空氣聲校準與測試裝置

空氣聲校準與測試裝置可開展聲校準器、聲級計、噪聲統(tǒng)計分析儀、聽力計、濾波器等測量設(shè)備的校準，還可開展廳堂、影劇院、會議室、廠房、住宅等區(qū)域噪聲特性以及建筑聲學(xué)的檢測等。 2100433B

頻率范圍10Hz～20kHz； 聲級允許誤差：0.1dB。

按構(gòu)造可以分為單層構(gòu)件、雙層構(gòu)件、輕質(zhì)復(fù)合構(gòu)件、門窗構(gòu)件和組合構(gòu)件等。

空氣聲隔聲單層構(gòu)件

單層密實的勻質(zhì)構(gòu)件，如各種板材與墻體。其隔聲能力主要由單位面積的質(zhì)量（即面密度）決定。越重的墻體隔聲越好，同時隔聲量又隨頻率而增加，構(gòu)件在高頻段的隔聲能力遠較低頻段好，這是構(gòu)件最基本的隔聲特性，稱為隔聲質(zhì)量定律。但隔聲還受構(gòu)件的勁度,阻尼和邊界條件等因素的影響。在實際情況下，單層構(gòu)件的隔聲量隨面密度的增加率和每倍頻程的上升斜率而定，約4～5分貝左右。圖 1為單層、勻質(zhì)構(gòu)件的隔聲特性，共分三個區(qū)域：①區(qū)域Ⅰ，在相當(dāng)?shù)偷念l率范圍內(nèi)，隔聲主要由勁度控制。從勁度控制到質(zhì)量控制之間有一個共振區(qū)，是由板簡正振動方式的共振引起隔聲量的起伏。②區(qū)域Ⅱ，在日常的聲頻范圍內(nèi)，隔聲由質(zhì)量定律控制,隔聲量按接近每倍頻程6分貝的斜率上升。③區(qū)域Ⅲ，在較高的頻率范圍內(nèi)，為質(zhì)量定律的延伸。但在臨界頻率處，將出現(xiàn)吻合效應(yīng)的隔聲低谷。　吻合效應(yīng)的物理意義:如圖2所示，當(dāng)板上的自由彎曲波波長λB與投射板上的聲波波長λ相吻合時，即,聲波到達板面上的每一點的激發(fā)力恰與構(gòu)件自由彎曲振動相一致，板的振幅不斷增大，聲能大量透過構(gòu)件，隔聲量急驟下降形成低谷。吻合效應(yīng)的最低頻率稱為臨界頻率fc，它與構(gòu)件厚度、材料的密度和勁度有關(guān)，計算公式為：式中c為聲速；m為板的面密度;B為板的勁度。吻合效應(yīng)對構(gòu)件的隔聲性能有極大的影響，應(yīng)設(shè)法調(diào)整板的勁度與面密度,避免臨界頻率出現(xiàn)在對人有明顯影響的100～2500赫的聲頻范圍內(nèi)。在圖1還反映出材料的阻尼能有效地控制板的彎曲振動。這種現(xiàn)象在共振頻率和臨界頻率附近特別明顯。

空氣聲隔聲雙層構(gòu)件

在雙層墻板之間有一空氣層，它起著彈性層的作用，因此雙層墻既保留了兩層墻板各自的隔聲特性，又由于空氣層的作用而產(chǎn)生附加隔聲量，隔聲曲線有一個比每倍頻程 6分貝更大的斜率。雙層構(gòu)件的隔聲性能要比單層構(gòu)件優(yōu)越，其隔聲量一般為30～60分貝，甚至達到70分貝。因此廣播電臺、電影錄音棚和隔聲要求高的圍護結(jié)構(gòu)，常采用雙層墻來隔離外部的噪聲。附加隔聲量隨空氣層的厚度增加而增加;厚度大于5厘米時才有較顯著的隔聲效果；但大于10厘米后，增加的趨勢又逐漸減緩。設(shè)計雙層構(gòu)件時應(yīng)注意：①避免使兩層墻板與空氣層的共振頻率出現(xiàn)在人的聽覺敏感的低頻范圍內(nèi)。②避免每層墻板在人的聽覺敏感的聲頻范圍內(nèi)出現(xiàn)臨界頻率，特別是兩層墻板的臨界頻率不應(yīng)在同一位置上，以避免吻合效應(yīng)疊加，產(chǎn)生深陷的隔聲低谷。③雙層結(jié)構(gòu)之間，應(yīng)避免剛性連接，以免空氣層的作用遭到破壞。

多層結(jié)構(gòu)是雙層結(jié)構(gòu)的進一步發(fā)展，使多層墻板之間有較多的隔離空氣層，可以獲得更高的隔聲量。其隔聲機理與雙層結(jié)構(gòu)基本相同。

空氣聲隔聲輕質(zhì)復(fù)合構(gòu)件

按照雙層或多層構(gòu)件的機理，采用輕質(zhì)薄板的面層，并在空氣層中填放輕質(zhì)柔軟的多孔吸聲材料，消除空氣層中的駐波共振以及吸收在雙層墻板中反復(fù)傳播的聲能；或在面層墻板上加阻尼層或約束阻尼層，以提高輕質(zhì)墻板的隔聲能力。各種構(gòu)造形式的輕質(zhì)復(fù)合墻板，一般能達到較高的隔聲效果，重量可減輕到重墻的十分之一或更小。因此，這種構(gòu)件在制造各種交通工具的殼體以及在建筑噪聲控制中得到廣泛的應(yīng)用。

空氣聲隔聲門窗構(gòu)件

要求有較輕便而隔聲良好的門扇和窗扇，門縫和窗縫應(yīng)嚴密。由于孔洞縫隙漏聲對隔聲影響極大，隔聲門窗的設(shè)計與施工比其他構(gòu)件困難，常是隔聲圍護結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)。高效能的隔聲窗一般須采用雙層或三層不開啟的構(gòu)造，并在邊緣敷設(shè)吸聲材料；而高效能隔聲門的門縫處理，要做成斜企口或多道企口。為了不使門扇過重或門縫處理過于復(fù)雜，常采用兩道隔聲門或聲鎖的構(gòu)造形式。聲鎖是在兩道隔聲門之間，設(shè)置一個較大空間的門斗，并在門斗的內(nèi)表面做強吸聲處理。這樣，聲鎖的隔聲量?？梢猿^兩道隔聲門之和。

空氣聲隔聲組合構(gòu)件

由不同功能的構(gòu)件(如墻、門、窗等)組合而成，隔聲性能也是不同構(gòu)件的綜合。組合構(gòu)件的合理設(shè)計，要求各部分所傳遞的聲能量大致相等，稱為等傳聲度原則,即τ1s1=τ2s2=τ3s3=…,式中τ1、τ2、τ3、…和s1、s2、s3、…分別代表墻、門、窗等構(gòu)件的傳聲系數(shù)與面積,組合構(gòu)件合成的傳聲系數(shù)，其隔聲量。

檢定校準的概念

ISO10012—1《計量檢測設(shè)備的質(zhì)量保證要求》標準將“校準”定義為： “在規(guī)定條件下，為確定計量儀器或測量系統(tǒng)的示值或?qū)嵨锪烤呋驑藴饰镔|(zhì)所代表的值與相對應(yīng)的被測量的已知值之間關(guān)系的一組操作。

注：

1.校準結(jié)果可用以評定計量儀器、測量系統(tǒng)或?qū)嵨锪烤叩氖局嫡`差，或給任何標尺上的標記賦值；

2.校準也可用以確定其他計量特性；

3.可將校準結(jié)果記錄在有時稱為校準證書或校準報告的文件上；

4.有時核準結(jié)果表示為修正值、校準因子或校準曲線。

根據(jù)以上定義，可以看出校準和檢定有本質(zhì)區(qū)別。兩者不能混淆，更不能等同。

檢定目的不同

校準的目的是對照計量標準，評定測量裝置的示值誤差，確保量值準確，屬于自下而上量值溯源的一組操作。這種示值誤差的評定應(yīng)根據(jù)組織的校準規(guī)程作出相應(yīng)規(guī)定，按校準周期進行，并做好校準記錄及校準標識。校準除評定測量裝置的示值誤差和確定有關(guān)計量特性外，校準結(jié)果也可以表示為修正值或校準因子，具體指導(dǎo)測量過程的操作。例如，某機械加工組織使用的卡尺，通過校準發(fā)現(xiàn)與計量標準相比較已大出0.2mm，可將此數(shù)據(jù)作為修正值，在校準標識和記錄中標明巳校準的值與標準器相比較大出的0.2mm的數(shù)值。在使用這一計量器具（卡尺）進行實物測量過程中，減去大出0.2mm的修正值，則為實物測量的實測值。只要能達到量值溯源目的，明確了解計量器具的示值誤差，即達到了校準的目的。

檢定的目的則是對測量裝置進行強制性全面評定。這種全面評定屬于量值統(tǒng)一的范疇，是自上而下的量值傳遞過程。檢定應(yīng)評定計量器具是否符合規(guī)定要求。這種規(guī)定要求就是測量裝置檢定規(guī)程規(guī)定的誤差范圍。通過檢定，評定測量裝置的誤差范圍是否在規(guī)定的誤差范圍之內(nèi)。

簡而言之，假如一把卡尺規(guī)程規(guī)定誤差為0.2mm，而實際測量結(jié)果差0.3mm，此時檢定證書結(jié)論為不合格，該尺無法繼續(xù)使用；而校準證書不提供結(jié)論，可以由客戶自行決定是否繼續(xù)使用。而且大部分檢定證書不提供示值誤差，只判定是否合格，對于要求精度較高的客戶，需要實測數(shù)據(jù)使用并不適用，檢定這個概念也只是我國獨有的，而校準證書因為多方互認協(xié)議在其他國家也是可以使用的。

檢定對象不同

校準的對象是屬于強制性檢定之外的測量裝置。我國非強制性檢定的測量裝置，主要指在生產(chǎn)和服務(wù)提供過程中大量使用的計量器具，包括進貨檢驗、過程檢驗和最終產(chǎn)品檢驗所使用的計量器具等。

檢定的對象是我國計量法明確規(guī)定的強制檢定的測量裝置?！吨腥A人民共和國計量法》第九條明確規(guī)定：“縣級以上人民政府計量行政部門對社會公用計量標準器具，部門和企業(yè)、事業(yè)單位使用的最高計量標準器具，以及用于貿(mào)易結(jié)算、安全防護、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測方面的列入強檢目錄的工作計量器具，實行強制檢定。未按規(guī)定申請檢定或者檢定不合格的，不得使用。”

因此，檢定的對象主要是三個大類的計量器具。這就是：

1.計量基準（包括國際[計量]基準和國家[計量]基準） ISO 10012—1<計量檢測設(shè)備的質(zhì)量保證要求》作出的定義是： 國際[計量]基準：“經(jīng)國際協(xié)議承認，在國際上作為對有關(guān)量的所有其他計量基準定值依據(jù)的計量基準?！薄?國家[計量]基準：“經(jīng)國家官方?jīng)Q定承認，在國內(nèi)作為對有關(guān)量的所有其他計量標準定值依據(jù)的計量基準。

2.[計量]標準 ISO 10012—1標準將「計量]標準定義為；‘用以定義、實現(xiàn)、保持或復(fù)現(xiàn)單位或一個或多個已知量值，并通過比較將它們傳遞到其他計量器具的實物量具、計量儀器、標準物質(zhì)或系統(tǒng)（例：a.1kg質(zhì)量標準中；b.標準量塊；c.100Ω標準電阻;d.韋斯頓標準電池）。”

3.我國計量法和中華人民共和國強制檢定的工作計量器具明細目錄 規(guī)定，“凡用于貿(mào)易結(jié)算、安全防護、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測的，均實行強制檢定?！痹谶@個明細目錄中，已明確規(guī)定59種計量器具列人強制檢定范圍。 值得注意的是，這個《明細目錄》第二款明確強調(diào)，“本目錄內(nèi)項目，凡用于貿(mào)易結(jié)算、安全防護、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測的，均實行強制檢定?！边@就是要求列人59種強檢目錄中的計量器具，只有用于貿(mào)易結(jié)算等四類領(lǐng)域的計量器具，屬于強制檢定的范圍。對于雖列入59種計量器具目錄，但實際使用不是用于貿(mào)易結(jié)算等四類領(lǐng)域的計量器具，可不屬于強制檢定的范圍。 以上三大類之外的測量裝置則屬于非強制檢定，即為校準的范圍。

檢定性質(zhì)不同

校準不具有強制性，屬于組織自愿的溯源行為。這是一種技術(shù)活動，可根據(jù)組織的實際需要，評定計量器具的示值誤差，為計量器具或標準物質(zhì)定值的過程。組織可以根據(jù)實際需要規(guī)定校準規(guī)范或校準方法。自行規(guī)定校準周期、校準標識和記錄等。

檢定屬于強制性的執(zhí)法行為，屬法制計量管理的范疇。其中的檢定規(guī)程協(xié)定周期等全部按法定要求進行。

檢定依據(jù)不同

校準的主要依據(jù)是組織根據(jù)實際需要自行制定的《校準規(guī)范》，或參照《檢定規(guī)程》的要求。在《校準規(guī)范》中，組織自行規(guī)定校準程序、方法、校準周期、校準記錄及標識等方面的要求。因此，《校準規(guī)范》屬于組織實施校準的指導(dǎo)性文件。儀器的更新?lián)Q代過快造成目前越來越多的儀器使用的是校準規(guī)范。

檢定的主要依據(jù)是《計量檢定規(guī)程》，這是計量設(shè)備檢定必須遵守的法定技術(shù)文件。其中，通常對計量檢測設(shè)備的檢定周期、計量特性、檢定項目、檢定條件、檢定方法及檢定結(jié)果等作出規(guī)定。計量檢定規(guī)程可以分為國家計量檢定規(guī)程、部門計量檢定規(guī)程和地方計量檢定規(guī)程三種。這些規(guī)程屬于計量法規(guī)性文件，組織無權(quán)制定，必須由經(jīng)批準的授權(quán)計量部門制定。但是檢定規(guī)程更新很慢，給量值溯源的工作也增加了很多問題。

檢定方式不同

校準的方式可以采用組織自校、外校，或自校加外校相結(jié)合的方式進行。組織在具備條件的情況下，可以采用自校方式對計量器具進行校準，從而節(jié)省較大費用。組織進行自行校準應(yīng)注意必要的條件，而不是對計量器具的管理放松要求。例如，必須編制校準規(guī)范或程序，規(guī)定校準周期，具備必要的校準環(huán)境和具備一定素質(zhì)的計量人員，至少具備高出一個等級的標準計量器具，從而使校準的誤差盡可能縮小。在多數(shù)測量領(lǐng)域，標準器的測量誤差應(yīng)不超過被確認設(shè)備在使用時誤差的1/3至1/10為好。此外，對校準記錄和標識也應(yīng)作出規(guī)定。通過以上規(guī)定，確保量值準確。

檢定必須到有資格的計量部門或法定授權(quán)的單位進行。根據(jù)我國現(xiàn)狀，檢定屬于法定授權(quán)，非國家機關(guān)或者相關(guān)部門很難拿到授權(quán)，即便技術(shù)實力足夠。

檢定周期不同

校準周期由組織根據(jù)使用計量器具的需要自行確定?？梢赃M行定期校準，也可以不定期校準，或在使用前校準。校準周期的確定原則應(yīng)是在盡可能減少測量設(shè)備在使用中的風(fēng)險的同時，維持最小的校準費用?？梢愿鶕?jù)計量器具使用的頻次或風(fēng)險程度確定校準的周期。

檢定的周期必須按《檢定規(guī)程》的規(guī)定進行，組織不能自行確定。檢定周期屬于強制性約束的內(nèi)容。

檢定內(nèi)容不同

校準的內(nèi)容和項目，只是評定測量裝置的示值誤差，以確保量值準確。

檢定的內(nèi)容則是對測量裝置的全面評定，要求更全面、除了包括校準的全部內(nèi)容之外，還需要檢定有關(guān)項目。

例如，某種計量器具的檢定內(nèi)容應(yīng)包括計量器具的技術(shù)條件、檢定條件、檢定項目和檢定方法，檢定周期及檢定結(jié)果的處置等內(nèi)容。 校準的內(nèi)容可由組織根據(jù)需要自行確定。

檢定結(jié)論不同

校準的結(jié)論只是評定測量裝置的量值誤差，確保量值準確，不要求給出合格或不合格的判定。校準的結(jié)果可以給出《校準證書》或《校準報告》。

檢定則必須依據(jù)《檢定規(guī)程》規(guī)定的量值誤差范圍，只給出測量裝置合格與不合格的判定。檢定的結(jié)果是給出《檢定合格證書》。

檢定法律效力不同

校準證書適用于加入互認協(xié)議的每個國家，在國際上通用。

檢定證書僅用于國內(nèi)，部分國外審核不承認檢定證書。

隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，噪聲已成為國際公害之一．如何與噪聲作斗爭，是環(huán)境保護的重要課題．本書著重分析空氣動力性噪聲的產(chǎn)生機制，介紹典型空氣動力設(shè)備的噪聲特性，研究各種類型消聲器的基本原理和計算、設(shè)計方法，并列舉消聲器的實際應(yīng)用．

本書以實踐經(jīng)驗為基礎(chǔ)，同時吸收國內(nèi)外先進技術(shù)，反映了當(dāng)前本學(xué)科的基本狀況．

本書可供聲學(xué)和空氣動力學(xué)工作者，機械、冶金、建筑、石油化工、國防工業(yè)等有關(guān)科研、設(shè)計、廠礦技術(shù)人員和工人，環(huán)境保護、勞動保護、工業(yè)衛(wèi)生工作人員參考．