計量論壇

一、任務來源及計劃要求

根據“國質檢量函[2013]101號” MT13第9項“質檢總局關于下達2013年國家計量技術法規制修訂計劃的通知”由上海市計量測試技術研究院、中國計量科學研究院、福建省計量科學研究院負責制定《空氣超聲測量儀校準規范》。

二、項目意義

長期以來對于超聲的計量都集中在固體和液體中,主要體現在醫用超聲、超聲波探傷和水聲探測幾個領域的發展很快,因為超聲波長短在空氣中衰減很快,所以一直被忽視。

實際上,在許多工業環境都會有超聲信號產生,例如很多儀器在產生20Hz~20kHz人耳可聽噪聲的同時,也產生20kHz以上人耳不可聽的超聲噪聲,如超聲波清洗機、超聲波加濕器、醫用治療設備等。

工業上和生活中均大量用到用于儲存和輸送壓縮氣體的壓力容器,如氣缸、氣罐、煤氣管道等。由于各種原因,容器會產生漏孔從而發生氣體泄漏。據估計,工業上由于泄漏而損失掉的壓縮氣體平均占到40%左右。泄漏不但會造成能源的浪費,而且如果是有害氣體的話,還會對空氣造成污染。因此,準確地判斷和定位產生泄漏的位置,對于提高企業的生產效率和節約能源具有重大的意義。在這方面，空氣超聲波檢測儀有著很好的應用。人們根據泄漏漏孔處會產生特定頻率的超聲波,實現快速實時的對管道進行監控。近年來，隨著聲學技術的發展，空氣超聲波檢測儀應用日益擴大，被逐步使用在門窗的密封性檢測，漏水檢測，電氣故障檢測等其它領域。但是，目前我國還沒有空氣中超聲測量儀的校準規范，及早制定空氣中超聲測量儀的校準規范，對使用中的空氣中超聲測量儀開展校準工作，對于保證空氣中超聲測量儀使用中的有效性，促進空氣超聲檢測器具的發展具有十分重要的意義。

三、主要技術內容的說明

本規范制定的主要技術依據是：

JJF 1001 通用計量術語及定義

JJF 1034 聲學計量名詞術語及定義

JJG 188-2002 聲級計

JJG 449-2001倍頻程和1/3倍頻程濾波器

GB 3102.7-1993 聲學的量和單位

本規范是按照JJF 1071-2010《國家計量校準規范編寫規則》所要求的內容與格式來編寫。

空氣超聲測量儀是測量在空氣中傳播的超聲波信號的儀器。主要用于管道、容器氣體泄漏的檢測。該儀器通常由傳聲器、揚聲器（或耳機）、放大器、平均（疊加）器、差分電路及信號處理等部分組成。

本規范規定的校準項目與計量特性一致，適用于檢測空氣中傳播的20kHz ~100kHz頻率范圍超聲波信號的測量儀器校準；其他空氣超聲測量儀器的校準可參考本規范。，保證了測量結果量值表達一致。

四、驗證試驗的情況和結果

按照本規范指定的校準方法，上海市計量測試技術研究院、中國計量科學研究院、福建省計量科學研究院對規范所規定的4個項目全部進行了實驗驗證。

項目組選取了三家空氣超聲測量儀生產廠商的主流型號儀器作為樣品進行測試，

頻率起伏主要是校準空氣超聲測量儀器的可測量頻率范圍，不同儀器設計不同。40kHz是最主要的測量頻率，在此基礎上，復雜儀器向其它頻率覆蓋，市面上最大的可測量頻率范圍20kHz~100kHz，，但測試電容傳聲器可有效溯源的頻率響應上限為50kHz，所以本校準規范亦將頻率起伏的測試頻率范圍定為20kHz~50kHz，設定為適用性選項，供寬頻帶的這類儀器校準。從試驗驗證中也可以看到3個不同樣品在此項上得差異。

實際校準中如遇到非dB顯示的空氣超聲測量儀應做好換算。

對于無電信號輸入端口的空氣超聲測量儀，級線性可用聲信號測試，這時校準規范中給出的不確定度不適用。

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