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技術(shù)文章

教您如何選擇多功能聲校準(zhǔn)器

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在新頒布的三個環(huán)境噪聲國家標(biāo)準(zhǔn)中,都要求在測量前后使用多功能聲校準(zhǔn)器校準(zhǔn)測量儀器的示值偏差不得大于0.5 dB,否則測量無效。聲校準(zhǔn)器應(yīng)滿足 GB/T 15173 對 1 級或 2 級聲校準(zhǔn)器的要求。那么到底要選擇哪一級的聲校準(zhǔn)器呢?
在GB/T 15173《聲校準(zhǔn)器》標(biāo)準(zhǔn)中,將聲校準(zhǔn)器的準(zhǔn)確度等級分為LS級、1級、2 級。LS 級聲校準(zhǔn)器一般只在實(shí)驗(yàn)室中使用,而 1 級和 2 級聲校準(zhǔn)器為現(xiàn)場使用。1 級聲校準(zhǔn)器主要與 1 級聲級計(jì)配套使用,2 級聲校準(zhǔn)器主要與 2 級聲級計(jì)配套使用。在IEC 61672-1:2002《聲級計(jì)》標(biāo)準(zhǔn)和JJG 188-2002《聲級計(jì)檢定規(guī)程》中,規(guī)定 1 級聲級計(jì)要用 1 級聲校準(zhǔn)器進(jìn)行校準(zhǔn),2 級聲級計(jì)要用 1 級或 2 級聲校準(zhǔn)器進(jìn)行校準(zhǔn)。道理是很清楚的,只有用 1 級聲校準(zhǔn)器校準(zhǔn) 1 級聲級計(jì)才能保證 1 級聲級計(jì)的精度等級;如果用 2 級聲校準(zhǔn)器來校準(zhǔn) 1 級聲級計(jì)就不能保證它的 1 級聲級計(jì)的精度等級。
以前在環(huán)保部門基本上都是使用 2 級聲級計(jì)和環(huán)境噪聲監(jiān)測儀器,都是配置2 級聲校準(zhǔn)器。但是在新的環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)中,規(guī)定測量 35 dB(A)以下聲級時要使用 1 級聲級計(jì),這樣就要求各地環(huán)保部門在選購 1 級聲級計(jì)的同時,要選購 1 級聲校準(zhǔn)器。
按照工作原理,多功能聲校準(zhǔn)器主要有以下幾種類型:
(1)活塞發(fā)聲器,它是一種由電動機(jī)轉(zhuǎn)動帶動活塞在空腔內(nèi)往復(fù)移動,從而改變空腔的壓力,產(chǎn)生了聲音。由于活塞的表面積、活塞行程和空腔容積(活塞在中間位置時)都保持不變,因此它產(chǎn)生的聲壓也非常穩(wěn)定,通常能滿足 1 級聲校準(zhǔn)器的要求,有的還可作為 LS 級聲校準(zhǔn)器。活塞發(fā)聲器的大缺點(diǎn)是隨大氣壓的變化產(chǎn)生的聲壓級也會發(fā)生變化(如下圖),如在高原西藏拉薩市(海拔3600米),它產(chǎn)生的聲壓級比在平原地區(qū)要低 3 dB左右,這就需要對大氣壓的變化進(jìn)行修正,才能達(dá)到規(guī)定等級要求。另外活塞發(fā)聲器失真也較大,而且工作頻率只能到 250 Hz,對于只有A計(jì)權(quán)的聲級計(jì),校準(zhǔn)的誤差較大。
(2)帶溫度補(bǔ)償?shù)穆暭壭?zhǔn)器:這種聲校準(zhǔn)器如AWA6221B型聲級校準(zhǔn)器,由電路產(chǎn)生頻率為1000Hz的電信號,經(jīng)放大后驅(qū)動一只小型揚(yáng)聲器(壓電陶瓷型或動圈型)發(fā)聲??紤]到揚(yáng)聲器聲壓會隨溫度而變化,因此加入溫度補(bǔ)償使聲壓保持恒定。這種聲校準(zhǔn)器只能達(dá)到 2 級聲校準(zhǔn)器的要求,而且它受大氣壓的影響與活塞發(fā)聲器類似,也需要進(jìn)行修正。
(3)帶聲負(fù)反饋的聲級校準(zhǔn)器:這種聲校準(zhǔn)器如AWA6221A型聲級校準(zhǔn)器,由電路產(chǎn)生頻率為1000Hz的電信號,經(jīng)可控增益放大器放大后驅(qū)動一只小型揚(yáng)聲器發(fā)聲,該聲壓被參考傳聲器接收,并反饋到放大器,控制加到揚(yáng)聲器上的電壓,使其產(chǎn)生的聲壓恒定。它有三大優(yōu)點(diǎn),一是由于參考傳聲器具有較高的穩(wěn)定性,因此這類聲校準(zhǔn)器具有較好穩(wěn)定性,可以達(dá)到 1 級聲校準(zhǔn)器的要求;二是由于參考傳聲器的靈敏度不隨大氣壓變化而變化,因此該聲校準(zhǔn)器產(chǎn)生的聲壓級不需要對大氣壓的變化進(jìn)行修正;三是校準(zhǔn)時傳聲器與耦合腔配合不必非常緊密,而且可以校準(zhǔn)不同等效容積的傳聲器;四是除產(chǎn)生94 dB聲壓外,還可以產(chǎn)生114 dB(或104 dB)聲壓級。
如果多功能聲校準(zhǔn)器在環(huán)境條件(大氣壓、溫度、濕度)變化時,必需通過修正才能滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)等級要求,則應(yīng)在聲校準(zhǔn)器等級后加字符C,即LS/C、1/C或2/C。但是,對于LS級和1級只允許對大氣壓進(jìn)行這種修正,不允許對其它環(huán)境條件進(jìn)行這種修正。
目前國產(chǎn)的聲校準(zhǔn)器主要是第二種,而且性能質(zhì)量參差不齊,有的就是一只普通小型揚(yáng)聲器或受活器,連溫度補(bǔ)償都沒有,大多沒有表明需要對大氣壓力進(jìn)行修正,也不標(biāo)注字符C;有的竟然將這種聲校準(zhǔn)器標(biāo)示為 1 級聲校準(zhǔn)器,更是誤導(dǎo)用戶。
所以,建議用戶今后盡可能選購 1 級聲校準(zhǔn)器,利用它既可校準(zhǔn) 1 級聲計(jì),又可校準(zhǔn) 2 級聲級計(jì),也省去氣壓修正等煩惱。

 

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