Исследование рабочего эталона звукового давления с элементами встроенного контроля для поверки конденсаторных микрофонов

Аннотация

Приведены результаты исследований рабочего эталона звукового давления для поверки измерительных микрофонов и микрофонных конденсаторных капсюлей с элементами встроенного контроля, позволяющими повысить точность измерений при определении частотных характеристик уровня чувствительности микрофонов и увеличить интервал между поверками применяемого эталона. На основе опыта применения рабочих эталонов звукового давления (измерительных виброакустических систем ВС-321) в практике поверочных лабораторий и в результате периодических ежегодных поверок выявлены следующие недостатки виброакустических систем: снижение точности измерений звукового давления в воздушной среде и возникновение неконтролируемого временного дрейфа погрешности в интервале между поверками из-за отсутствия контроля временного дрейфа и учета погрешности входных каналов во время эксплуатации; отсутствие учета неравномерности частотной характеристики генератора, влияющей на точность измерений, при поверке микрофонов с помощью электростатического возбудителя (актюатора); недостаточная помехоустойчивость системы вследствие воздействия внешних факторов в виде посторонних шумов; интервал между поверками системы составляет всего один год. Для устранения указанных недостатков проведены исследования измерительной виброакустической системы ВС-321 с применением элементов встроенного контроля для решения задач увеличения точности измерений при поверке, повышения помехоустойчивости системы вследствие исключения влияния внешнего фактора в виде посторонних шумов, а также возможности увеличения интервала между поверками

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Кувыкин Ю.А., Ольховский А.Н. Исследование рабочего эталона звукового давления с элементами встроенного контроля для поверки конденсаторных микрофонов. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение, 2023, № 4 (145), с. 43--60. DOI: https://doi.org/10.18698/0236-3933-2023-4-43-60

Литература

[1] Кувыкин Ю.А., Соколов И.Н., Ольховский А.Н. Исследование метода определения частотных характеристик конденсаторных микрофонов с применением частотно-модулированного сигнала. Вестник метролога, 2021, № 2, с. 25--31.

[2] Кувыкин Ю.А., Ольховский А.Н., Супрунюк В.В. и др. Методика определения частотных характеристик микрофонов в незаглушенном лабораторном помещении, основанная на применении широкополосного сигнала возбуждения. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение, 2021, № 4 (137), с. 169--187. DOI: http://dx.doi.org/10.18698/0236-3933-2021-4-169-187

[3] Heyser R.C. Time delay spectrometry. New York, Acoustical Society of America, 1988.

[4] Robinson S.P., Hayman G., Harris P.M., et al. Signal-modelling methods applied to the free-field calibration of hydrophones and projectors in laboratory test tanks. Meas. Sc. Technol., 2018, vol. 29, no. 8, art. 085001. DOI: http://dx.doi.org/10.1088/1361-6501/aac752

[5] Кувыкин Ю.А., Соколов И.Н. Автоматизация поверки вибропреобразователей с помощью поверочных систем ВС-321 и ВС-421. Метрологическое обеспечение обороны и безопасности в РФ. Матер. XII Всерос. НТК. Поведники, 2018, c. 198--201.

[6] Кувыкин Ю.А., Дорошенко Е.Ю., Данильченко Н.Н. Сравнительное исследование электростатических возбудителей различных конструкций для возможности их применения в рабочих эталонах звукового давления. Матер. 44 НТК молодых ученых --- военных метрологов. Кубинка, 2018, с. 134--137.

[7] Кувыкин Ю.А. Особенности определения суммарной погрешности автоматизированных виброустановок. Метрологическое обеспечение обороны и безопасности в РФ. Матер. 41 НТК молодых ученых --- военных метрологов. Мытищи, 2016, с. 99--106.

[8] Соколов И.Н., Кулак В.А. Современный подход к виброиспытаниям: переход от абстракций к реальным данным. Вестник метролога, 2014, № 1, с. 23--29.

[9] Кувыкин Ю.А., Дорошенко Е.Ю. Градуировка по давлению микрофонов измерительных конденсаторных в камере малого объема. Метрологическое обеспечение обороны и безопасности в РФ. Матер. 39 НТК молодых ученых --- военных метрологов. Мытищи, 2015, с. 248--258.

[10] Walber Ch., Salzano C., Nowak M., et al. Acoustic methods of microphone calibration. ICV22, 2015, pp. 103--109.

[11] Лавров Р.О., Кувыкин Ю.А. Сравнительный анализ методов ослабления влияния отражений звуковой волны при градуировке приемников звука в воздушной среде по свободному полю. Телекоммуникации и транспорт, 2018, т. 12, № 7, с. 59--62.

[12] Barham R., Barrera-Figueroa S., Avison J.E.M. Secondary pressure calibration of measurement microphones. Metrologia, 2014, vol. 51, no. 3, pp. 129--138. DOI: https://doi.org/10.1088/0026-1394/51/3/129

[13] Наумов С.С., Князева Н.И., Буренков С.В. Многофункциональные акустические измерения на основе модифицированного метода спектрометрии временных задержек. Акустические измерения. Методы и средства. IV Сессия Российского акустического общества. М., Акуст. ин-т им. Н.Н. Андреева, 1995, с. 9--14.

[14] Heyser R.С. Acoustical measurements by time delay spectrometry. JAES, 1967, vol. 15, no. 4, pp. 370--382.

[15] Sysel P., Rajmic P. Goertzel algorithm generalized to non-integer multiples of fundamental frequency. EURASIP J. Adv. Signal Process., 2012, art. 56. DOI: https://doi.org/10.1186/1687-6180-2012-56

[16] Данилов А.А., Спутнова Д.В. Анализ моделей описания нестабильности средств измерений. Сб. докл. Междунар. науч.-практ. 175 лет ВНИИМ им. Д.И. Менделеева и Национальной системе обеспечения единства измерений. СПб., 2017, с. 49.

[17] Храпов Ф.И. Анализ источников избыточной информации о состоянии измерительных каналов измерительных систем для корректировки межповерочных интервалов измерительных систем. Вестник метролога, 2011, № 1, с. 12--14.

[18] Гапеева В.Д., Цыбенко В.А. Отсеивание грубых погрешностей результатов измерений с помощью различных критериев в среде Excel. Молодой ученый, 2021, № 49, с. 20--27.