走進基準故事：空氣聲耦合腔互易法聲壓副基準裝置

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走進基準故事

空氣聲耦合腔互易法聲壓

副基準裝置

三線建設時期，中國測試技術研究院作為保存備用國家基準、標準和開展尖端測試技術研究的第二基地，始建于大邑縣鶴鳴山。

建院以來，共建立和保存了涉及幾何量（長度）、熱工（溫度）、力學、電磁、無線電、時間與頻率、光學、化學、聲學、電離輻射等十大計量領域的國家基準、副基準36項，占全國現有總數的1/5，是國家量值傳遞和溯源體系的重要組成部分。

隨著城市化的發展和居民生活方式的改變，噪聲污染日益嚴重，其越來越成為環境領域集中投訴的熱點和焦點。噪聲污染監測與人民群眾生活息息相關，是生態文明建設的重要內容，環境噪聲測量儀器的量值溯源需求也日益凸顯。

空氣聲耦合腔互易法聲壓副基準裝置

測量范圍：頻率（Frequency）：10 Hz～25 kHz，測量不確定度：聲壓靈敏度級（Pressure sensitivity level）（k=2）：10 Hz～6.3 kHz：U=0.05 dB；>6.3 kHz～25 kHz：U=0.12 dB

空氣聲耦合腔互易法聲壓副基準裝置助力解決實驗室標準傳聲器和噪聲測量儀器的溯源需求，于三線建設時期分遷至四川大邑，由中國測試技術研究院保存，作為我國空氣聲聲壓量值源的源頭，廣泛應用于環境噪聲監測和防護、聽力保護和診斷、噪聲振動控制等各個領域，已支撐我國聲學科學領域發展半個世紀有余。

建立之初，該裝置測量頻率范圍為50 Hz~2000 Hz，而隨著科學技術的發展，國際法制計量組織規定的噪聲計量器具的低頻段已擴展至10 Hz，高頻段為20 kHz，原測量頻率范圍已難以滿足社會的需要。2008年，我院郝豫川研究員牽頭，通過聲傳輸線方程對截止頻率進行擴展，并使用雙通道的電聲分析儀、改進前置放大器等技術方案，將基準的測量能力拓展為20 Hz～25 kHz，不確定度達到國際先進水平，解決了噪聲測量儀器在寬頻帶內的量值溯源問題。

在保障和提升國內產品質量的同時，2009年，該基準與丹麥國家聲學振動基礎實驗室（DPLA）針對同一實驗室標準傳聲器的校準數據進行了比對，驗證了我國量值與國際量值的等效一致，增強了我國在國際貿易和技術規范制定中的話語權，提升了我國聲學產品的國際競爭力。

圍繞空氣聲耦合腔互易法聲壓副基準裝置，聲學研究所參與制定了《JJG 2037-2015 空氣聲聲壓計量器具檢定系統表》，研制噪聲及氣象參數戶外監測裝置支撐桿并獲得實用新型專利，提高了噪聲及氣象參數戶外監測裝置的經濟適用性與監測數據準確性。

目前，該基準廣泛應用于我國國防軍事、醫療健康、生態環境、材料研制等領域。以國防工業為例，涉及航空航天領域中音爆、發動機噪聲等的測量，被測聲壓級可以達到170dB甚至更高，會對人體和某些儀器產生嚴重的影響。高聲壓傳聲器是測量高聲壓的核心計量器具，空氣聲耦合腔互易法聲壓副基準裝置確保高聲壓測量傳聲器的聲壓靈敏度準確可靠，保證了高聲壓測量的準確有效，為國防軍事科研等提供了有力的計量技術支撐。

團隊風采

鄂治群研究員于2009年接過前輩手中的“接力棒”，負責空氣聲耦合腔互易法聲壓副基準裝置維護工作，帶領團隊在聲學計量量值源頭“精”無止境的道路上披荊斬棘。

空氣聲耦合腔互易法聲壓副基準裝置維護團隊

2010年起，為了提高聲壓量值復現的準確性與基準裝置的自動化水平，團隊基于互易法測量原理的特征參數，分析了影響基準測量精度的關鍵因素，研究了電壓比技術，利用取樣電容代替精密交流電阻箱，突破了電轉移阻抗難以高精度測量的技術瓶頸，從而使空氣聲耦合腔互易法聲壓副基準裝置的整體技術水平得到提高，解決了經濟發展和工業生產中的系列重大測量技術難題，為我國高技術產業、先進制造業的發展，提供更加精準、可靠的量值溯源服務。

2017年，空氣聲耦合腔互易法聲壓副基準裝置通過了質檢總局組織的國家計量基準全面系統的技術和管理復核，獲質檢總局批準啟用，頒發了新的基準證書，納入國家量值傳遞溯源體系。

關于身肩的責任，他說……

歷經歲月的磨練，在一代又一代中測人的探索進取中，空氣聲耦合腔互易法聲壓副基準裝置幾經升級改造，不斷服務于科技進步與社會發展。

隨著我國次聲監測系統裝備規模的不斷擴大，次聲傳感器的量值溯源需求逐漸凸顯，我院將努力建立空氣聲耦合腔互易法聲壓副基準裝置在次聲頻段的聲壓量值復現能力，完善聲學量傳體系，提升災害預測、次聲污染監測等技術能力，彰顯聲學計量無窮科學魅力。

鄂治群 聲學研究所【供稿】

《中國測試》雜志社【編排】

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