GB/T 4130.2-2024 声学 水听器校准 第2部分：低频声压场校准方法

ICS17140

CCSA.59

中华人民共和国国家标准

GB/T41302—2024/IEC60565-22019

.:

代替GB/T4130—2017

声学水听器校准

第2部分低频声压场校准方法

:

Acoustics—Calibrationofhdrohones—Part2Proceduresforlow

yp:

frequencypressurecalibration

IEC60565-22019Underwateracoustics—Hdrohones—Calibrationof

(:,yp

hdrohones—Part2ProceduresforlowfreuencressurecalibrationIDT

yp:qyp,)

2024-12-31发布2025-07-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T41302—2024/IEC60565-22019

.:

目次

前言

…………………………Ⅴ

引言

…………………………Ⅵ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

符号

4………………………4

校准步骤

5…………………5

原理

5.1…………………5

声场限制

5.2……………5

校准方案

5.3……………5

结果报告

5.4……………6

复校周期

5.5……………6

校准的温度和压力考虑

5.6……………6

换能器准备

5.7…………………………6

电测量

6……………………6

信号类型

6.1……………6

接地

6.2…………………6

水听器输出电压测量

6.3………………7

通则

6.3.1……………7

测量仪器的电负载

6.3.2……………7

延长电缆的电负载

6.3.3……………7

串扰和声干扰

6.3.4…………………7

内置前置放大器

6.3.5………………7

发射器电流的测量

6.4…………………7

静水压激励法校准

7………………………7

概述

7.1…………………7

原理

7.2…………………7

交变压力的确定

7.2.1………………7

修正因子的确定

7.2.2………………8

等效高度的确定

7.2.3………………9

水听器声压灵敏度的计算

7.2.4……………………10

振动系统的设计

7.3……………………10

静水压激励法备选方案

7.4……………10

Ⅰ

GB/T41302—2024/IEC60565-22019

.:

测量不确定度

7.5………………………11

压电补偿法校准

8…………………………11

概述

8.1…………………11

原理

8.2…………………11

声压的确定

8.2.1……………………11

特征常数的确定

8.2.2………………12

水听器声压灵敏度的计算

8.2.3……………………12

校准腔体的设计

8.3……………………12

概述

8.3.1……………12

低频腔体

8.3.2………………………12

高频腔体

8.3.3………………………13

压电补偿法的实施限制

8.4……………13

比较校准法

8.5…………………………14

测量不确定度

8.6………………………14

声耦合腔互易法校准

9……………………14

概述

9.1…………………14

原理

9.2…………………14

声耦合腔互易原理

9.2.1……………14

互易校准步骤

9.2.2…………………15

转移阻抗的计算

9.2.3………………15

声顺的确定

9.2.4……………………16

声耦合腔互易法的限制

9.3……………16

频率限制

9.3.1………………………16

水听器的限制

9.3.2…………………16

测量

9.4…………………16

通则

9.4.1……………16

干扰的影响

9.4.2……………………17

互易性验证

9.4.3……………………17

线性的验证

9.4.4……………………17

测量不确定度

9.5………………………17

活塞发声器法校准

10……………………17

概述

10.1………………17

原理

10.2………………18

声压的确定

10.2.1…………………18

媒质声顺的确定

10.2.2……………18

水听器声压灵敏度的计算

10.2.3…………………18

限制

10.3………………18

Ⅱ

GB/T41302—2024/IEC60565-22019

.:

比较法校准

10.4………………………19

使用参考换能器的比较校准

10.4.1………………19

使用空气水活塞发声器的比较校准

10.4.2-………19

测量不确定度

10.5……………………20

振动液柱法校准

11………………………20

概述

11.1………………20

原理

11.2………………20

通则

11.2.1…………………………20

声压的表示

11.2.2…………………21

灵敏度的确定

11.2.3………………21

测量条件

11.3…………………………22

机械条件

11.3.1……………………22

声学条件

11.3.2……………………23

比较校准法

11.4………………………23

测量不确定度

11.5……………………24

静压换能器法校准

12……………………24

概述

12.1………………24

原理

12.2………………24

静压校准原理

12.2.1………………24

静压换能器灵敏度的确定

12.2.2…………………25

声压灵敏度的计算

12.2.3…………25

限制

12.3………………25

测量不确定度

12.4……………………25

附录资料性改进的声耦合腔校准方法

A()……………26

概述

A.1………………26

基于参考耦合腔的声耦合腔法校准

A.2……………27

概述

A.2.1……………27

理论

A.2.2……………27

基于参考耦合腔和声源的声耦合腔法校准

A.3……………………28

概述

A.3.1……………28

理论

A.3.2……………28

基于耦合腔和已知声顺辅助块的声耦合腔法校准

A.4……………29

概述

A.4.1……………29

理论

A.4.2……………30

附录资料性水听器低频声压场校准不确定度评定

B()………………32

概述

B.1…………………32

类不确定度评定

B.2A…………………32

Ⅲ

GB/T41302—2024/IEC60565-22019

.:

类不确定度评定

B.3B…………………32

不确定度的报告

B.4……………………32

不确定度的常见来源

B.5………………32

参考文献

……………………35

Ⅳ

GB/T41302—2024/IEC60565-22019

.:

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件是声学水听器校准的第部分已发布了以下部分

GB/T4130《》2。GB/T4130:

第部分低频声压场校准方法

———2:。

本文件代替声学水听器低频校准方法与相比除结构

GB/T4130—2017《》,GB/T4130—2017,

调整和编辑性改动外主要技术变化如下

,:

增加了校准步骤见第章

———(5);

增加了电测量见第章

———(6);

增加了静水压激励法备选方案见

———(7.4);

增加了活塞发声器法校准见第章

———(10);

增加了静压换能器法校准见第章

———(12);

删除了水听器电压耦合损失的测定见年版的附录

———(2017A);

将等效高度的确定并入静水压激励法校准见年版的附录

———(7.2.3,2017B);

将压电补偿换能器特征常数的测量方法并入压电补偿法校准见年版的附录

———(8.2.2,2017C)。

本文件等同采用水声学水听器水听器校准第部分低频声压场校准

IEC60565-2:2019《2:

步骤

》。

本文件做了下列最小限度的编辑性改动

:

为与现有标准协调将标准名称改为声学水听器校准第部分低频声压场校准方法

———,《2:》;

更正了原文的错误将规范性引用的从参考文献移入第章

———IEC,ISO/IECGuide98-32。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由中国科学院提出

。

本文件由全国声学标准化技术委员会归口

(SAC/TC17)。

本文件起草单位中国船舶集团有限公司第七一五研究所中国科学院声学研究所中国测试技术

:、、

研究院中国计量科学研究院海鹰企业集团有限责任公司哈尔滨工程大学

、、、。

本文件主要起草人陈毅莫喜平黄勇军孙磊徐卓华王敏费腾林金虎王世全李鹏李智

:、、、、、、、、、、、

李文静唐锐潘潮王伟印

、、、。

本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为

:

年首次发布为

———1984GB/T4130—1984;

年第一次修订年第二次修订

———2000,2017;

本次为第三次修订

———。

Ⅴ

GB/T41302—2024/IEC60565-22019

.:

引言

水听器用于将水下声信号转换成电信号是声呐水下噪声测量系统海洋声学仪器等装备的核心

,、、

器件为保证其测量结果的准确性和可靠性需要在使用前对它们进行校准

。,。

声学水听器校准描述了水听器的校准方法旨在规范和指导水听器的校准拟由两

GB/T4130《》,,

个部分构成

。

第部分自由场校准方法目的是在至频率范围内建立水听器和换能器的

———1:。200Hz1MHz

自由场校准方法

。

第部分低频声压场校准方法目的是在至几千赫兹频率范围内建立水听器在低

———2:。0.01Hz

频声压场中的校准方法

。

为了保证校准的准确性被校水听器应该是刚性水听器其尺寸与声波长相比显得较小并且在

,“”,,

校准时对振动不敏感

。

本文件给出了静水压激励法压电补偿法声耦合腔互易法活塞发声器法振动液柱法和静压换能

、、、、

器法等物理校准法的原理步骤和测量不确定度可采用以上方法之一进行水听器校准校准方法的选

、。,

择取决于所使用的原理以及声场和频率的限制

。

Ⅵ

GB/T41302—2024/IEC60565-22019

.:

声学水听器校准

第2部分低频声压场校准方法