GB T 15951-1995 骨振器测量用力耦合器.pdf

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1、GB/T 15951-1995 前言本标准是根据国际电工委员会标准IEC373(Mechanicalcoupler for measurements on bone vibrators ，1990-01第二版)而制定的。由于本国际标准技术成熟，在国际上普遍推行，对保证我国昕力量值的统起了推动作用，故予以等同采用，以尽快适应国际贸易、技术和经济交流以及采用国际标准的需要。本标准的附录A、附录B都是提示的附录。本标准由中国计量科学研究院提出。本标准由中国计量科学研究院归口。本标准起草单位中国汁量科学研究院。本标准主耍起草人:章句才、沈扬。GB/T 15951-1995 IEC前言1)由就此项目特别

2、关注的所有国家委员会均出席的技术委员会所准备的IEC有关技术文件的正式决议或协议，尽可能的表达了对所涉主题的国际一致意见。2)它们具有国际建议的形式在国际上使用，并就此意义为各国家委员会接受。3)为促进国际统一，IEC希望所有国家委员会在国家条件许可的情况下，尽可能采用IEC建议的文本作该国法规。IEC建议与相应的国家法规之间的任何偏离应尽可能在后者中清楚表述。4) IEC还没有制定表示型式批准标记的任何程序，因此IEC无权要求设备的项目要与推荐文本巾的某项相符。序本标准由IEC第29技术委员会电声学所提供。本标准替代1971年颁布的第一版。本标准文本依据以下文件六个月法投票报告29C(CO)

3、50 29C(CO)54 二个月法29C(C)58 有关批准本标准的投票全部资料可在上表所示的投票报告中查找。本标准中引用以下标准:投票报告29C(CO)61 IEC 118-9(985):助昕器第9部分带骨导耳机输出的助昕器特性测量方法IEC 645(979)昕力计ISO 266(1975):声学声学测量中的常用频率IS 7566(1987):声学一纯音骨导昕力计校准用标准参考苓级1 范围中华人民共和国国家标准骨振器测量用力搞合器Mecbanical coupler for measurements on bone vibrators GB/T 1 5951 -1 995 idt IEC 3

4、73 1990 本标准规定了力搁合器的要求。力搞合器在频率范围125Hz8 000 Hz用于校准骨导昕力it、测量骨振器(骨导耳机)以及测量骨导助昕器。1. 1 听力测定本标准用于昕力测定，目的是通过规定加载于振动器标准的力阻扰，以及测量所产生的交变力的装置，提供用于骨导测昕的骨振器的校推方法。GB11669规定了相应于正常昕阔的参考等效昕阔力级。为此，按照GB7341中的规定，骨导振动器要求有一面积为175:1:25mm的平面圆顶.并以5.5N士0.5N 的静力作用于力捐合器。力搞合器也可用于昕力计骨振器的频率响应、不需要的声辐射、谐波失真及其他测量。1.2 助昕器本标准用于助昕器的日的，是

5、测量助昕器用骨振器的机电特性(灵敏度、频率响应、谐波失真等)，或者当骨导型的整个助听器用规定的力阻抗动态加载，并加上1.7N4N范围内的静力时，测量整个骨导助昕器的声力特性。2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中寻|用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所7K版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能附。GB 3240-80 声学测量中的常用频率GB 7341-87 昕力计GB 11669-89声学校准纯音骨导昕力汁用的标准零级IEC 118-9(1 985) 助听器第9部分:带骨导耳机输出的助昕器特性测量方法3 定义本标准采用下列定义。3.

6、1 骨振器bone vibrator 通过振动头盖骨产生听觉的机电换能器。3.2 力精合器mechanical coupler 对于加有规定静态力的骨振器提供规定的力阻抗的装置，并装有确定振动器与力搞合器接触面间交变力级的机电换能器。3.3 交变力级(力级)alternating force level , (force level) 传递振动的力值的有效值对1微牛顿(1N)参考值的比值取以10为底的对数乘以20。单位，dBo国家技术监督局1995-12-21批准1996-08-01实施GB/T 15951-1995 3. 4 特定频率正弦振动物体的力阻扰mechanical impedanc

7、e of a sinusoidally vibrating object at a spccified frequency 传递振动的交变力除以物体在作用力方向的速度分量的复数商。单位:N.s.m-1。3.5 力阻抗级mechanical impedance level 力阻扰的绝对值(模)对参考值1Nsm-1的比值取以10为底的对数乘以20。单位，dBo3.6 力阻machanical reslstance (复数力阻抗的实部。3. 7 力抗mechanical reactance (复数力阻抗的虚部。注惯性引起的力抗习惯上标为lE.3.8 灵敏度级sensitivity level 力桐合

8、器的灵敏度与参考灵敏度1V/N的比值取以10为底的对数乘以20。灵敏度定义为对作用以牛顿为单位的交变力时，以伏为单位的电输出。单位，dBo4 设计特征和规范4. 1 概述力精合器应主要由内装力敏元件的约3.5kg的刚性质量组成。力敏元件由4.4所规定外形的粘滞弹性材料覆盖。对于与力搞合器的对称主轴一致的单轴振动，该构件的力阻扰应符合4.2与4.3的要求。当支承体上的固有振动频率不大于12.5Hz 时，整个构件应能承受高达6N的静力(如按垂直轴安装，则包括受试振动器的重、量)。注1 建议包括与力搞合器质量块紧密接触的温敏器件，以便在使用和校准中正确测量温度(见5.3)。Z 附录AC提示的附录)给

9、出符合丰标准的力搁舍器的举例。4.2 力阻扰级当力桐合器被具布面积为175mm的平圆顶的振动器驱动并加有5.4N的静态力时，它在23C温度下应提供表1中规定的力阻扰级及允差。静态力包括(装置按其垂直轴安装的情况下)振动器和力传递器件任何未被支承部分的重量。表1频率力阻抗级允差Hz (参考1N.s.m-1) dB dB 125 48.9 士2.0160 47.4 士2.0200 45.8 =2.0 250 44.3 :i: 2. 0 315 42.9 土2.0400 41. 3 士2.0500 39.9 士2.0630 38.5 士2.0750 37.4 士2.0800 37.0 土2.01 0

10、00 35.5 士2.51 250 34.0 =2.5 1 500静32. 4 士2.51 600 31. 9 士2.5GB/T 15951一1995表l(完)频率力阻抗级允差Hz (参考:1N.s.m-1) dB dB 2000 29.8 :l: 2. 5 2 500 27.8 士2.53000静27.2 :l: 2. 5 3 150 27.3 土2.54000 29.5 土2.55000 32.6 :l: 2. 5 6000 34.4 士2.56300 34.6 士2.58000 35.1 土耳5善这些频率用于昕力测定，但未纳入GB3240规定的优选系列。注1 力阻抗级和允差的数值系由几例

11、力桐告器的实验数据得出。在相似条件下，当静力降至2.5N时.250Hz处的力阻抗级应比用静力为5.4N 时测得的力阻抗级低2士0.7dB。2 此处已成规范。在测试具体的装置时，不建议使用更低的静力值-4.3 力阻抗的相位角当与4.2中规定的相同条件用静态力5.4N驱动时，力榈合器在频率250Hz及温度23C的力阻抗相位角应为-63。土40 4.4 外部几何形状在不变形状态下，力桐合器的接触表面应为标称半径为96mm的球面。球面的露出部分应为最小直径为35mm的圆形。在此直径内，表面应光滑，球形半径的允差为土15mm，在此直径之外，力精合器的外部轮廓应避免受任何被试骨振器的影响。4.5 振动器的

12、贴附应提供将被试振动器以所需的静态力加在力藕合器上的装置。该装置应可以校准头环上的振动器或不引起振动器假响应的隔振振动器。注l 建议采用对称地加在振动器背面的弹性带，使在力藕合器上的发力机构(如弹簧或重力负载机构与被试振动器去桐，弹性带在振动方向的劲度应可忽略不计。2 对于头环式振动器的测量，建议应有拉伸头环以产生所需静力的方法。头环的空端应压在有弹性的材料上以减小假共振放应，头环应不影响弹性安装力搞合器的弹簧.一个安装方式的举例见IEC118-9附录A(提示的附录)的图A203 应提供将振动器对称地定位在力稠合器上的方法。5 校准5. 1 灵敏度级力桐合器也由制造厂在23.C土IC按表1所列

13、的频率以灵敏度级进行校准。应通过175mm的平顶圆激励面施加交变力，并给出精合力为5.4N及2.5N的灵敏度级。应说明电负载情况。每个力桐合器应提供校准数值表或图，以及定义不确定度的说明。频率在2kHz及其以下范围的校准，不确定度不应超过1.0 dB.8 kHz及其以下范围的校准，不确定度不应超过2.0dBo 注1 加交变力测量时通常需在已校准过的力传感器与力搁合器外表面之间对驱动顶端材料的质量进行补偿，应带换GB/T 15951-1995 能器制造厂的说明。2 对于本标准中规定了温度的其他地方的校准，应认为温度系指力摘舍器的温度。由于包括装置块体的质量热容量大，取得热平衡可能需数小时时间，依

14、据对室温的测量是不合适的。5.2 力阻抗级制造厂应对各个力藕合器提供数值表或图，给出在4.2条规定的条件下对表l所列频率在23C:clC的力阻抗级测量结果.5.3 温度关系作为定型测试要求.5.1和5.2条中的测量至少还需在18C28C的温度范围进行，在足够多的频率点表征灵敏度级与力阻抗级对温度的依赖关系囚该资料应以对所述温度范围有效的温度系数的形式提供。注:这些数据仅表示温度的依赖关系.这些表示温度关系的数值通常不能用于将真他温度上的数据修正到参考温度23C时的数据.这是因为阻抗级的变化对于被测骨振器的交变力输出的影响是未知的。6 标记和说明书6.1 力祸合器的标记符合本标准的力藕合器应标明

15、制造厂名称或商标，序号及本标准号。6.2 说明书力桐合器应提供说明书，其中应至少含第5章中要求的资料。此外还应包括:a)为确保使用藕合器满足本标准要求而需依循的详细说明pu详细的推荐校准程序;c)会导致力藕合器永久性损坏的温度与湿度极限。A1 力阻抗元件A 1. 1 粘滞弹性部件a)丁基垫GB/T 1 5951 -1 995 附录A(提示的附录)力帽合器特定结构举例该了基垫(图A3)是直径约为40mm.-.50 mm，厚度为3.8mm的平板。丁基的合成如下:丁基35SH重量比丁基100 中型热炭黑50 氧化铮(不含铅)硫磺氧化镇八胶四甲基秋兰姆化工硫琉基苯并唾唾二硫须在60天内进行混合处理。b

16、)氯丁橡胶垫5 2 1 1 1. 5 1 该氯丁橡胶垫(图A3)是直径约40mm-.-50 mm，厚3.1mm的平板。该氯丁橡胶的合成如下:氯丁35SH重量比氯丁S-40125 塞耻黑50 木兰辞5 硕脂酸2.5 八胶2. 5 硫腺乙烯1. 6 硫化油膏12.5 芳香怪25 丁袖酸盐25 聚乙烯3. 8 须在60天内进行混合处理。A1.2 金属部件a)力阻抗元件底座该底座由不锈钢做成，并经适当的底漆(图A1)硫化处理，其上表面半径为89mm士0.5mm的球形，不带明显的车工痕迹或其他瑕疵。b)负载插件该负载插件是厚为2.5mm士0.05mm的截头困锥体，见图A2。该插件由密度为17000 kg

17、/旷的鸽合金精确切削而成。A1. 3 组装氯丁橡胶圆盘在0.25MPa的压强及170C温度下经20min硫化到钢底座上。硫化后的钢底座用氯GB/T 15951-1995 丁及鸽块填入图A2)。丁基圆盘在0.13MPa的压强及155:的温度下经20min硫化。A2 总援力阻抗元件装在图A3所示的黄铜体上，二者之间夹进压电力敏元件。R1. 5 单位mm 图A1力阻抗元件底垫的尺寸命仕2.1)二0.05单由，mm 图A2鸽负载插件的尺寸G/T 15951-1995 图A3力搁合器的组装附录B(提示的附录)对力阻抗级技术要求的注释在IEC373(1971)的第一版中.力阻抗是在250日z4000 Hz

18、的频率范围用力阻和力抗给出。这些数值是通过比较1954年至1959年间出版的科学文献的数据而得出的。当时未发现对规范指定允差的实用性。制造力桐合器的经验表明，难于达到设计目标，尤其是力阻抗对频率的依赖关系并不严格相应于物理上可实现的装贵。根据这一研究，以多年来成批生产的力祸合器为基础，准备了带允差的现行版(第二版)0150 TC 43在关于正常昕力的参考等效昕阔力级的国际标准的工作，是以符合IEC373现行版的力桐合器为基础，这是ISO要求修订第一版的原因。1959年以来已发表了有关人头骨力阻抗的进步的实验工作，可塑本标准有考虑到这些结果的进一步修汀版，但目前尚未取得有关仿真头骨科学基础的基本

19、观点，为满足测昕领域与助昕器领域使用人GB/T 15951-1995 员的需要，急需提供一个简化装置(力桐合器)的改进方案。表B1给出由IEC373第一版中规定的力阻值和力抗值计算得的力阻抗级值，以作参考。这哩数值口J与本标准表1中的数值对比。表B1力阻抗级频率李考:1N.s.m-1 Hz dB例250 43.0 315 41. 0 400 39.5 500 37.5 630 35.5 800 33.5 1 000 31. 5 I 250 29.0 1 500 27.5 1 600 27.0 2000 25.5 2500 25.0 3000 25.0 3 150 25.5 4000 26. 5 樨数值取整J最近0.5dB.