Как скачать ГОСТ Р МЭК 61094-2-2001. Государственная система обеспечения единства измерений. Микрофоны измерительные. Первичный метод градуировки по давлению лабораторных эталонных микрофонов методом взаимности ?

Скачать ГОСТ Р МЭК 61094-2-2001. Государственная система обеспечения единства измерений. Микрофоны измерительные. Первичный метод градуировки по давлению лабораторных эталонных микрофонов методом взаимности можно нажав на кнопку Скачать бесплатно внизу страницы.

7.3.5 Физические величины

Основные физические величины, описывающие свойства газа, заключенного в камере связи, входят в уравнения для расчета чувствительности микрофонов. Эти величины зависят от внешних условий, таких как статическое давление, температура и влажность. Значения этих величин и их зависимость от внешних условий указаны в приложении Е.

7.3.6 Внешние условия

Акустический передаточный импеданс так же, как и чувствительность микрофона, зависит от внешних условий, таких как статическое давление и температура.

7.3.7 Поправочные коэффициенты

Поправочные коэффициенты на потери из-за теплопроводности и капиллярных трубок рассчитывают из уравнений, указанных в приложениях А и Б.

7.4 Напряжение поляризации

При определении напряжения поляризации необходимо принять меры для его измерения непосредственно на контактах микрофона. Это особенно важно, если напряжение поляризации подается от высокоимпедансного источника, поскольку микрофон имеет конечное сопротивление изоляции. С другой стороны, имеются обоснованные способы измерения напряжения поляризации в удалении от микрофона на низкоомном выходе источника напряжения, если достоверно известно, что сопротивление изоляции микрофона достаточно высоко.

7.5 Неопределенность уровня чувствительности по давлению

Определение уровня чувствительности по давлению при градуировке методом взаимности при контролируемых условиях оценивают с неопределенностью приблизительно в 0,05 дБ на низких и средних частотах. Неопределенность повышается от 0,1 дБ на частотах 10 кГц и 20 кГц для лабораторных эталонных микрофонов типов LS1P и LS2P соответственно.

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(обязательное)

Теплопроводность в замкнутой полости

В замкнутой полости камеры связи теплопроводность между воздухом и стенками вызывает постепенный переход от адиабатических условий к изотермическим. Характеристика этого перехода зависит от частоты градуировки и от размеров камеры. Соответственно будет изменяться и звуковое давление, создаваемое микрофоном-излучателем, т.е. будет изменяться постоянное объемное смещение источника. Это изменение можно рассматривать как увеличение объема камеры связи, введя комплексный поправочный коэффициент D_н к геометрическому объему V в уравнении (3) или к площади поперечного сечения S_o в уравнении (4).

Поправочный коэффициент рассчитывают по формуле

_{, (А.1)}

где Е_v - комплексная функция преобразования температуры, определяемая в виде отношения усредненного по пространству синусоидального изменения температуры, вызванного звуковым давлением, к синусоидальному изменению, которое было бы выделено, если бы стенки камеры связи были бы совершенно непроводящими. В работе [1] значения Е_v табулированы и даны в зависимости от параметров R и X, где R - отношение длины к диаметру камеры связи; Х = fl²/(кa_t); f - частота, Гц; l - отношение объема камеры связи к ее поверхности, м; a_t - коэффициент температуропроводности газа, м²/с.

В таблице А.1 даны значения Е_v для нескольких R и Х с погрешностью до 0,00001. Для цилиндрических камер связи, описанных в приложении В, приводимая ниже аппроксимация для комплексной величины Е_v дает удовлетворительные результаты.

_{, (A.2)}

где

_{, _{, _.}}

Модули, рассчитанные по формуле (А.2), имеют погрешность в 0,01 % для 0,125 < R < 8 и для Х > 5. Первые два члена уравнения (А.2) могут быть использованы для камер связи, отличающихся по форме от правильного цилиндра.

Таблица А.1 - Значения Е_v

Действительная часть Е_v			X	Мнимая часть Е_v
R = 0,2	R = 0,5	R = 1	X	R = 0,2	R = 0,5	R = 1
0,72127	0,71996	0,72003	1,0	0,24038	0,22323	0,22146
0,80092	0,80122	0,80128	2,0	0,17722	0,16986	0,16885
0,83727	0,83751	0,83754	3,0	0,14818	0,14304	0,14236
0,85907	0,85920	0,85922	4,0	0,13003	0,12614	0,12563
0,87393	0,87402	0,87403	5,0	0,11732	0,11421	0,11380
0,89343	0,89348	0,89349	7,0	0,10030	0,09807	0,09777
0,91082	0,91086	0,91086	10,0	0,08477	0,08321	0,08300
0,93693	0,93694	0,93694	20,0	0,06086	0,06007	0,05997
0,94850	0,94851	0,94851	30,0	0,05002	0,04950	0,04942
0,95540	0,95541	0,95541	40,0	0,04349	0,04310	0,04304
0,96358	0,96359	0,96359	60,0	0,03568	0,03541	0,03538
0,96846	0,96846	0,96846	80,0	0,03098	0,03078	0,03076
0,97179	0,97179	0,97179	100,0	0,02776	0,02761	0,02758
0,98005	0,98005	0,98005	200,0	0,01972	0,01964	0,01963
0,98590	0,98590	0,98590	400,0	0,01399	0,01395	0,01395
0,99003	0,99003	0,99003	800,0	0,00992	0,00990	0,00989

ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(обязательное)

Акустический импеданс капиллярной трубки

Акустический импеданс Z_a_,с на входе открытой капиллярной трубки определяется, исходя из теории длинных линий (5.6), уравнением

Z_a,_с = Z_a,ttg(gl_c). (Б.1)

Между Z_a,_t и g имеется соотношение

_(Б.2)

_{, (Б.3)}

где J_o(ka), J_о(Bka), J₁(ka), J₁(Bka) - цилиндрические функции Бесселя первого рода нулевого и первого порядков от комплексного переменного;

а - радиус трубки, м;

k = (-jw r/h)¹/² - комплексное волновое число, м^-1;

B = (h/ra_t)¹/²;

h - вязкость газа, Па×с;

r - плотность газа, кг/м³;

a_t - температуропроводность газа, м²/с.

Уравнения (Б.1), (Б.2), (Б.3) следует использовать для расчета поправочного коэффициента D_с по формуле (6).

В альтернативном случае капиллярная трубка может быть заглушена по всей длине подходящей по размеру проволочкой после установки в камеру связи микрофонов. В этом случае поправочный коэффициент равен 1.

Уравнения (Б.1), (Б.2), (Б.3) справедливы для идеальной цилиндрической трубки, зависят в 4-й степени от радиуса трубки. Однако в действительности форма внутренних частей трубки не соответствует форме кругового цилиндра и необходима градуировка трубки по потоку для того, чтобы определить ее эффективный радиус.

В таблицах Б.1 и Б.2 даны значения реальной и мнимой частей Z_a_,с при опорных внешних условиях для обычно используемых размеров трубки и частоты соответственно; l_с - длина капиллярной трубки.

Таблица Б.1 - Реальная часть Z_a_,с, ГПа×с/м³

Размеры трубки в миллиметрах

l_с = 50			Частота, Гц	l_с = 100
а = 0,1667	а = 0,20	а = 0,25	Частота, Гц	a = 0,1667	a = 0,20	a = 0,25
3,018	1,457	0,597	20	6,041	2,916	1,195
3,019	1,457	0,597	25	6,044	2,919	1,196
3,020	1,458	0,597	31,5	6,049	2,922	1,198
3,022	1,459	0,598	40	6,059	2,928	1,201
3,025	1,460	0,599	50	6,072	2,937	1,205
3,029	1,463	0,600	63	6,094	2,951	1,212
3,036	1,467	0,602	80	6,130	2,975	1,225
3,047	1,473	0,605	100	6,185	3,011	1,243
3,063	1,482	0,610	125	6,270	3,069	1,272
3,093	1,499	0,620	160	6,422	3,173	1,326
3,137	1,524	0,633	200	6,643	3,331	1,408
3,207	1,564	0,654	250	6,989	3,595	1,550
3,326	1,631	0,689	315	7,542	4,066	1,817
3,534	1,750	0,750	400	8,353	4,944	2,381
3,871	1,943	0,849	500	9,068	6,288	3,535
4,504	2,314	1,034	630	8,670	7,336	5,631
5,807	3,113	1,435	800	6,375	5,311	4,375
8,332	4,890	2,378	1000	4,353	3,005	1,925
12,120	9,008	5,385	1250	3,545	2,127	1,146
9,191	7,926	6,740	1,600	4,171	2,410	1,196
4,326	3,021	1,951	2000	6,325	4,409	2,527
2,694	1,637	0,893	2500	4,979	3,717	2,768
2,807	1,580	0,783	3150	4,411	2,661	1,392
5,923	3,536	1,749	4000	5,238	4,019	3,075
5,946	4,825	3,903	5000	5,059	3,262	1,770
3,306	1,939	1,011	6300	4,578	2,920	1,672
6,571	5,375	4,137	8000	4,695	3,034	1,749
4,184	2,465	1,258	10000	4,977	3,363	1,952
3,902	2,539	1,540	12500	4,760	3,331	2,271
4,043	2,590	1,534	16000	4,753	3.263	2,137
4,535	2,813	1,517	20000	4,844	3,324	2,023
Примечания 1 Значения, использованные в этой таблице; с = 345,7 м/с; к = 1,40; r = 1,186 кг/м³; h = 18,3×10^-6 Па×с; a_t = 21×10^-6 м²/с. 2 Значения, данные в этой таблице, верны только при опорных внешних условиях.

Таблица Б.2 - Мнимая часть Z_a_,_c, ГПа×с/м³

Размеры трубки в миллиметрах

l_с = 50			Частота, Гц	l_с = 100
а = 0,1667	а = 0,20	a = 0,25	Частота, Гц	a = 0,1667	а = 0,20	а = 0,25
0,097	0,074	0,049	20	0,096	0,114	0,090
0,122	0,092	0,061	25	0,120	0,143	0,112
0,153	0,116	0,077	31,5	0,151	0,180	0,141
0,195	0,147	0,098	40	0,191	0,228	0,180
0,244	0,184	0,123	50	0,238	0,285	0,225
0,307	0,232	0,155	63	0,299	0,359	0,283
0,390	0,295	0,197	80	0,376	0,455	0,360
0,488	0,369	0,246	100	0,465	0,569	0,452
0,610	0,461	0,308	125	0,569	0,710	0,567
0,782	0,592	0,396	160	0,701	0,905	0,731
0,980	0,743	0,496	200	0,824	1,123	0,923
1,228	0,933	0,623	250	0,916	1,380	1,170
1,556	1,186	0,792	315	0,888	1,664	1,500
1,990	1,527	1,021	400	0,479	1,842	1,922
2,511	1,948	1,306	500	-0,684	1,411	2,200
3,189	2,532	1,711	630	-2,739	-0,777	0,926
3,987	3,353	2,325	800	-3,890	-3,152	-2,510
4,280	4,213	3,186	1000	-3,031	-2,595	-2,130
1,338	3,162	3,730	1250	-1,382	-1,157	-0,944
-5,333	-4,384	-3,281	1600	0,429	0,456	0,282
-4,500	-3,768	-2,956	2000	0,260	0,971	1,221
-1,996	-1,663	-1,280	2500	-1,702	-1,552	-1,344
0,491	0,244	0,051	3150	0,205	0,199	0,053
2,428	2,283	1,692	4000	-1,074	-0,864	-0,524
-2,803	-2,434	-1,954	5000	0,208	0,438	0,406
0,186	-0,037	-0,190	6300	-0,070	-0,095	-0,219
-1,245	-0,607	0,209	8000	-0,041	-0,027	-0,138
0,872	0,643	0,336	10000	-0,056	0,152	0,212
-0,542	-0,699	-0,764	12500	-0,281	-0,295	-0,281
-0,210	-0,399	-0,532	16000	-0,174	-0,187	-0,228
0,430	0,349	0,142	20000	-0,109	-0,001	0,035
Примечания 1 Значения, использованные в этой таблице: с = 345,7 м/с; к = 1,40; r = 1,186 кг/м³; h = 18,3×-10^-6 Па×с; a_t = 21×10^-6 м²/с. 2 Значения, данные в этой таблице, верны только при опорных внешних условиях.