GB T 14369-2011 声学.水声材料样品插入损失、回声降低和吸声系数的测量方法.pdf

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1、ICS 17.140 A 59 中华人民圭七.、不日国毒草3国家标准GB/T 14369-2011 代替GB/T14369-1993 -:i=凶4户子水声材料样品插入损失、回声降低和吸声系数的测量方法Acoustics-Measurement methods of insertion loss , echo reduction and sound absorption coefficient for underwater acoustical material samples 2011-12-30发布数码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检夜总局中国国家标准化管理委员会2012-05-01实施

2、发布G/T 14369-2011 目次前言.1 1 范围-2 规范性引用文件3 术语和定义.4符号.25 脉冲管法.6 自由场法7 压力罐近场法.10 8 测量结果的报告.四参考文献.14 GB/T 14369-2011 目。吕本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准是对GB/T14369-1993(声学水声材料样品插入损失和回声降低的测量方法的修订。本标准与GB/T14369-1993相比主要有下列变化:一一本标准名称由(声学水声材料样品插入损失和回声降低的测量方法改为声学水声材料样品插入损失、回声降低和吸声系数的测量方法); 一一在测量方法中增加了有关水声材料样品吸声系数

3、导出的内容;一一在脉冲管法和自由场法中增加了数字测量装置;一一在自由场法中增加了宽带脉冲叠加法;一一增加了压力罐近场法;一一删除了原附录A.将内容写入标准正文。本标准代替GB/T14369-1993(声学水声材料样品插入损失和回声降低的测量方法。本标准由中国科学院提出。本标准由全国声学标准化技术委员会(SAC/TC17)归口。本标准的起草单位:中国船舶重工集团公司第七一五研究所、中国科学院声学研究所。本标准主要起草人:李水、罗马奇、赵洪、易燕、莫喜平、崔政、王荣津、缪荣兴、芦俊梅、庞海鸥。I 1 范围声学水声材料样品插入损失、回声降低和吸声系数的测量方法G/T 14369-2011 本标准规定

4、了用脉冲管法、自由场法和压力罐近场法测量水声材料样品插入损失、回声降低和吸声系数的测量方法、测量条件、测量装置和测量不确定度。本标准适用于水声材料及构件样品(以下简称样品)插入损失、回声降低和吸声系数的测量，其中脉冲管法适用于小样品的测量，自由场法和压力罐近场法适用于不同频段的大样品测量。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单适用于本文件。GB/T 3223-1994声学水声换能器自由场校准方法GB/T 3947-1996 声学名词术语3 术语和定义GB/T 39471996

5、界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1 脉冲管pulse tube 在其中发射、传播和接收脉冲声波，用于测量材料或构件样品声学特性参数的充水刚性厚壁金属管。注:脉冲管一般为厚壁圆管，垂直放置，厚壁指管的壁厚不小于管的内半径。3.2 自由场free field 均匀各向同性媒质中，边界影响可以不计的声场。3.3 压力罐pressured vessel 在其中发射、传播和接收脉冲声波，用于测量材料或构件样品声学特性参数、可加静水压的充水刚性密封罐体。3.4 注:罐体一般垂直放置，在罐体中一般按顺序自下而上分别放置发射换能器、水昕器、样品、水昕器和吸声尖劈。声压透射系数sound press

6、ure transmission coefficient T 给定频率和环境条件下，水媒质中平面声波人射到元限大板状样品表面，其透射波声压与入射波声压之比。注:实际测量时，在边缘效应可忽略的情况下，有限大样品等效为元限大样品。1 G/T 14369-2011 3.5 声压反射系数sound pressure reflection coefficient R 给定频率和环境条件下，水媒质中平面声波人射到元限大板状样品表面，其反射波声压与入射波声压之比。注2见3.4中的注。3.6 插入损失insertion loss IL 给定频率和环境条件下，水媒质中在平面声波传播方向上插入无限大板状样品，在声

7、波透过样品后的某处，样品插入前与插入后声功率级之差。3. 7 注1:见3.4中的注。注2:插入损失用分贝表示。回声降低echo reduction ER 给定频率和环境条件下，水媒质中在平面声波传播方向上插入元限大板状样品，在样品前表面某处，入射波声功率级和反射波声功率级之差。3.8 注1:见3.4中的注。注2:回声降低用分贝表示。眼声系数sound absorption coefficient 给定频率和环境条件下，水媒质中在平面声波传播方向上插入无限大板状样品，被样品吸收的声功率与入射波的声功率之比。注:见3.4中的注。4 符号2 A 一-脉冲管的内半径，单位为米(m);A 一一与收发合置

8、换能器(或7j(听器)接收到的样品入射波声压相对应的信号电压幅值，单位为伏(V); A 一一与收发合置换能器(或水听器)接收到的样品反射波声压相对应的信号电压幅值，单位为伏(V); A 与收发合置换能器(或水听器接收到的样品透射波声压相对应的信号电压幅值，单位为伏(V); aj 一一-平面发射换能器阵的半径，单位为米(m); az一球形水听器的半径，单位为米(m); Cw 一水媒质中的声速，单位为米每秒(m/s); D 脉冲管法测量时样品的直径，单位为米(m); D。一一脉冲管的内直径，单位为米(m); d j 一一自由场法中，反射测量水听器与被测样品之间的距离，单位为米(m); G/T 14

9、369-2011 d2 自由场法中，透射测量水听器与被测样品之间的距离，单位为米(m); ER一一回声降低，单位为分贝(dB);F 一一测量频率，单位为赫兹(Hz); j , 一一-换能器谐振频率，单位为赫兹(Hz); f。一-测量中11频率，单位为赫兹(Hz); j1 测量频率下限，单位为赫兹(Hz); h 一测量频率上限，单位为赫兹(Hz); H 脉冲管的有效长度(换能器表面至样品反射面的距离)，单位为米(m); IL 插入损失，单位为分贝(dB); K 一一脉冲声波中稳态正弦波的个数;L 一一自由场法中，发射换能器与反射测量水昕器之间的距离，单位为米(m); I 一一样品在声轴垂直平面上

10、投影的最小长度，单位为米(m); n 一一时域信号采样点;Q 一一换能器的品质因数;R 一-一样品的声压反射系数;如一一与入射波声信号相对应的电压时域信号，单位为伏(V); Pn 一一与测量支架产生的干扰声信号相对应的电压时域信号，单位为伏(V); 扎一一与样品反射波声信号相对应的电压时域信号，单位为伏(V); 到一一与人射波和样品反射波叠加声信号相对应的电压时域信号，单位为伏(V); p, 与样品透射波声信号相对应的电压时域信号，单位为伏(V); T 一一样品的声压透射系数;水媒质的温度，单位为摄氏度CC); 样品的吸声系数E0_3 dB一一-3dB波束角，单位为度C);w 一一与测量频率相

11、对应的水媒质中声波波长，单位为米(m); T 一一脉冲宽度，单位为秒(s); 一一角频率(=2j)，单位为弧度每秒(rad/s)。5 脉冲管法5. 1 测量装置脉冲管法的测量装置组成如图1所示，此装置由脉冲管、收发合置换能器、标准反射体和电子测量设备组成。电子测量设备由信号发生器、功率放大器、电子开关(收发转换器)、带通滤波器、信号采集器(数字示波器)和计算机系统组成。计算机安装测量软件，通过总线控制数字仪器，完成信号采集与处理、测量结果保存和打印。采用人工读数测量时，信号采集器可用数字示波器替代，电子开关可用收发转换器替代。常用工作频率范围为1kHz30 kHzo位于脉冲管一端的换能器向脉冲

12、管中发射脉冲调制的正弦波，被位于脉冲管中的样品反射和透射。其中样品反射波再由同一换能器(或水听器)接收，样品的透射波在脉冲管末端被声学刚性(或声学柔性)标准反射体反射，第二次透过样品，由同一换能器(或水听器)接收。3 GB/T 14369-2011 图1脉冲管法数字测量装置原理框图5.2 测量条件5.2. 1 脉冲管要求脉冲管壁厚应均匀，内壁应光洁，管壁厚度与管内半径之比应不小于10脉冲管的内半径由测量频率上限决定，应满足式(1)或式(2)的要求。脉冲管的有效长度(H)由测量频率下限决定，应满足式(5)的要求。5.2.2 换能器要求脉冲管法中使用的换能器应采用平面活塞型发射换能器，可采用同一换

13、能器或另一水听器接收回波。在变温变压测量条件下，应具有良好的温度稳定性及压力稳定性。换能器的安装应避免与脉冲管壳体的振动搞合。5.2.3 标准反射体要求5.2.3.1 声学柔性标准反射体声学柔性标准反射体的声压反射系数R近似为1，相位1800，用于声学软末端条件下测量的全反射参考。常压下的声学柔性标准反射体一般是管端的水与空气界面，高静水压下一般使用氯气。5.2.3.2 声学刚性标准反射体声学刚性标准反射体的声压反射系数R近似为1，相位00，作为声学硬末端条件下测量时的全反射参考，常压和高静水压情况下均可采用。主要要求如下za) 标准反射体通常为不锈钢圆柱，与脉冲管内壁的间隙应不大于0.2mm

14、; b) 标准反射体的厚度应为测量中心频率10时声波在不锈钢圆柱中波长的四分之-;c) 标准反射体适用的频率范围为10土10/4;d) 标准反射体使用前应进行核查，其声压反射系数应不小于0.9505.2.4 样晶要求5.2.4. 1 管中样晶对在管中测量声压反射系数、声压透射系数和吸声系数的样品要求如下:4 GB/T 14369-2011 a) 样品应制成圆柱形，圆柱度应不大于0.1mm，样品与脉冲管内壁的间隙应不大于0.3mm; b) 样品端面应平整，平面度应不大于0.5mm; c) 样品厚度应测量并记录。5.2.4.2 管口样品对在管口测量声压反射系数和吸声系数的样品要求如下:a) 样品应

15、为圆柱、圆锥和尖劈等轴对称结构外形，样品末端与脉冲管内壁的间隙应不大于0.3mm; b) 样品末端表面应平整，平面度应不大于0.5mm; c) 采用声学柔性标准反射体时，样品末端和水面的间距应不超过1mm; d) 样品厚度(或高度)应测量并记录。5.2.5 测量仪器要求电子测量仪器要求如下:a) 信号发生器的频率准确度应优于2X10-5;b) 信号采集器的A/D分辨率至少为8位，采样率应不小于脉冲管最高工作频率的10倍;c) 带通滤波器用于过滤低频电源噪声和高于两倍测量频率的信号;d) 在工作频带内功率放大器和换能器应有较好的阻抗匹配，2h内信号幅值波动应不超过士1%;e) 系统的测量信噪比应

16、不小于20dB; f) 数字示波器的垂直偏转系数误差极限应不超过士3%。5.3 测量频率范围5.3.1 测量频率上限脉冲管测量频率上限的计算方法如下=a) 测量频率上限12与脉冲管内径a有关，取决于在脉冲管内径传播平面波的条件，由式。)表示:12 = 1:.:.坐E立2 b) 当换能器表面的振速分布中心对称时，测量频率上限12可提高，由式(2)表示:5.3.2 测量频率下限脉冲管测量频率下限的计算方法如下:12=主坐E旦2a . ( 1 ) . ( 2 ) a) 测量频率下限I1与脉冲管的有效长度H有关，应避免脉冲管内发射脉冲和样品反射、透射脉冲声信号的相互叠加干扰，还应避免与样品和换能器表面

17、声信号的多次反射叠加。安装时，样品应位于距脉冲管水面的二分之一深处，脉冲宽度参见GB/T32231994附录A中A.2的规定选取，并满足式(3)规定的条件:2H T乌3cw. ( 3 ) b) 测量频率下限h还与换能器的品质因数Q值有关，取决于在脉冲管内传播稳态正弦波的条件，脉冲宽度参见GB/T3223-1994附录A中A.4的规定选取，若要求脉冲声波中至少应有K个稳态波个数，则脉冲宽度应满足式(4)规定的条件:5 G/T 14369-2011 K-f + Q-fh T .( 4 ) c) 测量频率下限fl按式(5)计算:f3KCwfr 1-2Hfr-3w . ( 5 ) 5.4 测量方法5.

18、4. 1 测量前准备5.4. 1. 1 脉冲管的准备脉冲管应做如下准备za) 脉冲管内应充满蒸馆水，首次注水或换水后应稳定至少48h，使脉冲管管壁与水媒质充分浸润，达到温度平衡。测量开始前应清除脉冲管内存在的气泡。b) 记录脉冲管中水媒质的温度t。5.4. 1. 2 样品及标准反射体的准备样品应做如下准备za) 样品及标准反射体表面应清洗擦拭干净，并放入水中浸泡至少24h，使样品表面充分浸润;b) 样品厚度(或高度)和直径D的测量可用游标卡尺或钢尺多点测量平均，记录平均值;c) 样品及标准反射体放入脉冲管内时，应避免带入气泡，至少等待5min，使样品与水媒质之间达到温度平衡后方可开始测量。5.

19、4.2 测量步骤测量步骤如下:a) 位于脉冲管一端的换能器向脉冲管中发射某个频率的正弦脉冲声波，收发合置换能器(或水昕器)先后接收样品的反射声波和经脉冲管另一端标准反射体反射的样品二次透射声波5b) 在测量频率点上，管中未放样品，用信号采集器记录与标准反射体反射声脉冲相对应的电信号，经离散傅里叶变换(DFT)处理后得到信号电压幅值Aj;也可用数字示波器读出与标准反射体反射声脉冲相对应的信号电压幅值Aj;c) 测量频率和装置状态不变，管中放入样品，用同样的信号处理方法测出与样品反射声脉冲相对应的信号电压幅值Ar和与样品透射脉冲相对应的信号电压幅值A，;也可用数字示波器读出Ar和A，;d) 按式(

20、6)和式(7)分别计算样品的声压反射系数R和声压透射系数T，按式(8)和式(9)计算样品的回声降低ER和插入损失IL，按式(10)计算吸声系数。R=Ar/A; ( 6 ) T= (A，/Aj). . . . . ( 7 ) 1-PA-T Kg mo ，。L一一一一卫LFHyi. ( 8 ) . ( 9 ) =1-R2 - T2 . ( 10 ) 注1:脉冲管法测量的声压透射系数为正向声压透射系数和反向声压透射系数的几何平均值。注2:在样品被放置在脉冲管管口情况下进行吸声系数测量时，式(10)中T臼O.5.5 测量不确定度采用本标准规定的方法，在常温常压下采用数字测量装置测量，插入损失IL和回声

21、降低ER的测6 GB/T 14369-20门量不确定度均不大于1.0 dB(置信水平95%，走=2)，对应的声压透射系数T和声压反射系数R的测量不确定度为O.l(置信水平95%，是=2)，吸声系数目的测量不确定度不大于O.2(置信水平95%，是=2)。6 自由场法6. 1 测量装置自由场法的数字测量装置组成及水下布置如图2所示，此装置由发射换能器、水听器和电子测量设备组成。电子测量设备由信号发生器、功率放大器、前置放大器、带通滤波器、信号采集器(数字示波器)、计算机及外设组成。计算机安装测量软件，通过总线控制数字仪器，完成信号采集与处理。采用人工读数测量时，信号采集器可用数字示波器替代。发射换

22、能器L 析和/刁(测量回声降低)样品水听器2(测址插入损失)圈2自由场法数字Wltl量装置原理框圈应用宽带脉冲叠加法时，发射换能器发射一宽带脉冲信号(为满足宽带测量要求，该信号一般由测量软件进行反滤波压缩处理，以缩短脉宽、提高低频信噪比)，在声轴方向上垂直或斜方向插入样品，位于声轴方向上的水听器1和水听器2分别接收直达声、样品反射声和透射声声波。由测量软件控制信号采集器的采集和处理得到声场中未放样品时与直达参考声信号对应的电压时域信号丸，以及放入样品后与反射声信号、透射声信号对应的电压时域信号Pr和弘，然后测量软件通过DFT处理得到相对应的声压幅值频谱，求得样品的声压透射系数和声压反射系数频谱

23、，然后计算出插入损失、回声降低和吸声系数的频谱。应用正弦脉冲法时，发射换能器发射一脉冲调制的正弦波，在声轴方向上垂直或斜方向插入样品。通过数字示波器读取声场中未放样品时与直达参考声信号相对应的稳态正弦脉冲电信号幅值，以及和放入样品后与反射声信号、透射声信号相对应的稳态正弦脉冲电信号幅值，由此求得样品的声压透射系数和声压反射系数，计算出插入损失、回声降低和吸声系数。6.2 测量条件6.2. 1 声场条件自由场法测量用声场应满足下列条件:7 GB/T 14369-2011 a) 满足自由场远场条件。样品和水昕器应处于发射换能器的远场中，使人射到样品和水听器上的声波相当于平面波，声场布置应满足式(1

24、1): 川一L .( 11 ) b) 避免水池壁或水面声反射对测量的干扰。推荐使用消声水池，并采用脉冲声测量技术，声场布置应满足测量时直达信号和来自水池壁或水面的声反射信号隔开。c) 减少样品边缘衍射波对测量的影响。在满足样品中周期结构单元的远场条件下，水听器尽可能靠近样品表面，即dj、d2尽可能小。推荐使用具有指向性的发射换能器，样品几何中心略微偏离声轴位置布放，以减少样品边缘衍射对测量的影响。d) 测量时应记录声场中的水媒质温度、水深和静水压。6.2.2 样晶要求被测样品应满足下列要求:a) 为了减少衍射的影响，样品外形宜制成矩形;b) 采用正弦脉冲法测量时，样品在声轴垂直平面上投影最小长

25、度1均应大于测试频率水中波长的5倍，测量并记录样品厚度;c) 采用宽带脉冲叠加法和指向性发射换能器测量时，样品在声轴垂直平面上最小投影长度1均应大于最低测试频率水中波长儿的2倍，测量并记录样品厚度;d) 样品表面应擦拭干净，放在水中浸泡，使其表面充分浸润，温度达到平衡后方可测量。6.2.3 发射换能器和水昕器要求6.2.3. 1 发射换能器测量用发射换能器应满足下列要求:a) 采用宽带脉冲叠加法测量时，应采用指向性声源，测量频带内发送电压响应级应不小于120 dB、起伏应不大于40dB;主波束宽度。陆应不大于600，旁瓣级应不大于一12dB; b) 采用正弦脉冲法测量时，可以采用一般的球形或圆

26、柱形发射换能器，也可采用指向性换能器，测量信号信噪比应不小于30dB。6.2.3.2 水昕器测量用水昕器应满足下列要求:a) 在测量频带内接收灵敏度应不小于一210dB，带内起伏应不超过士1.0 dB; b) 应具有良好的时间、温度稳定性;c) 水听器表面金属部分尽可能少，最大线度应不大于儿的四分之一。6.2.4 测量仪器要求对测量仪器的要求见5.2.506.3 测量方法6.3. 1 宽带脉冲叠加法6. 3. 1. 1 声压反射系数和回声降低的测量声压反射系数R和回声降低ER的测量步骤如下:a) 将发射换能器与样品按图2所示布放，应满足6.2.1的要求;8 GB/T 14369-2011 b)

27、 根据测量带宽和测量系统的频率响应函数特性设计发射电信号，由任意信号发生器输出，经功率放大器驱动发射换能器辐射经压缩后的宽带脉冲声波，使水昕器1接收的直达窄脉冲声信号宽度r不大于(.jI可百4+/d汗百4-L-dj)/Cw其频谱的一6dB带宽应覆盖测量频段，信噪比不小于20dB; c) 样品未放入声场时，测量与入射波相对应的电压时域信号，多次采集平均后将该信号Pi(的存人信号采集器或计算机中;d) 样品放入声场，保持测量系统状态和声场条件不变，测量与人射波和样品反射波叠加声信号相对应的宽带脉冲电压时域信号，多次采集平均后将该信号到(n)存入信号采集器或计算机中;e) 应用信号采集器或测量软件实

28、现上述两存储数据相减户r(n)=到(n)一i(川，得到与样品反射波相对应的宽带脉冲电压时域信号r(n); f) 测量软件实现信号i(的和丸(n)的离散傅里叶(DFT)分析，获得信号电压幅值频谱A;(f)和Ar(f)，按式(12)和式。3)计算测量频率范围内随频率变化的样品声压反射系数R(f)和回声降低ER(f)。Ar(f) L+2dj R(f) =一一一一一一-Ai(j) L ER(f)=20 lg-l一R(f) 6.3. 1. 2 声压锺射系数和插入损失的测量声压透射系数T和插入损失IL测量步骤如下:a) 将发射换能器与样品按图2所示布放，应满足6.2.1要求;. ( 12 ) . ( 13

29、 ) b)测量信号按6.3.1. 1b)的要求执行，使水听器2接收的直达窄脉冲声信号宽度r不大于(可2/4+/d汗开4-L-d2)/CW;c) 入射波信号测量按6.3.1. 1c)的要求执行;d) 样品放入声场，保持测量系统状态和声场条件不变，测量与样品透射波相对应的宽带脉冲电压时域信号，多次采集平均后将该信号p，(n)存入信号采集器或计算机中;的测量软件实现信号i(n)和p，(n)的离散傅里叶(DFT)分析，获得信号电压幅值频谱Ai(f)和A ,(j) ，按式(14)和式(15)计算样品随频率变化的声压透射系数T(f)和插入损失IL(f); 6.3. 1. 3 吸声系数的测量A,(f) T

30、(j) =二一一A; (f) IL(=20lg-i一T (j) . ( 14 ) ( 15 ) 按6.3. 1. 1和6.3.1.2测量出随频率变化的样品声压反射系数R(f)和声压透射系数T(f)，按式。0)计算随频率变化的样品吸声系数(f)。注1:在样品漂浮在水面情况下进行吸声系数测量时，在样品与水面之间容易生成气泡，应特别注意气泡的消除及气泡对测量的影响。注2:在样品漂浮在水面情况下进行吸声系数测量时，式(10)中T臼0。6.3.2 正弦脉冲法采用正弦脉冲法的测量步骤如下:9 G/T 14369-2011 a) 将发射换能器与样品按图2所示布放，应满足6.2.1要求;b) 正弦声脉冲应至少

31、包括两个稳态波周波数Ec) 用数字示波器读出放入样品与未放人样品时与反射波、透射波和直达波正弦脉冲相对应的电压信号幅值A、A，和Ai;d) 由式(12)式(15)分别计算样品的声压反射系数R、回声降低ER、声压透射系数T和插入损失IL，按式(10)计算吸声系数。6.4 测量不确定度用自由场法数字测量装置测量样品插入损失IL和回声降低ER的测量不确定度不大于1.0 dB(置信水平95%，k=2)，对应的声压透射系数T和声压反射系数R的测量不确定度为0.1C置信水平95%，是=2)，吸声系数的测量不确定度不大于0.2(置信水平95%，k=2)。7 压力罐近场法7. 1 测量装置压力罐近场法的测量装

32、置框图如图3所示。该装置由压力罐、发射换能器、水听器、标准反射体、测量支架、吸声尖劈等声场设备和电子测量设备、辅助设备组成。电子测量设备包括波形发生器、功率放大器、测量放大器、带通滤波器、信号采集器和计算机及外设等，计算机安装测量软件，通过总线控制数字仪器，完成信号采集与处理。辅助设备由试压泵和给、排水设备组成。常用工作频率范围为10 kHz200 kHz。水听器2压力水听器1发射换能器排水管图3压力罐近场法测量装置原理框图10 GB/T 14369-20门7.2 测量条件7.2. 1 声场设备要求声场设备应满足下列条件:a) 测量用压力罐为可充水、可加静水压的刚性圆柱形密封罐体，根据最低测量

33、频率设计罐体容积尺寸，其内径应不小于最低测量频率所对应的水中声波波长的5倍，高度应不小于最低测量频率所对应的水中声波波长的10倍Fb) 发射换能器推荐采用耐压平面圆形换能器，直径应不小于最低测量频率所对应的水中声波波长的4倍，最低测量频率的波束宽度。-3dB应不大于300，旁瓣级应不大于一10dB，后辐射级应不大于一20dB，在静水压力范围内工作稳定;c) 水听器1和水昕器2为耐压平面大面积薄膜水听器，最小线径应不小于最低测量频率对应水中声波波长的2倍，接收灵敏度应不小于一210dB，插入损失应不大于3dB; d) 发射换能器、水昕器和被测样品应保持等间隔和平行排列;e) 罐体中应充满蒸馆水，

34、每次换水应稳定48h后方可用于测量。7.2.2 样晶要求样品应瞒足下列要求:a) 样品外形应制成平板状，厚度应均匀一致，测量并记录;b) 样品边长应不小于最低测量频率所对应的水中声波波长的2倍，与水听器尺寸相同(参考已经建标的测量装置，水昕器、样品和标准反射体的尺寸为300mm X 300 mm) ; c) 标准反射体为与样品尺寸相同的不锈钢板，厚度均匀，表面平整，在测量频率范围内其声压反射系数应不小于0.9807.2.3 测量信号要求测量信号采用宽带脉冲信号，可根据发射换能器电压发送响应和测量频带调节方波脉宽，使水听器接收的直达声脉冲频谱-6dB带宽覆盖测量频段，信噪比应不小于20dB。7.

35、2.4 仪器要求对电子测量仪器的要求见5.2.5。7.3 测量方法7.3. 1 回声降低的测量样品回声降低的测量步骤如下:a) 测量前清洗并充分浸泡发射换能器、水听器，浸泡时间应不少于24h;样品表面应擦拭干净，放在水中浸泡，使其表面充分浸润，温度达到平衡方可测量;b) 对电子设备的预热时间应不少于30min; c) 测量时应排除附在水听器、样品或标准反射体表面的气泡;d) 在高静水压下测量时，加压到指定值后应至少稳定5min才能开始采集脉冲信号数据;e) 数据采集时应对数据进行多次平均;f) 将标准反射体放在测量支架的样品夹持器上，采集与水昕器1输出的反射声脉冲相对应的电信号:Cn); g)

36、 用样品置换标准反射体，采集与水听器l输出的反射声脉冲相对应的电信号户;Cn); 11 G/T 14369-2011 h) 未放入样品时，采集与测量支架声干扰信号相对应的电信号Pn(n);i) 由测量软件计算与标准反射体反射声脉冲相对应的电信号P;(的=到(n)一(川，计算与样品反射声脉冲相对应的电信号r(n)=p:(n)-Pn(n)，对i和户r作离散傅里叶(DFT)处理，得到上述两个信号的电压幅值频谱A;(f)和A，(f); j) 按式(16)计算随频率变化的样品声压反射系数R(f): A ,(f) R(f) =一一一A; (f) k) 按式(13)计算随频率变化的样品回声降低ER(f)。7

37、.3.2 插入损失的测量样品插入损失的测量步骤如下:a) 进行7.3.1中a)f)的操作;. ( 16 ) b) 将样品放在样品夹持器上，采集与水听器2输出的样品透射声脉冲相对应的电信号p，(n); c) 未放入样品时，采集与水听器2输出的直达声脉冲相对应的电信号p;(n); d) 由测量软件对P;(n)和p，()作离散傅里叶(DFT)处理，得到上述两个信号电压幅值频谱A;(f)和A，(f);e) 按式(14)计算随频率变化的样品声压透射系数T(f);f) 按式(15)计算随频率变化的样品插入损失IL(f)。7.3.3 吸声系数的测量按7.3.1和7.3.2测量出随频率变化的样品声压反射系数R

38、(f)和声压透射系数T(f)，按式(10)计算随频率变化的样品吸声系数(f)。7.4 测量不确定度用压力罐近场法测量样品插入损失IL和回声降低ER的测量不确定度不大于1.0 dB(置信水平95% ，k=2)，对应的声压透射系数T和声压反射系数R的测量不确定度为0.1C置信水平95%,k=2) , 吸声系数的测量不确定度不大于0.2(置信水平95%，是=2)。8 测量结果的报告8. 1 测量报告内容按本标准进行的测量，在测试报告中至少应包含以下内容:a) 测量实施单位的名称、地址、邮政编码、电话、传真和电子邮件等联系方式;b) 测量委托单位的名称、地址、邮政编码、电话、传真和电子邮件等联系方式;

39、c) 报告编号;d) 样品的名称、型号或规格、数量和编号;e) 测量地点;f) 样品接收日期和测量日期Fg) 授权签字人签名及职务;h) 检测实验室盖章;i) 检测实验室对本报告的说明;j) 本次测量所使用的系统和所依据的标准;k) 测量环境记录;12 1) 测量内容;m)测量结果及其说明Fn) 测量不确定度;0) 测量人员和审核人员的签字。8.2 测量结果样表以下列条件下进行自由场法测量为例，给出测量结果样表见表1: GB/T 14369-2011 a) 样品:50mm厚橡胶板粘贴6mm钢板，尺寸1600 mmX 1 200 mmX 56 mm ; b) 声场布置:水深1.8 m ,L=l.

40、 925 m，d二0.15m ,d2=0.10 mo 表1自由场法测量结果样表频率/反射系数透射系数吸声系数kHz R T 2.0 0.31 0.95 0.00 2.5 0.20 0.59 0.61 3.0 0.19 0.47 0.74 3.5 0.15 0.55 0.68 4.0 0.14 0.48 o. 75 4.5 0.19 0.42 O. 79 5.0 0.17 0.37 0.83 5.5 0.17 0.31 0.88 6.0 0.18 0.32 0.86 6.5 0.22 0.38 0.81 7.0 0.28 0.41 O. 75 7.5 0.26 0.43 0.74 8.0 0.2

41、6 0.41 0.77 8. 5 0.27 0.35 0.80 9.0 0.33 0.33 0.79 9.5 0.37 0.32 O. 76 10.0 0.40 0.30 0.75 13 GB/T 14369-2011 参考文献lJ GBjT 5266-2006声学水声材料纵波声速和衰减系数的测量脉冲管法2J 李水，缪荣兴，唐海清.一种新的水声元源材料声学性能测量装置.声学学报，1999，24(5)3J 李水，缪荣兴.水声材料性能的自由场宽带压缩脉冲叠加法测量.声学学报，2000，25(3)4J 叶德培.测量不确定度.国防科工委标准计量局，19945J 国防科工委科技与质量司.声学计量.北京:

42、原子能出版社，200214 FFON|空间h阁。华人民共和国家标准声学水声材料样品插入损失、回声降低和服声系数的测量方法GB/T 14369-2011 国中晤中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销晤印张1.25 字数29千字2012年4月第一次印刷开本880X12301/16 2012年4月第一版* 书号:155066 1-44840 21. 00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107定价GB/T 14369一2011打印H期:2012年4月23H F002A