压范围:常压~10MPa。
6.2 测量标准及其他设备
1)测量标准
采用10mm 厚不锈钢样品,背衬为空气(加压时为氮气),与水界面的声压反射系
数理论上近似为1,作为校准时的标称值,标称值的计算见附录C。
2)水听器组
在工作频率范围内,安装在驻波管内的水听器组接收灵敏度应不低于-211dB (参
考值:1V/