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計量論壇

標題: 國家計量院NIM聲學基準 [打印本頁]

作者: 上帝 時間: 2008-12-7 16:35
標題: 國家計量院NIM聲學基準
骨導聽力基準裝置

骨導聽力基準裝置是1984年12月完成實驗研究，并通過原國家計量局技術鑒定。其技術性能達到國際先進水平。1985年獲局科技進步三等獎。該基準由基準阻抗頭、基準仿真乳突、測量放大器、正弦信號發生器和帶通濾波器等主要設備組成。復現量值為測聽頻率范圍內的力值電壓靈敏度。1986年被批準為聽力國家基準(編號：GJJ（聲）0402)

該裝置1996年～1999年進行了世行貸款技術改造，實現了計算機控制,測量數據自動采集、存儲、打印。其主要技術指標為：測量范圍(250～8000)Hz；不確定度為1.5dB (k=3)。

該基準承擔著全國骨導聽力量值傳遞和比對工作。為我國進口聽力設備和國內聽力產品質量提高，醫療衛生、勞保、、軍工等部門的聽力設備應用提供了可靠的技術依據。

毫瓦級超聲功率副基準裝置

毫瓦級超聲功率副基準裝置是1982年完成實驗研究并通過原國家計量局技術鑒定.該裝置由我國自行研制.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等組成，標準超聲源產生的高頻激勵電壓供給超聲換能器，以發射超聲束；超聲束作用在靶上，所產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。1986年被批準為超聲功率國家副基準。它承擔超聲量值傳遞工作和比對工作,同時還承擔超聲診斷儀、超聲治療機、超聲換能器、微型探頭的聲功率測量任務，為我國醫學超聲的科學研究和臨床應用以及工業超聲的發展提供了科學的手段.

1998年-1999年進行了技術改造,更新了電子天平、信號發生器、高頻示波器,提高了基準裝置的穩定性.其主要技術指標:平均聲功率測量范圍：（1～500）mW;不確定度：5%(k=3)。

目前正進行基準設備完善和更新，預計該項目完成后，將提升和完善超聲計量基標準量值溯源技術水平，滿足國際建議IEC61161-1999超聲功率輻射力天平法的技術要求，使我國超聲計量量值傳遞水平保持國際先進水平，為我國今后參加國際關鍵比對提供可靠的技術保證。

該項目完成后，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量到多頻換能器測量，以滿足省級計量部門對超聲功率的溯源及醫用超聲診斷設備計量校準的需求，并可帶動有關大區、省級計量部門在該領域整體技術水平的提高，為我國超聲功率計產品質量提高提供了重要的技術保證。

耦合腔互易法聲壓基準裝置

聲壓基準是聲學計量和聲學測量的依據，是保證我國聲壓量值準確、統一傳遞的基礎。聲壓單位的復現通過精密校準實驗室標準電容傳聲器的靈敏度來實現，而校準實驗室標準電容傳聲器聲壓靈敏度最精確的方法為耦合腔互易法，亦稱絕對法。國際電工委員會早在1971年就發布了IEC327公告－采用互易技術聲壓術校準1英寸實驗室標準電容傳聲器的精密方法。1992年發布了IEC61094－2號國際標準：采用互易技術聲壓校準實驗室標準電容傳聲器的原級方法，內容包括了1英寸和1／2英寸標準電容傳聲器的校準。耦合腔互易法聲壓基準建立于1965年，于1986年批準為聲學國家基準，它采用耦合腔互易技術，通過精確確定基準傳聲器聲壓靈敏度的方法來復現聲壓量值。該基準包括：互易校準儀、一組基準傳聲器、一套耦合腔、信號發生器、差分電壓表以及其他配套設備。1990年進行了技術改造，更換互易校準儀，其主要技術指標：頻率范圍50Hz～2000Hz；不確定度0.05dB (K＝3)；重復性0.02dB。

2002年完成該基準技術改造，實現了互易校準系統計算機自動控制及數據采集，并擴展了測量量程。

改造后主要技術指標：

1）1英寸標準傳聲器：

      頻率范圍：31.5Hz～4kHz

      測量不確定度  0.05dB（k=3）

      頻率范圍： 20Hz～10kHz

      測量不確定度  0.05dB（k=2）

   2) 1/2英寸標準傳聲器：

      頻率范圍：50Hz～10kHz

      測量不確定度  0.05dB（k=3）

      頻率范圍：20Hz～25kHz

      測量不確定度  0.12dB（k=2）

它承擔著我國聲壓量值傳遞及國內外比對的任務，為科研、生產、環保、醫學等領域的聲壓量值準確計量提供了可靠的保證。

氣導聽力零級基準裝置

氣導聽力零級基準裝置于1973年建立,其主要設備包括：基準仿真耳、實驗室標準傳聲器、高阻抗耳機、正弦信號發生器、測量放大器、帶通濾波器等。該基準復現量值為測聽頻率范圍內的聲壓靈敏度，通過比較測量法得到標準仿真耳的頻率響應。1986年11月被批準為聽力國家基準(編號：GJJ（聲）0401)。

1996年～1999年該裝置進行了世行貸款項目技術改造，實現了計算機控制,測量數據自動采集、存儲、打印,其主要技術指標為：測量范圍：(50～10000)Hz；不確定度：1.0dB (k=3)。

該基準承擔著全國氣導聽力量值傳遞和比對工作。為我國進口聽力設備和國內聽力產品質量提高，醫療衛生、勞保、、軍工等部門的聽力設備應用提供了可靠的技術依據。

瓦級超聲功率副基準裝置

在超聲計量中，頻率、聲速、聲壓、聲強、聲功率、聲衰減等均是很重要的參量，這些參量的研究和測量構成了超聲計量的基礎。超聲計量的基本任務是建立超聲計量基準標準，進行量值傳遞，開展超聲治療設備、超聲診斷設備、超聲探傷儀及超聲測厚儀計量校準工作。超聲功率基準裝置包括瓦級和毫瓦級超聲功率基準裝置和副基準裝置。超聲功率基準裝置基于測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中，兩種媒質交界面上出現的時間平均單項壓力即輻射壓力，其值等于兩邊聲能密度的差值。由此產生的輻射壓力可用一個置于超聲場中的靶來測定。

瓦級超聲功率副基準裝置是1984年完成實驗研究并通過原國家計量局技術鑒定.該裝置由我院自行研制，其主要技術指標達到國際先進水平.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等組成，標準超聲源產生的高頻激勵電壓供給超聲換能器，以發射超聲束；超聲束作用在靶上，所產生的輻射力由電子微量天平讀取。該裝置1985年曾獲原國家計量局科技進步三等獎.1986年被批準為超聲功率國家副基準。瓦級超聲功率副基準建立十余年來，一直承擔超聲量值傳遞和比對工作,它廣泛用于Ｂ超儀，超聲治療機、美容儀、胎心儀等儀器的檢測，為我國醫用超聲的科學研究提供了科學的手段，為超聲量值傳遞提供了準確可靠的保證。

1997-1998年該裝置進行了技術改造,更新了電子天平、信號發生器,提高了基準裝置的穩定性.其主要技術指標：輸出聲功率范圍：（0.5～20）W ;擴展不確定度：5%(k=3)。

目前正進行基準設備完善和更新，預計該項目完成后，將提升和完善超聲計量基標準量值溯源技術水平，滿足國際建議IEC61161-1999超聲功率輻射力天平法的技術要求，使我國超聲計量量值傳遞水平保持國際先進水平，為我國今后參加國際關鍵比對提供可靠的技術保證。

該項目完成后，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量到多頻換能器測量，以滿足省級計量部門對超聲功率的溯源及醫用超聲診斷設備計量校準的需求，并可帶動有關大區、省級計量部門在該領域整體技術水平的提高，為我國超聲功率計產品質量提高提供了重要的技術保證。

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