Методика поверки «Комплекс акустический "Манекен головы и плеч HMS II.6 с имитатором торса HTB V"» (340-1002-17 МП)
УТВЕРЖДАЮ
Первый заместитель генерального директора-заместитель по научной работе ФГУП «В
«02
Комплекс акустический «Манекен головы и плеч HMS П.6 с имитатором торса НТВ V»
Методика поверки
340-1002-17 МП
2017 г.
1 ВВЕДЕНИЕ-
1.1 Настоящая методика распространяется на комплекс акустический «Манекен головы и плеч HMS II.6 с имитатором торса НТВ V» (далее - комплексы), изготовленный компанией «HEAD acoustics GmbH», Германия, и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок.
-
1.2 Интервал между поверками 1 год.
-
2.1 При поверке выполнять операции, представленные в таблице 1.
Таблица 1
Наименование операции |
Номер пункта методики поверки |
Проведение операции | |
при первичной поверке |
при периодической поверке | ||
1 Внешний осмотр |
8.1 |
да |
да |
2 Опробование |
8.2 |
да |
да |
3 Определение метрологических характеристик |
8.3 | ||
3.1 Определение максимального воспроизводимого уровня звукового давления (УЗД) на расстоянии 2,5 см |
8.3.1 |
да |
да |
3.2 Определение среднего квадратического отклонения (СКО) воспроизводимого УЗД |
8.3.2 |
да |
да |
3.3 Определение коэффициента нелинейных искажений при воспроизведении УЗД |
8.3.3 |
да |
да |
3.4 Определение коэффициента ослабления и рабочего диапазона частот измерительного канала (ИК) |
8.3.4 |
да |
да |
3.5 Определение уровня собственных шумов при частотной коррекции А |
8.3.5 |
да |
да |
3.6 Определение уровня чувствительности по звуковому давлению на частоте 1000 Гц микрофонов из состава искусственных ушей |
8.3.6 |
да |
да |
3.7 Определение рабочего диапазона частот микрофонов из состава искусственных ушей |
8.3.7 |
да |
да |
3.8 Определение класса точности по ГОСТ 17187-2010 и рабочего диапазона частот канала измерения УЗД (КИЗ) с использованием выносного микрофона |
8.3.8 |
да |
да |
-
2.2 В случае получения отрицательных результатов по любому пункту таблицы 1 комплекс бракуется и направляется в ремонт.
-
2.2.1 При проведении поверки использовать средства измерений и вспомогательные средства поверки, представленные в таблице 2.
-
2.2.2 Допускается использование других аналогичных средств измерений, обеспечивающих определение метрологических характеристик с требуемой точностью.
-
2.2.3 Все средства измерений должны быть утверждённого типа, исправны и иметь действующие свидетельства о поверке.
Таблица 2
Номера пункта методики поверки |
Наименование рабочих эталонов или вспомогательных средств поверки; номер документа регламентирующего технические требования к рабочим эталонам или вспомогательным средствам; разряд по государственной поверочной схеме и (или) метрологические и основные технические характеристики средства поверки |
3.2,3.3.1, 3.3.2, 3.3.3 |
Шумомер, анализатор спектра SVAN-945: пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня звукового давления в режиме шумомера ±0,7 дБ |
3.3.6, 3.3.8 |
Калибратор акустический 4231: воспроизводимые УЗД 94,0 и 114,0 дБ отн. 20 мкПа, пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения УЗД ±0,2 дБ |
3.2,3.3.4, 3.3.5, 3.3.7 |
Генератор сигналов сложной формы со сверхнизким уровнем искажений DS360: диапазон частот от 0,001 Гц до 200 кГц, пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты ± (25-10'6-F±0,004 Гц), где F - значение устанавливаемой частоты |
3.3.4, 3.3.6-3.3.7 |
Мультиметр 34401 А: пределы измерений напряжения переменного тока 100 мВ, 1, 10, 100 и 750 В, пределы допускаемой относительной погрешности измерений напряжения переменного тока ±0,1 %; пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений частоты в диапазоне частот от 3 до 5 Гц: ±0,001 F, от 5 до 10 Гц: ±0,0005 F, от 10 до 40 Гц; ±0,0003-F, от 40 Гц до 300 кГц: ±0,00006 F, где F - измеренное значение частоты в Гц |
3.2, 3.3.1-3.3.3 |
Измеритель нелинейных искажений автоматический С6-11: диапазон частот от 20 Гц до 199,9 кГц, пределы допускаемой относительной погрешности измерений коэффициента нелинейных искажений ±0,07 % |
Вспомогательные средства поверки | |
3.3.4-3.3.5, 3.3.8 |
Эквивалент микрофона ёмкостью 20 пФ |
3.3.7 |
Электростатический возбудитель UA 0033 |
3.3.7 |
Источник питания электростатического возбудителя 14АА |
-
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 УСЛОВИЯ 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 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ-
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).
8ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ-
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.8.1.1.
-
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.
-
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
-
8.3.1.1 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.
-
8.3.1.2 Повторить операции по п. 3.3.1.1 на 1/3-октавных частотах от 100 до 200 Гц.
-
8.3.1.3 Повторить операции по п. 3.3.1.1 на 1/3-октавных частотах свыше 200 Гц до
2 кГц с УЗД не менее 100 дБ отн. 20 мкПа и свыше 2 до 8 кГц - с УЗД не менее 101 дБ отн. 20 мкПа.
-
8.3.1.4 Результаты поверки считать положительными, если значения УЗД, дБ отн.
-
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):
S(x) = (1)
где xk - k-Q 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 нелинейных искажений С6-11.
-
8.3.3.2 Повторить операции по п.8.3.3.1 на 1/3-октавных частотах свыше 200 Гц 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). 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 МДооо в децибелах относительно 1 В.
Коэффициент ослабления равен измеренному значению At//ooo-
-
8.3.4.2 Не меняя значение напряжения, изменять частоту согласно таблице 3, 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 \Uiooo и на заданной частоте ДЦ.
-
8.3.4.4 Результаты поверки считать положительными, если:
-
- значение коэффициента ослабления не более 0,7 дБ;
-
- значения отклонений частотной характеристики ИК находятся в пределах, указанных в таблице 3.
Таблица 3
Частота, Гц |
Значение отклонения частотной характеристики ИК, дБ | |
измеренное |
предельное допустимое отклонение | |
10 |
±0,5 | |
15 | ||
20 | ||
31,5 | ||
125 | ||
200 | ||
250 | ||
1000 |
0 | |
2500 |
±0,5 | |
4000 | ||
8000 | ||
12500 | ||
16000 | ||
20000 |
-
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 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 Оюоо, В;
-
- вычислить значение уровня чувствительности микрофона Ео на частоте 1000 Гц в децибелах по формуле (2):
Ео = 20 lg (^) - (L - Lo), <2>
где Uo-опорное значение напряжения переменного тока, равное 1 В;
Lo- 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 U/ooo> В;
-
- поочередно установить на генераторе значения частоты 1/8-октавного ряда и верхнюю частоту рабочего диапазона частот, поддерживая 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).
Ef = 20lg-^-+Ld, (3)
U1OOO
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 класса точности по ГОСТ 17187-2010 и рабочего диапазона частот канала измерения УЗД с использованием выносного микрофона
-
8.3.8.1 Вставить выносной микрофон из состава КИЗ в камеру акустического калибратора.
Включить калибратор в режиме 94 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.
-
8.3.8.2 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 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.
-
8.3.8.3 Результаты поверки считать положительными, если:
-
- значение абсолютной погрешности измерений УЗД находится в пределах ±0,7 дБ;
-
- значения отклонений частотной характеристики КИЗ находятся в пределах, указанных в таблице 4.
Таблица 4
Частота, Гц |
Значение отклонения частотной характеристики КИЗ, дБ | |
предельное допустимое |
измеренное | |
20 |
±1,0 | |
31,5 | ||
63 | ||
125 | ||
250 | ||
500 | ||
1000 |
Опорное | |
2000 |
±0,5 | |
4000 | ||
8000 | ||
12500 | ||
16000 | ||
20000 |
-
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»
9