基于PULSE系统的声级计自动检定测试系统

    声级计是空气声学测量中最基本最常用的仪器,也是主要的强制计量仪器之一。声级计广泛应用于机器制造、环境保护和劳动保护部门, 以及有关院校和科研单位。声级计的性能和质量直接影响到被评价产品的噪声指标是否合格, 环境噪声是否超标, 工作场所噪声对职工的影响程度, 以及科研数据的可信度等。因此, 声级计在使用过程中需定期进行周期检定。

    新规程《JJG188—2002 声级计检定规程》与旧规程《JJG188—1990》和《JJG699—1990》相比, 在声级计检定方法和要求上均有了重大变化: 其中对声级计声性能的检定有了明确规定, 至少对一种频率计权要用声信号和电信号进行检定, 即必须在声场中进行检定。 按照新规程要求, 声级计频率响应的检定需要反复更换标准传声器与声级计, 再反复调节信号发生器的输出, 这样工作极其繁琐、费时费力, 而且多次安装标准传声器和声级计的位置及方向性等测量条件也随之改变, 这会影响测试的准确度[1]。

    针对上述情况, 有的计量检定部门已经开始对声级计的自动检定测试进行相关研究[2], 其中有通过数据采集卡和 GPIB 标准接口与测量设备组成测量系统[3],也有为声级计自动测试研究专用设备等[4]。笔者所在的实验室在 Pulse 3560C 多分析仪基础上研制了一套声级计自动检定测试系统, 该系统能对某种具有 RS- 232接口的声级计进行自动检定测试, 应用计算机控制软件进行数据采集与处理, 并自动生成证书报告, 这样能大大提高声级计的检定工作效率, 提高声级计检定准确度。

    2 系统组成及工作原理

    2.1 系统组成

    声级计自动检定测试系统主要由二通道多分析仪Pulse 3560C、功率放大器、标准传声器 B&K4160、前置放大器 B&K2669、消声箱和低频耦合腔、声校准器B&K4230、控制计算机、连接电缆以及软件系统等组成。

    2.2 工作原理

    该系统采用声学领域较先进的 B&K 公司的 Pulse3560C 多分析仪为主要测试设备, Pulse 3560C 主要由多功能信号源和分析仪两大部分组成, 依靠强大的PULSE Labshop 软件分析平台进行信号源输出控制与各种测量分析, 其软件分析平台对外提供开放性的对象继承关系和库函数, 支持 OLE2.0 自动目标连接嵌入规范(或 ActiveX), 便于通过外部程序对其进行控制和数据输出, 实现自动测试。

    该系统就是在 PULSE Labshop 软件平台基础上,通过软件的研制实现对 Pulse 3560C 的信号源、FFT 分析仪和显示属性等部分的计算机控制, 并通过 RS-232接口采集声级计所测试数据进行分析与处理, 实现声级计的自动检定测试。