計(jì)量論壇

標(biāo)題: 國(guó)家計(jì)量院NIM聲學(xué)基準(zhǔn) [打印本頁(yè)]

作者: 上帝 時(shí)間: 2008-12-7 16:35
標(biāo)題: 國(guó)家計(jì)量院NIM聲學(xué)基準(zhǔn)
骨導(dǎo)聽力基準(zhǔn)裝置

骨導(dǎo)聽力基準(zhǔn)裝置是1984年12月完成實(shí)驗(yàn)研究，并通過(guò)原國(guó)家計(jì)量局技術(shù)鑒定。其技術(shù)性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。1985年獲局科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。該基準(zhǔn)由基準(zhǔn)阻抗頭、基準(zhǔn)仿真乳突、測(cè)量放大器、正弦信號(hào)發(fā)生器和帶通濾波器等主要設(shè)備組成。復(fù)現(xiàn)量值為測(cè)聽頻率范圍內(nèi)的力值電壓靈敏度。1986年被批準(zhǔn)為聽力國(guó)家基準(zhǔn)(編號(hào)：GJJ（聲）0402)

該裝置1996年～1999年進(jìn)行了世行貸款技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控制,測(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、存儲(chǔ)、打印。其主要技術(shù)指標(biāo)為：測(cè)量范圍(250～8000)Hz；不確定度為1.5dB (k=3)。

該基準(zhǔn)承擔(dān)著全國(guó)骨導(dǎo)聽力量值傳遞和比對(duì)工作。為我國(guó)進(jìn)口聽力設(shè)備和國(guó)內(nèi)聽力產(chǎn)品質(zhì)量提高，醫(yī)療衛(wèi)生、勞保、、軍工等部門的聽力設(shè)備應(yīng)用提供了可靠的技術(shù)依據(jù)。

毫瓦級(jí)超聲功率副基準(zhǔn)裝置

毫瓦級(jí)超聲功率副基準(zhǔn)裝置是1982年完成實(shí)驗(yàn)研究并通過(guò)原國(guó)家計(jì)量局技術(shù)鑒定.該裝置由我國(guó)自行研制.它采用輻射力法獲得總聲功率值。這種方法已被IEC工作組推薦使用。該裝置由電子微量天平和消聲水槽反射靶懸吊系統(tǒng)等組成，標(biāo)準(zhǔn)超聲源產(chǎn)生的高頻激勵(lì)電壓供給超聲換能器，以發(fā)射超聲束；超聲束作用在靶上，所產(chǎn)生的輻射力由電子微量天平讀取。該裝置1982年曾榮獲廣東省科技二等獎(jiǎng)。1986年被批準(zhǔn)為超聲功率國(guó)家副基準(zhǔn)。它承擔(dān)超聲量值傳遞工作和比對(duì)工作,同時(shí)還承擔(dān)超聲診斷儀、超聲治療機(jī)、超聲換能器、微型探頭的聲功率測(cè)量任務(wù)，為我國(guó)醫(yī)學(xué)超聲的科學(xué)研究和臨床應(yīng)用以及工業(yè)超聲的發(fā)展提供了科學(xué)的手段.

1998年-1999年進(jìn)行了技術(shù)改造,更新了電子天平、信號(hào)發(fā)生器、高頻示波器,提高了基準(zhǔn)裝置的穩(wěn)定性.其主要技術(shù)指標(biāo):平均聲功率測(cè)量范圍：（1～500）mW;不確定度：5%(k=3)。

目前正進(jìn)行基準(zhǔn)設(shè)備完善和更新，預(yù)計(jì)該項(xiàng)目完成后，將提升和完善超聲計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)量值溯源技術(shù)水平，滿足國(guó)際建議IEC61161-1999超聲功率輻射力天平法的技術(shù)要求，使我國(guó)超聲計(jì)量量值傳遞水平保持國(guó)際先進(jìn)水平，為我國(guó)今后參加國(guó)際關(guān)鍵比對(duì)提供可靠的技術(shù)保證。

該項(xiàng)目完成后，將完善超聲功率量值的多頻率的量值傳遞手段，由以前的使用單一頻率換能器測(cè)量到多頻換能器測(cè)量，以滿足省級(jí)計(jì)量部門對(duì)超聲功率的溯源及醫(yī)用超聲診斷設(shè)備計(jì)量校準(zhǔn)的需求，并可帶動(dòng)有關(guān)大區(qū)、省級(jí)計(jì)量部門在該領(lǐng)域整體技術(shù)水平的提高，為我國(guó)超聲功率計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量提高提供了重要的技術(shù)保證。

耦合腔互易法聲壓基準(zhǔn)裝置

聲壓基準(zhǔn)是聲學(xué)計(jì)量和聲學(xué)測(cè)量的依據(jù)，是保證我國(guó)聲壓量值準(zhǔn)確、統(tǒng)一傳遞的基礎(chǔ)。聲壓?jiǎn)挝坏膹?fù)現(xiàn)通過(guò)精密校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)電容傳聲器的靈敏度來(lái)實(shí)現(xiàn)，而校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)電容傳聲器聲壓靈敏度最精確的方法為耦合腔互易法，亦稱絕對(duì)法。國(guó)際電工委員會(huì)早在1971年就發(fā)布了IEC327公告－采用互易技術(shù)聲壓術(shù)校準(zhǔn)1英寸實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)電容傳聲器的精密方法。1992年發(fā)布了IEC61094－2號(hào)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：采用互易技術(shù)聲壓校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)電容傳聲器的原級(jí)方法，內(nèi)容包括了1英寸和1／2英寸標(biāo)準(zhǔn)電容傳聲器的校準(zhǔn)。耦合腔互易法聲壓基準(zhǔn)建立于1965年，于1986年批準(zhǔn)為聲學(xué)國(guó)家基準(zhǔn)，它采用耦合腔互易技術(shù)，通過(guò)精確確定基準(zhǔn)傳聲器聲壓靈敏度的方法來(lái)復(fù)現(xiàn)聲壓量值。該基準(zhǔn)包括：互易校準(zhǔn)儀、一組基準(zhǔn)傳聲器、一套耦合腔、信號(hào)發(fā)生器、差分電壓表以及其他配套設(shè)備。1990年進(jìn)行了技術(shù)改造，更換互易校準(zhǔn)儀，其主要技術(shù)指標(biāo)：頻率范圍50Hz～2000Hz；不確定度0.05dB (K＝3)；重復(fù)性0.02dB。

2002年完成該基準(zhǔn)技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)了互易校準(zhǔn)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制及數(shù)據(jù)采集，并擴(kuò)展了測(cè)量量程。

改造后主要技術(shù)指標(biāo)：

1）1英寸標(biāo)準(zhǔn)傳聲器：

      頻率范圍：31.5Hz～4kHz

      測(cè)量不確定度  0.05dB（k=3）

      頻率范圍： 20Hz～10kHz

      測(cè)量不確定度  0.05dB（k=2）

   2) 1/2英寸標(biāo)準(zhǔn)傳聲器：

      頻率范圍：50Hz～10kHz

      測(cè)量不確定度  0.05dB（k=3）

      頻率范圍：20Hz～25kHz

      測(cè)量不確定度  0.12dB（k=2）

它承擔(dān)著我國(guó)聲壓量值傳遞及國(guó)內(nèi)外比對(duì)的任務(wù)，為科研、生產(chǎn)、環(huán)保、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的聲壓量值準(zhǔn)確計(jì)量提供了可靠的保證。

氣導(dǎo)聽力零級(jí)基準(zhǔn)裝置

氣導(dǎo)聽力零級(jí)基準(zhǔn)裝置于1973年建立,其主要設(shè)備包括：基準(zhǔn)仿真耳、實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)傳聲器、高阻抗耳機(jī)、正弦信號(hào)發(fā)生器、測(cè)量放大器、帶通濾波器等。該基準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)量值為測(cè)聽頻率范圍內(nèi)的聲壓靈敏度，通過(guò)比較測(cè)量法得到標(biāo)準(zhǔn)仿真耳的頻率響應(yīng)。1986年11月被批準(zhǔn)為聽力國(guó)家基準(zhǔn)(編號(hào)：GJJ（聲）0401)。

1996年～1999年該裝置進(jìn)行了世行貸款項(xiàng)目技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控制,測(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、存儲(chǔ)、打印,其主要技術(shù)指標(biāo)為：測(cè)量范圍：(50～10000)Hz；不確定度：1.0dB (k=3)。

該基準(zhǔn)承擔(dān)著全國(guó)氣導(dǎo)聽力量值傳遞和比對(duì)工作。為我國(guó)進(jìn)口聽力設(shè)備和國(guó)內(nèi)聽力產(chǎn)品質(zhì)量提高，醫(yī)療衛(wèi)生、勞保、、軍工等部門的聽力設(shè)備應(yīng)用提供了可靠的技術(shù)依據(jù)。

瓦級(jí)超聲功率副基準(zhǔn)裝置

在超聲計(jì)量中，頻率、聲速、聲壓、聲強(qiáng)、聲功率、聲衰減等均是很重要的參量，這些參量的研究和測(cè)量構(gòu)成了超聲計(jì)量的基礎(chǔ)。超聲計(jì)量的基本任務(wù)是建立超聲計(jì)量基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行量值傳遞，開展超聲治療設(shè)備、超聲診斷設(shè)備、超聲探傷儀及超聲測(cè)厚儀計(jì)量校準(zhǔn)工作。超聲功率基準(zhǔn)裝置包括瓦級(jí)和毫瓦級(jí)超聲功率基準(zhǔn)裝置和副基準(zhǔn)裝置。超聲功率基準(zhǔn)裝置基于測(cè)量超聲的輻射壓力而確定超聲功率。其原理是：在小振幅平面超聲場(chǎng)中，兩種媒質(zhì)交界面上出現(xiàn)的時(shí)間平均單項(xiàng)壓力即輻射壓力，其值等于兩邊聲能密度的差值。由此產(chǎn)生的輻射壓力可用一個(gè)置于超聲場(chǎng)中的靶來(lái)測(cè)定。

瓦級(jí)超聲功率副基準(zhǔn)裝置是1984年完成實(shí)驗(yàn)研究并通過(guò)原國(guó)家計(jì)量局技術(shù)鑒定.該裝置由我院自行研制，其主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平.它采用輻射力法獲得總聲功率值，這種方法已被IEC工作組推薦使用。該裝置由電子微量天平和消聲水槽反射靶懸吊系統(tǒng)等組成，標(biāo)準(zhǔn)超聲源產(chǎn)生的高頻激勵(lì)電壓供給超聲換能器，以發(fā)射超聲束；超聲束作用在靶上，所產(chǎn)生的輻射力由電子微量天平讀取。該裝置1985年曾獲原國(guó)家計(jì)量局科技進(jìn)步三等獎(jiǎng).1986年被批準(zhǔn)為超聲功率國(guó)家副基準(zhǔn)。瓦級(jí)超聲功率副基準(zhǔn)建立十余年來(lái)，一直承擔(dān)超聲量值傳遞和比對(duì)工作,它廣泛用于Ｂ超儀，超聲治療機(jī)、美容儀、胎心儀等儀器的檢測(cè)，為我國(guó)醫(yī)用超聲的科學(xué)研究提供了科學(xué)的手段，為超聲量值傳遞提供了準(zhǔn)確可靠的保證。

1997-1998年該裝置進(jìn)行了技術(shù)改造,更新了電子天平、信號(hào)發(fā)生器,提高了基準(zhǔn)裝置的穩(wěn)定性.其主要技術(shù)指標(biāo)：輸出聲功率范圍：（0.5～20）W ;擴(kuò)展不確定度：5%(k=3)。

目前正進(jìn)行基準(zhǔn)設(shè)備完善和更新，預(yù)計(jì)該項(xiàng)目完成后，將提升和完善超聲計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)量值溯源技術(shù)水平，滿足國(guó)際建議IEC61161-1999超聲功率輻射力天平法的技術(shù)要求，使我國(guó)超聲計(jì)量量值傳遞水平保持國(guó)際先進(jìn)水平，為我國(guó)今后參加國(guó)際關(guān)鍵比對(duì)提供可靠的技術(shù)保證。

該項(xiàng)目完成后，將完善超聲功率量值的多頻率的量值傳遞手段，由以前的使用單一頻率換能器測(cè)量到多頻換能器測(cè)量，以滿足省級(jí)計(jì)量部門對(duì)超聲功率的溯源及醫(yī)用超聲診斷設(shè)備計(jì)量校準(zhǔn)的需求，并可帶動(dòng)有關(guān)大區(qū)、省級(jí)計(jì)量部門在該領(lǐng)域整體技術(shù)水平的提高，為我國(guó)超聲功率計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量提高提供了重要的技術(shù)保證。

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