ICS 17. 140. 01 U 67 GB 中华人民共和国国家标准 GB/T 7965—2002 声学 水声换能器测量 Acoustics-Measurement of underwater sound transducers 2002-03-26发布 2002-12-01实施 中华人民共和国 发布 国家质量监督检验检疫总局 GB/T 7965—2002 目 次 前言 范围 1 2引用标准 3 定义 基本电声参数 4 坐标系和数据表示法 测量方法的选择、测量条件及准备 6 自由场灵敏度和发送电流响应的互易法测量 自由场灵敏度的比较法测量 8 .......... 声压灵敏度的测量 9 10 发送响应[级]的比较法测量 11 水听器加速度灵敏度测量 12 水听器相位一致性测量 13 换能器阻抗和导纳的测量 14 指向性图案、波束宽度和最大旁瓣级的测定 15 指向性因数和指向性指数的确定 16 输人电功率的测量 17 辐射声功率的测量 17 18 电声效率的测量 19 19换能器带宽和机械品质因数的测量 20 附录A(标准的附录) 常用换能器的声场邻近区判据 22 附录B（提示的附录） 有关噪声场法测量的问题 23 附录C（标准的附录） 柱面波自由场互易常数中jc的数值表 23 附录D（标准的附录） 指向性因数、指向性指数的计算图表及公式 附录E（提示的附录） 参考文献 26 GB/T7965—2002 前 言 本标准根据我国水声计量测试发展的现状，对GB/T7965一1987《声学水声换能器测量》进行了 修订，技术内容有所增加。 本版与GB/T7965一1987版相比主要不同之处如下： 对换能器阻抗和导纳的测量、输入电功率测量、机械谐振频率测量、换能器带宽测量、机械品质 因数测量和指向性图的测量计算进行了修改； 增加了声强法测量声功率的方法； 一增加了相位一致性测量方法和加速度灵敏度测量的标题。 本标准自实施之日起，代替GB/T7965—1987。 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归口。 本标准负责起草单位：中国船舶工业集团公司国营第七一二厂、中国科学院声学所、中国船舶重工 集团公司国营第六一二厂、中国船舶重工集团公司第七研究院第七一五所、哈尔滨工程大学水声所。 本标准主要起草人：郑进鸿、宋受镒、张丽英、郑王杰、田忠仁、薛耀泉、朱厚卿 中华人民共和国国家标准 GB/T7965—2002 声学水声换能器测量 代替GB/T7965—1987 Acoustics-Measurement of underwatersoundtransducers 1范围 本标准规定一般水声换能器的主要电声参数的测量、计算和表示方法。 本标准适用的频率范围为1Hz～1MHz。 本标准所规定的测量方法也适用于一般基阵。 大功率下的某些参数应按GB/T7967一2002的规定进行测量。 2引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均 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性 GB/T3223—1994 声学 水声换能器自由场校准方法 GB/T3769—1983 绘制频率特性图和极坐标图的标度和尺寸（neqIEC263：1975） GB/T 3947—1996 声学 名词术语 GB/T 4128 -1995 声学 标准水听器（neq500:1974) GB/T4130—2000 声学 水听器低频校准方法 GB/T7967—2002 声学 水声发射器的大功率特性和测量 GB/T16165—1996 声学 水听器相位一致性测量方法 GB/T 17251—1998 声学 水听器加速度灵敏度校准方法 3定义 本标准采用GB/T3947中的定义。 4基本电声参数 基本电声参数的名称、符号、单位、测量和计算方法、适用的频率范围以及测量的不确定度见表1。 表1基本电声参数 测量不 参 符号 单 位 测量及计算方法 频率范围 确定度 自由场[电压］灵敏度 M V/Pa 球面波自由场互易法 100 Hz~1 MHz 1.0 dB 自由场[电压]灵敏度[级] dB(基准值：1V/μPa) 柱面波自由场互易法 200Hz~10kHz 1. 0 dB M 球面波自由场比较法 100 Hz~1 MHz 1.5 dB 柱面波自由场比较法 200Hz~10kHz 1.5dB 噪声均匀场比较法 100 Hz~4kHz 2.0 dB 声压灵敏度 M, V/Pa 振动液柱法 10 Hz～2kHz 1. 0 dB 声压灵敏度[级] M dB(基准值：1V/μPa) 密闭腔比较法 1 Hz~4 kHz 1.0 dB 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局2002-03-26批准 2002-12-01实施 1 GB/T 7965—2002 表1(完) 测量不 参 数 符号 单 位 测量及计算方法 频率范围 确定度 参考水听器比较法： 200 Hz~ 20 kHz 水听器相位一致性 Yi (°)或 rad 连续波 4° 脉冲波 6° V.s/m 水听器加速度灵敏度 M. 标准加速度计法 10 Hz~2 000 Hz 0. 6 dB 水听器加速度灵敏度[级 M. dB(基准值：1V·s/m) 激光测振仪法 发送电流响应 S Pa·m/A 比较法 100 Hz~1 MHz 1. 0 dB 发送电流响应[级] St dB(基准值：1μPa·m/A) 发送电压响应 Sv Pa·m/V 1.5 dB 发送电压响应[级] Sv dB(基准值：1μPa·m/V)比较法 100 Hz~1 MHz 1.5 dB Sw Pa2.m"/W 发送功率响应 1. 5 dB 发送功率响应[级] dB(基准值：1μPa²·m²/W) 1.5 dB 换能器阻抗 Zt 2 阻抗分析法 100 Hz~1 MHz 5% YT 三电压法 换能器导纳 100 Hz~100 kHz 5% 指向性函数 D(0.9) 波束宽度 20 (°) 直接法 500Hz～500kHz 5%~10% 最大旁瓣级 Li, dB 指向性因数 Ro 根据指向性图计算 指向性指数 DI dB 根据波束宽度计算或查表 500Hz~500kHz 10% 指向性图案 根据等效尺寸计算 输人电功率 W. W 电压电流相位法 10% 阻抗法 500Hz~500kHz 12% 相位补偿法 8% 辐射声功率 W. W 声压法 500Hz~500kHz 30% 声强法 100 Hz~6 000 Hz 电声效率 Teu 直接法 500Hz~500kHz 32% 电导(电阻)法 （在谐振频率上） 15% 机械谐振频率 fo Hz 电导（电阻）法 100 Hz~1 MHz 5%~ 机械品质因数 Qm 10% 发射响应带宽 △f Hz 直接法 100Hz~1MHz 10% 接收响应带宽 坐标系和数据表示法 5.1换能器取向的坐标系 换能器的取向采用左旋极坐标系（见图1），坐标的原点放在换能器的有效声中心上，以该点为测量 距离的起点。测量指向性图时，换能器绕通过该点的某一轴旋转。 般换能器在此坐标系中的取向应符合如下规定： a）对换能器的工作位置来讲，正Z轴（0一0°）是向上的方向； b）正X轴（一90°Φ=0°）是法向传播方向或水平声轴方向，自由场灵敏度或发送响应一般都在X 轴方向上测量； c）正Y轴是0=90°，Φ=90°的方向； 2