《管道消聲器測試系統校準規范》征求意見稿

1 任務來源及計劃要求
根據國家質量監督檢驗檢疫總局所下達的“關于做好國家計量技術法規制修訂工作有關事項的通知”，中國船舶重工集團公司第七O一研究所、中國計量科學研究院、湖北省計量測試技術研究院負責起草《管道消聲器測試系統校準規范》。國家質檢總局計劃項目號：國質檢量函【2015】146號MTC13第9項。
2 項目意義
管道消聲器得到了越來越廣泛的應用，用于管道消聲器性能試驗的測試系統也越來越多，但隨之而來的是對此類設備質量控制的嚴重滯后，目前我國還沒有此類系統或裝置的校準規范。
因此，制定管道消聲器測試系統校準規范，開展此類設備的校準測試，對于保證管道消聲器性能和質量具有十分重要的意義。
3 主要技術內容的說明
3.1 本規范制定的主要技術依據
JJF 1001-2011 通用計量術語及定義技術規范
JJF 1034-2005 聲學計量名詞術語及定義
JJF 1059.1-2012 測量不確定度評定與表示
GB/T 3102.5－1993  電學和磁學的量和單位
GB 3102.7-1993 聲學的量和單位
GB/T 6881.1-2002 聲學聲壓法測定噪聲源聲功率級混響室精密法
GB/T 25516-2010
ISO 7235:2003
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。
3.2        校準項目和方法的確定過程
由于反射系數、插入損耗、傳聲損失、氣流再生噪聲的聲功率級、風速均勻性等參數對于保證其正常工作非常重要，需要進行校準。
關于制定校準規范的幾點說明：
（1）        規定了校準規范的適用范圍，頻率的適用范圍定為50Hz～10 kHz；
（2）        規定了校準條件，包括校準用設備的要求和所有電子儀器的要求；
（3）        規定了校準的項目；
（4）        規定了校準方法、校準步驟和測量不確定度的評定。主要方法：
①        反射系數校準方法：在無氣流狀態下進行，利用專用支架沿著管道與軸線呈一定夾角的直線分步地或連續地移動傳聲器，移動距離至少為測量頻率范圍內最低的1/3倍頻帶中心頻率的1/4波長，讀取聲壓級極大值 (dB)和極小值 (dB)。反射系數 由公式(1)算出。
…………………..…………………….（1）
式中： ——測量聲壓級極大值 和極小值 之差(剛性壁的管道內測量得到)，dB。
② 傳聲損失校準方法：先測量出未安裝替換管的聲壓級 。如果終端是混響室，測量混響時間 。然后安裝替換管，并與導入混響室（或消聲室、半消聲室等）的連接管相連，測量經替換管衰減后的聲壓級 。如果終端是混響室，需要測量混響室的混響時間 ，否則，取  =  。
…………………..…………………….(2)
式中， （dB），為插入損耗； ——開口端的傳聲損失（dB）， 。式中： ——管道末端聲輻射的立體角(如圖4所示，A、B、C、D、E五種管道末端結構形式， 取值 、2 、4 ）； ——管道的橫截面積，m2； ——管道中聲速，m/s； ——工作頻率，Hz。
③氣流再生噪聲聲功率級的測量方法：是對替換管采用的氣流方向和迎面風速來測定。優先采用滿足GB/T 6881.1-2002的混響室法來測試聲功率級。通過測試管道把參考消聲器和混響室連接起來。若無混響室，可采用按GB/T 17697介紹的管道測試法。安裝好替換管，用專用支架固定好傳聲器，用傳聲器和測量放大器測量背景噪聲，打開風機，設置風速，按1/3倍頻帶倍頻程設置信號中心頻率，用傳聲器和測量放大器測量不同風速下的氣流噪聲聲壓級 。
在測量中，測試條件(如傳聲器位置，管道系統的尺寸等)應保持不變。管道氣流再生噪聲的聲功率級按公式（3）計算。
………….……………………..(3)
式中: 為1/3倍頻帶聲壓級的空間能量平均值（依據GB/T 6881.1-2002測定，但無背景噪聲修正），dB； 為接入混響室的管道開口末端的傳聲損失（按公式7.2.5b計算得到），dB； 為輻射入混響室（或半消聲室）內的聲功率級和聲壓級的差值（可按照GB/T 6881.1-2002的直接或間接方法來確定），dB。
④ 風速均勻性校準方法：在靠近前段管道與替換管連接處附近的剖面上測量風速，距管道壁面小于15 mm的區域除外。在距替換管輸入端為1. 5 的截面上沿相互垂直的2個方向等距布置9個風速測點進行風速測量， 是管道的等效直徑， ，s是管道橫截面積，每一點風速測量值與風速平均值的偏差即為風速均勻性。
四、驗證試驗的情況和結果
在開始起草本規范之初，起草小組對測試系統進行了驗證試驗。試驗結果見驗證報告。
通過實驗，驗證了本規范規定的校準方法、校準參數、指標等都是切實可行的，且按照本規范規定的參數校準完之后，就能夠保證儀器的正常工作和量值準確及統一。
五、其它問題
無。

                               《校準規范》起草工作組
                                                 2016-7-5