中华人民共和国国家标准
GB/T7965-2002
声学水声换能器测量
Acoustics-Measurementofunderwater sound transducers
中华人民共和国 国家质量监督检验检疫总局 发布
目 次
1范围3定义..4基本电声参数5坐标系和数据表示法 26测量方法的选择、测量条件及准备8自由场灵敏度的比较法测量 7 自由场灵敏度和发送电流响应的互易法测量9声压灵敏度的测量10发送响应[级]的比较法测量11水听器加速度灵敏度测量 812水听器相位一致性测量 13换能器阻抗和导纳的测量 6.指向性图案、波束宽度和最大旁瓣级的测定 1215指向性因数和指向性指数的确定 1317辐射声功率的测量 16输人电功率的测量. 1518电声效率的测量 19 1719换能器带宽和机械品质因数的测量 20附录A(标准的附录) 常用换能器的声场邻近区判据 22附录B(提示的附录)有关噪声场法测量的问题 附录C(标准的附录)柱面波自由场互易常数中i的数值表 23 23附录D(标准的附录)指向性因数、指向性指数的计算图表及公式 24附录E(提示的附录)参考文献 26
GB/T7965-1987(声学水声换能器测量》分为两个方面:基本电声参数;测量方法.
本标准根据我国水声计量测试发展的现状,对GB/T7965-1987(声学水声换能器测量》进行了修订,技术内容有所增加.
本版与GB/T7965-1987版相比主要不同之处如下:
因数测量和指向性图的测量计算进行了修改;
一增加了声强法测量声功率的方法:
增加了相位一致性测量方法和加速度灵缴度测量的标题.
本标准自实施之日起,代替GB/T7965-1987.
本标准由中国科学院提出.
本标准由全国声学标准化技术委员会归口.
本标准负责起草单位:中国船舶工业集团公司国营第七一二厂、中国科学院声学所、中国船舶重工集团公司国营第六一二厂、中国船舶重工集团公司第七研究院第七一五所、哈尔滨工程大学水声所.
本标准主要起草人:郑进鸿、宋受、张丽英、郑士杰、田忠仁、薛罐泉、朱厚卿.
中华人民共和国国家标准
GB/T 7965-2002代替 GB/T 7965-1987
声学水声换能器测量
AcoustiesMeasurement of underwater sound transducers
1范围
本标准规定一般水声换能器的主要电声参数的测量、计算和表示方法.本标准适用的频率范围为1Hz~1MHz.本标准所规定的测量方法也适用于一般基阵.大功率下的某些参数应按GB/T7967-2002的规定进行测量.
2引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文,本标准出版时,所示版本均为有效.标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性.
GB/T3769-1983绘制频率特性图和极坐标图的标度和尺寸(negIEC263:1975) GB/T3223-1994声学水声换能器自由场校准方法GB/T3947-1996声学名词术语GB/T4128-1995声学标准水昕器(neq500:1974)GB/T7967-2002声学水声发射器的大功率特性和测量 GB/T4130-2000声学水昕器低频校准方法GB/T16165-1996声学水听器相位一致性测量方法GB/T17251-1998声学水听器加速度灵敏度校准方法
3定义
本标准采用GB/T3947中的定义.
4基本电声参数
基本电声参数的名称、符号、单位、测量和计算方法、适用的频率范围以及测量的不确定度见表1.
表1基本电声参数
多 数 符号 单 位 测量及计算方法 频率范围 测量不 确定度白由场[电压]灵敏度 M V/Pa 球面波自由场互易法 100 Hz~1 MHz 1.0 dB白由场[电压]灵敏度[级] M dB(基准值:1 V/pPa) 柱面波自由场互易法 球面波自由场比较法 200 Hz~10 kHz 100 Hz~1 MHz 1. 0 dB 1.5 dB柱面波自由场比较法 200 Hz~10 kHz 1.5 dB声压灵敏度 M V/Pa 振动液柱法 噪声均匀场比较法 100 Hx~ 4 kHx 10 Hz~2 kHz 2.0 dB 1. 0 dB声压灵敏度[级] M dB(基准值:1 V /μPa) 密闭腔比较法 1 Hz~4 kHz 1. 0 dB
表1(完)
数 符号 单 位 测量不测量及计算方法 频率范围 确定度水听器相位一致性 (")或rad 参考水昕器比较法: 连续波 200 Hz~20 kHx脉冲波 4° 6°水听器加速度灵敏度 M. V s²/m 标准加速度计法水昕器加速度灵敏度[级] M. dB(基准值;1Vs²/m) 激光测振仪法 10 Hz~2 000 Hz 0 6 dB发送电流响应 S Pa •m/A发送电流响应[级] S dB(基准值;1μPs ▪m/A) 比较法 100 Hz~1 MHz 1.0 dB发送电压响应 发送电压响应[级] S S Pa • m/V dB(基准值;1μPsm/V)比较法 100 Hz~1 MHz 1. 5 dB 1.5 dB发送功率响应 S Pa² • m²/W 1.5 dB发送功率响应[级] Sw dB(基准值:1 yPs²m²/W) 1.5 dB换能器阻抗 换能器导纳 2 Y n s 阻抗分析法 三电压法 100 Hz~100 kHz 100 Hz~1 MHz 5% 5%指向性函数 D(0.p)波束宽度 20 (°) 直接法 500 Hz~ 500 kHz 5% ~ 10%最大旁瓣级 指向性因数 R L dB 根据指向性图计算指向性指数 D dB 根据波束宽度计算或查表 500 Hz~500 kHz 10%指向性图案 根据等效尺寸计算输人电功率 w. W 阻抗法 电压电流相位法 500 Hz~500 kHz 10% 12%相位补偿法 8%辐射声功率 W. w 声压法 500 Hz~500 kHz 30%电声效率 声强法 直接法 100 Hz~6 000 Hz 500 Hz~500 kHz 32%电导(电阻)法 (在谐振频率上) 15%机械谐振频率 f. Hx 电导(电阻)法 100 Hz~1 MHz 5%~机械品质因数 Q 10%发射响应带宽 接收响应带宽 Hx 直接法 100 Hz~1 MHz 10%
5坐标系和数据表示法
5.1换能器取向的坐标系
距离的起点.测量指向性图时,换能器绕通过该点的某一轴旋转. 换能器的取向采用左旋极坐标系(见图1),坐标的原点放在换能器的有效声中心上,以该点为测量
一般换能器在此坐标系中的取向应符合如下规定:
a)对换能器的工作位置来讲,正Z轴(9=0°)是向上的方向;
轴方向上测量; b)正X轴(0=90,①=0°)是法向传播方向或水平声轴方向,自由场灵敏度或发送响应一般都在X
c)正Y轴是0=90°,Φ=90°的方向;