Методика поверки «Комплекс акустический измерительно-управляющий "ACQUA"» (340-1207-17 МП)

УТВЕРЖДАЮ

Первый заместитель генерального

по научной

работе

Комплекс акустический измерительно-управляющий «ACQUA»

Методика поверки

340-1207-17 МП

2017 г.

• 1.1 Настоящая методика распространяется на комплекс акустический измерительно-управляющий «ACQUA» (далее - комплекс), зав. № 13896095, изготовленный компанией «HEAD acoustics GmbH», Германия, и устанавливает методы и средства его первичной и периодической поверок.

• 1.2 Интервал между поверками 1 год.

• 2.1 При поверке выполнять операции, представленные в таблице 1.

Таблица 1

• 2.2 В случае получения отрицательных результатов по любому пункту таблицы 1 комплекс бракуется и направляется в ремонт.

• 3.1 При проведении поверки использовать средства измерений и вспомогательные средства поверки, представленные в таблице 2.

• 3.2 Допускается использование других аналогичных средств измерений, обеспечивающих определение метрологических характеристик с требуемой точностью.

3.3 Все средства измерений должны быть утверждённого типа, исправны и иметь действующие свидетельства о поверке.

Таблица 2

• 4.1 К проведению поверки комплексов допускается инженерно-технический персонал со среднетехническим или высшим техническим образованием, имеющий опыт работы с электротехническими установками, ознакомленный с руководством по эксплуатации и документацией по поверке и квалифицированный в качестве поверителей).

5.1. При проведении поверки необходимо соблюдать требования раздела «Указание мер безопасности» руководства по эксплуатации (РЭ) комплекса и средств поверки.

• 6.1 Поверку проводить в следующих условиях:

• - температура окружающего воздуха от 15 до 25 °C;

• - относительная влажность воздуха при 25°С от 45 до 80 %;

• - атмосферное давление от 626 до 795 мм рт. ст.

При поверке должны соблюдаться указания, приведенные в РЭ комплекса.

• 7.1 При подготовке к поверке выполнить следующие операции:

• - изучить РЭ на поверяемый комплекс и используемые средства поверки;

• - проверить комплектность поверяемого комплекса;

• - проверить комплектность рекомендованных (или аналогичных им) средств поверки, заземлить (если это необходимо) необходимые средства измерений и включить питание заблаговременно перед очередной операцией поверки (в соответствии со временем установления рабочего режима, указанным в РЭ).

• 8.1 Внешний осмотр

  • 8.1.1 При проведении внешнего осмотра проверить:

• -  соответствие комплектности паспорту;

• -  соответствие номера версии (идентификационного номера) ПО;

• -  отсутствие механических и электрических повреждений, влияющих на работу;

• -  наличие маркировки с указанием типа и заводского номера;

• -  отсутствие повреждений в соединениях;

• -  отсутствие неудовлетворительного крепления разъемов;

• -  состояние лакокрасочного покрытия.

• 8.1.2 Результаты осмотра считать положительными, если выполняются требования п.3.1.1.

• 8.2 Опробование

  • 8.2.1 При опробовании:

• -  проверить включение комплекса;

• -  провести идентификацию ПО;

• -  проверить функционирование органов управления.

При опробовании оценка метрологических характеристик не производится.

• 8.2.2 Собрать схему, приведенную на рисунке 1 (мембрану громкоговорителя расположить перпендикулярно к передней части комплекса, соосно на расстоянии 2,5 см от центра искусственных ушей).

Подать с громкоговорителя акустический сигнал и по показаниям аналого-цифрового преобразователя (АЦП) убедиться, что комплекс реагирует на этот сигнал.

Рисунок 1

• 8.2.3 Собрать схему, приведенную на рисунке 2 (микрофон шумомера расположен на расстоянии 2,5 см по оси искусственного рта от плоскости искусственных губ).

  

Подать с имитатора голоса акустический сигнал и по показаниям шумомера убедиться, что комплекс воспроизводит звук.

• 8.2.4 Результаты поверки считать положительными, если манекен реагирует на акустический сигнал и воспроизводит звук.

8.3. Определение метрологических характеристик

• 8.3.1 Определение максимального воспроизводимого УЗД на расстоянии 2,5 см

• 8.3.1.2 Собрать схему, приведенную на рисунке 2. Регулируя параметры выходного сигнала АЦП, добиться акустического сигнала искусственного рта с УЗД не менее 98 дБ отн. 20 мкПа (контролируется по шумомеру) на частоте 100 Гц.

• 8.3.1.3 Повторить операции по п. 8.3.1.2 на 1/3-октавных частотах от 100 до 200 Гц.

• 8.3.1.4 Повторить операции по п. 8.3.1.2 на 1/3-октавных частотах от 250 до 2 кГц с УЗД не менее 100 дБ отн. 20 мкПа и от 3,15 до 8 кГц - с УЗД не менее 101 дБ отн. 20 мкПа.

• 8.3.1.5 Результаты поверки считать положительными, если значения УЗД, дБ отн.

  20 мкПа, не менее:

  • - в диапазоне частот от 100 до 200 Гц

  • - в диапазоне частот свыше 200 Гц до 2 кГц

  • - в диапазоне частот свыше 2 до 8 кГц

• 8.3.2 Определение СКО воспроизводимого УЗД

• 8.3.2.1 Собрать схему, приведенную на рисунке 2. Регулируя параметры выходного сигнала АЦП в режиме генератора, подать с искусственного рта акустический сигнал с УЗД от 105 до 110 дБ отн. 20 мкПа (контролируется по шумомеру) на частоте 200 Гц. Занести в протокол параметры выходного сигнала АЦП и показания шумомера с точностью до десятых децибела.

• 8.3.2.2 Повторить операции по п.8.3.2.1 не менее 9 раз.

• 8.3.2.3 Рассчитать СКО воспроизводимого УЗД по формуле (1):

где х_к - к-е измеренное значение в ряду из п значений;

х- среднее арифметическое значение из п измеренных значений.

• 8.3.2.4 Повторить операции по пп.8.3.2.1-8.3.2.3 на частотах 500,1000,2000,4000 Гц.

• 8.3.2.5 Подать с искусственного рта акустический сигнал с УЗД от 95 до 100 дБ отн. 20 мкПа (контролируется по шумомеру) на частоте 100 Гц. Занести в протокол параметры выходного сигнала и показания шумомера с точностью до десятых децибела.

• 8.3.2.6 Повторить операции по п.8.3.2.5 не менее 9 раз.

• 8.3.2.7 Повторить операции по пп.8.3.2.5-8.3.2.6 на частотах 5000, 6500, 8000 Гц.

• 8.3.2.8 Рассчитать СКО по формуле (1).

• 8.3.2.9 Результаты поверки считать положительными, если значение СКО воспроизводимого УЗД не превышает:

• - 2 дБ в диапазоне частот от 100 до 2000 Гц;

• - 3 дБ в диапазоне частот свыше 2 до 8 кГц.

• 8.3.3 Определение коэффициента нелинейных искажений при воспроизведении УЗД

• 8.3.3.1 Собрать схему, приведенную на рисунке 2. Регулируя параметры выходного сигнала АЦП в режиме генератора, подать с искусственного рта акустический сигнал с УЗД 94 дБ отн. 20 мкПа (контролируется по шумомеру) на частоте 200 Гц. Зафиксировать показания измерителя С6-11.

• 8.3.3.2 Повторить операции по п.8.3.3.1 на 1/3-октавных частотах от 250 до 8 кГц.

• 8.3.3.3 Результаты поверки считать положительными, если значение коэффициента нелинейных искажений не превышает:

• - 3 % в диапазоне частот от 200 до 250 Гц;

• - 2 % в диапазоне частот свыше 250 Гц до 8 кГц.

• 8.3.4 Определение коэффициента ослабления и рабочего диапазона частот ИК

• 8.3.4.1 Собрать схему в соответствии с рисунком 3. Установить частоту сигнала генератора 1000 Гц, значение напряжения 1 Вскз (контролировать по мультиметру 3458А). Подать сигнал с генератора на предусилитель через эквивалент микрофона (ЭМ).

  

Рисунок 3

Установить на АЦП в режиме измерителя опорное значение 0 дБ, соответствующее 1 В. Измерить АЦП значение AUiooo в децибелах относительно 1 В.

Коэффициент ослабления равен измеренному значению MJiooo-

• 8.3.4.2 Не меняя значение напряжения, изменять частоту согласно таблице 4, показания АЦП Ui (дБ отн. 1 В) фиксировать в протоколе.

• 8.3.4.3 Значение отклонения частотной характеристики ИК определить как разность показаний на частоте 1000 Гц &U1000 и на заданной частоте А £7,.

• 8.3.4.4 Результаты поверки считать положительными, если:

• - значения коэффициента ослабления не более 0,7 дБ;

• - значения отклонений частотной характеристики находятся в пределах, указанных в таблице 3.

Таблица 3

• 8.3.5 Определение уровня собственных шумов при частотной коррекции А

• 8.3.5.1 Микрофонный капсюль заменить на ЭМ. С помощью заглушки закоротить ЭМ. Включить частотную коррекцию А. Измерить АЦП значение собственных шумов ИК.

• 8.3.5.2 Результаты поверки считать положительными, если уровень собственных шумов ИК с частотной коррекцией А не более 12,0 дБ отн. 1 мкВ.

• 8.3.6 Определение уровня чувствительности по звуковому давлению на частоте 1000 Гц микрофонов из состава искусственных ушей

• 8.3.6.1 Уровень чувствительности на частоте 1000 Гц определять при помощи акустического калибратора по схеме, приведенной на рисунке 4.

  

М - испытуемый микрофон Рисунок 4

• 8.3.6.2 Для проведения измерений выполнить следующие операции:

• - установить испытуемый микрофон в камеру калибратора;

• - включить калибратор, установить частоту 1000 Гц;

• - измерить напряжение на выходе микрофона Umoo, В;

• - вычислить значение уровня чувствительности микрофона Е_о на частоте 1000 Гц в децибелах по формуле (2):

Б₀ = 2оЦ^)-(£-£₀),                    ⁽²⁾

где Uо - опорное значение напряжения переменного тока, равное 1 В;

L_o - УЗД, равный 94 дБ;

L - УЗД, воспроизводимого калибратором, в децибелах.

• 8.3.6.3 Результаты поверки считать положительными, если значение уровня чувствительности на частоте 1000 Гц при нормальных условиях находятся в пределах от минус 24,5 до минус 27,5 дБ отн. 1 В/Па.

• 8.3.7 Определение рабочего диапазона частот микрофонов из состава искусственных ушей

• 8.3.7.1 Собрать схему, приведенную на рисунке 5.

  

ЭВ - электростатический возбудитель Рисунок 5

• 8.3.7.2 Для проведения измерений выполнить следующие операции:

• - установить ЭВ на капсюле микрофона; установить напряжение поляризации на ЭВ равным (800 ± 8) В;

• - настроить генератор на частоту 1000 Гц;

• - установить на выходе генератора напряжение, соответствующее показаниям мультиметра, равным Uюоо, В;

• - поочередно установить на генераторе значения частоты 1/3- октавного ряда и верхнюю частоту рабочего диапазона частот, под держивая на каждой частоте то же самое значение выходного напряжения генератора;

• - записать в протоколе измерений показания мультиметра [В] на этих частотах;

• - вычислить значения уровней напряжения на указанных выше частотах в децибелах по формуле (3).

E_f = 20lg-p-+L_d,                         (3)

^J           <Лооо

где Ld~ дифракционная поправка к методу ЭВ для данного микрофона, дБ;

• - отметить в протоколе частоты с максимальным отклонением уровня напряжения от уровня на частоте 1000 Гц.

• 8.3.7.3 Результаты поверки считать положительными, если максимальные отклонения уровня чувствительности по звуковому давлению от значения на частоте 1000 Гц находятся в пределах ±0,5 дБ в рабочем диапазоне частот от 100 до 10000 Гц.

• 8.3.8 Определение воспроизводимых УЗД и абсолютной погрешности воспроизведения УЗД акустическим калибратором

• 8.3.8.1 Установить в лабораторном помещении нормальные условия эксплуатации:

• - температура окружающего воздуха от 22 до 24 °C;

• - относительная влажность воздуха от 45 до 55 %;

• - атмосферное давление от 99 до 102 кПа.

В этих условиях выдержать калибраторы в течении 3 часов.

Подготовить к работе микрофон и мультиметр в соответствии с требованиями их РЭ.

• 8.3.8.2 Установить калибратор акустический 42АВ на микрофон таким образом, чтобы капсюль микрофона упирался в опорное кольцо гнезда калибратора.

Включить калибратор в режим воспроизведения УЗД 114 дБ.

Через 30 с после включения калибратора сделать в течение 20 с отсчет показаний мультиметра U в режиме SLOW, AC V.

Выключить калибратор.

Снять калибратор с микрофона.

Вычислить значение измеренного УЗД по формуле (4):

£_P=201g^-,                           (4)

ЛГд

где [/-показание мультиметра [В],

£- чувствительность микрофона [мВ/Па] на частоте 1000 Гц, Ро - опорное значение звукового давления, равное 20 мкПа.

Вычислить абсолютную погрешность воспроизведения УЗД как разность между измеренным и заданным значениями УЗД.

• 8.3.8.3 Повторить измерения согласно п.8.3.8.2 не менее трёх раз.

• 8.3.8.4 Результаты поверки считать положительными, если значение основной погрешности воспроизведения УЗД находятся в пределах ±0,2 дБ.

• 8.3.9 Определение частоты воспроизводимого УЗД и относительной погрешности воспроизведения частоты УЗД акустическим калибратором

• 8.3.9.1 Подготовить к работе микрофон и мультиметр в соответствие с их РЭ.

• 8.3.9.2 Установить калибратор на микрофон таким образом, чтобы капсюль микрофона упирался в опорное кольцо гнезда калибратора.

Выход микрофона подключить к входу мультиметра.

Установить на мультиметре режим измерения частоты переменного тока, режим автоматического выбора диапазона.

Включить калибратор в режим воспроизведения УЗД 114 дБ.

Через 30 с после включения калибратора измерить мультиметром частоту f_H3M.

Рассчитать значение относительной погрешности частоты воспроизводимого звукового давления f₀ (1000 Гц) по формуле (5):

_{5 =} /из0._1ОО,

Го

где f₀ - основная частота, равная 1000 Гц.

• 8.3.9.3 Результаты поверки считать положительными, если значения относительной погрешности частоты воспроизводимого звукового давления 8 находятся в пределах ±2,0 %.

• 8.3.10 Определение КНИ акустического калибратора

• 8.3.10.1 Подготовить микрофон и измеритель КНИ к работе согласно их РЭ.

• 8.3.10.2 Установить калибратор на микрофон таким образом, чтобы капсюль микрофона упирался в опорное кольцо гнезда калибратора.

Включить калибратор в режим воспроизведения УЗД 114 дБ.

Через 30 с после включения калибратора провести измерение КНИ согласно РЭ измерителя нелинейных искажений.

• 8.3.10.3 Результаты поверки считать положительными, если значение КНИ не более 2,0 %.

• 8.3.11 Определение класса точности по ГОСТ 17187-2010 и рабочего диапазона частот канала измерения УЗД с использованием выносного микрофона

• 8.3.11.1 Вставить выносной микрофон из состава канала измерения УЗД (КИЗ) в камеру акустического калибратора.

Включить калибратор в режиме 114 дБ отн. 20 мкПа на 1000 Гц, подождать 20 с и считать показание для корректированного уровня звука с коррекцией А.

Рассчитать абсолютную погрешность КИЗ как разность между показанием КИЗ и уровнем звукового давления, установленным на калибраторе.

• 8.3.11.2 Определение рабочего диапазона частот проводить по схеме рисунка 3.

Установить на КИЗ: частотная коррекция Lin, временная характеристика FAST. Подать сигнал с генератора на вход КИЗ. Установить частоту сигнала генератора 1000 Гц, значение напряжения 0,5 Вскз- Отрегулировать значение напряжения генератора, чтобы добиться показаний КИЗ 94,0 дБ.

Не меняя значение напряжения, изменить частоту согласно таблице 4, показания КИЗ занести в таблицу 4. Значение отклонения частотной характеристики КИЗ определить как разность показаний на частоте 1000 Гц и на данной частоте.

• 8.3.11.3 Результаты поверки считать положительными, если:

• - значение абсолютной погрешности измерений УЗД находится в пределах ±0.7 дБ;

• - значения отклонений частотной характеристики находятся в пределах, указанных в

таблице 4. Таблица 4

• 9.1 При положительных результатах поверки на комплекс выдается свидетельство установленной формы.

• 9.2 В случае отрицательных результатов поверки поверяемый комплекс к дальнейшему применению не допускается. На него выдается извещение о непригодности к применению с указанием причин забракования.

  

  А.С.Николаенко

  А.М. Поликарпов

Начальник отдела 340

ФГУП «ВНИИФТРИ»

Старший научный сотрудник отдела 340

ФГУП «ВНИИФТРИ»

10