《管道消声器测试系统校准规范》征求意见稿

酱里个酱

1 任务来源及计划要求
根据国家质量监督检验检疫总局所下达的“关于做好国家计量技术法规制修订工作有关事项的通知”，中国船舶重工集团公司第七O一研究所、中国计量科学研究院、湖北省计量测试技术研究院负责起草《管道消声器测试系统校准规范》。国家质检总局计划项目号：国质检量函【2015】146号MTC13第9项。
2 项目意义
管道消声器得到了越来越广泛的应用，用于管道消声器性能试验的测试系统也越来越多，但随之而来的是对此类设备质量控制的严重滞后，目前我国还没有此类系统或装置的校准规范。
因此，制定管道消声器测试系统校准规范，开展此类设备的校准测试，对于保证管道消声器性能和质量具有十分重要的意义。
3 主要技术内容的说明
3.1 本规范制定的主要技术依据
JJF 1001-2011 通用计量术语及定义技术规范
JJF 1034-2005 声学计量名词术语及定义
JJF 1059.1-2012 测量不确定度评定与表示
GB/T 3102.5－1993  电学和磁学的量和单位
GB 3102.7-1993 声学的量和单位
GB/T 6881.1-2002 声学声压法测定噪声源声功率级混响室精密法
GB/T 25516-2010
ISO 7235:2003
本规范是按照JJF 1071-2010《国家计量校准规范编写规则》所要求的内容与格式来编写。
3.2        校准项目和方法的确定过程
由于反射系数、插入损耗、传声损失、气流再生噪声的声功率级、风速均匀性等参数对于保证其正常工作非常重要，需要进行校准。
关于制定校准规范的几点说明：
（1）        规定了校准规范的适用范围，频率的适用范围定为50Hz～10 kHz；
（2）        规定了校准条件，包括校准用设备的要求和所有电子仪器的要求；
（3）        规定了校准的项目；
（4）        规定了校准方法、校准步骤和测量不确定度的评定。主要方法：
①        反射系数校准方法：在无气流状态下进行，利用专用支架沿着管道与轴线呈一定夹角的直线分步地或连续地移动传声器，移动距离至少为测量频率范围内最低的1/3倍频带中心频率的1/4波长，读取声压级极大值 (dB)和极小值 (dB)。反射系数 由公式(1)算出。
…………………..…………………….（1）
式中： ——测量声压级极大值 和极小值 之差(刚性壁的管道内测量得到)，dB。
② 传声损失校准方法：先测量出未安装替换管的声压级 。如果终端是混响室，测量混响时间 。然后安装替换管，并与导入混响室（或消声室、半消声室等）的连接管相连，测量经替换管衰减后的声压级 。如果终端是混响室，需要测量混响室的混响时间 ，否则，取  =  。
…………………..…………………….(2)
式中， （dB），为插入损耗； ——开口端的传声损失（dB）， 。式中： ——管道末端声辐射的立体角(如图4所示，A、B、C、D、E五种管道末端结构形式， 取值 、2 、4 ）； ——管道的横截面积，m2； ——管道中声速，m/s； ——工作频率，Hz。
③气流再生噪声声功率级的测量方法：是对替换管采用的气流方向和迎面风速来测定。优先采用满足GB/T 6881.1-2002的混响室法来测试声功率级。通过测试管道把参考消声器和混响室连接起来。若无混响室，可采用按GB/T 17697介绍的管道测试法。安装好替换管，用专用支架固定好传声器，用传声器和测量放大器测量背景噪声，打开风机，设置风速，按1/3倍频带倍频程设置信号中心频率，用传声器和测量放大器测量不同风速下的气流噪声声压级 。
在测量中，测试条件(如传声器位置，管道系统的尺寸等)应保持不变。管道气流再生噪声的声功率级按公式（3）计算。
………….……………………..(3)
式中: 为1/3倍频带声压级的空间能量平均值（依据GB/T 6881.1-2002测定，但无背景噪声修正），dB； 为接入混响室的管道开口末端的传声损失（按公式7.2.5b计算得到），dB； 为辐射入混响室（或半消声室）内的声功率级和声压级的差值（可按照GB/T 6881.1-2002的直接或间接方法来确定），dB。
④ 风速均匀性校准方法：在靠近前段管道与替换管连接处附近的剖面上测量风速，距管道壁面小于15 mm的区域除外。在距替换管输入端为1. 5 的截面上沿相互垂直的2个方向等距布置9个风速测点进行风速测量， 是管道的等效直径， ，s是管道横截面积，每一点风速测量值与风速平均值的偏差即为风速均匀性。
四、验证试验的情况和结果
在开始起草本规范之初，起草小组对测试系统进行了验证试验。试验结果见验证报告。
通过实验，验证了本规范规定的校准方法、校准参数、指标等都是切实可行的，且按照本规范规定的参数校准完之后，就能够保证仪器的正常工作和量值准确及统一。
五、其它问题
无。

                               《校准规范》起草工作组
                                                 2016-7-5