Page 122 - 《应用声学》2023年第2期

310 2023 年 3 月

-20 准结果以及生产商给出的技术规格如表 5 所示。对
-25
比三者的灵敏度结果，说明本文设计并实现的便携
ܦԍ༧ஐएጟ/dB -30 式次声传感器校准装置具有实用性。
-35
电容式次声传感器的校准
3.2
-40
-45 本节试验采用的次声传感器是电容式传感器，
-50 具有高灵敏度、宽动态范围、宽而平直的频率的响
10 -2 10 -1 10 0 10 1 10 2
ᮠဋ/Hz 应特性，其稳定性好，瞬态响应好，机械振动灵敏度
低，灵敏度可绝对校准。下面利用该类型传感器进
图 6 MB3a 传感器声压灵敏度标定结果
行校准试验。
Fig. 6 MB3a sensor sound pressure sensitivity
calibration results 利用便携式次声传感器校准装置对自研次声
传感器进行校准，其频率范围是 0.01 ∼ 30 Hz，具有
文中试验所用的 MB3a 型次声传感器在桑迪 高增益档和低增益档。本文仅在0.1 ∼ 20 Hz范围内
亚国家实验室 (SNL) 进行了测试和校准，其采用的 进行校准，其中自研次声传感器高增益档的校准结
编号 30 和编号 52 传感器灵敏度校准结果、本文校 果如图7所示，低增益档的校准结果如图8所示。

表 5 MB3a 传感器校准结果对比
Table 5 Comparison of MB3a sensor calibration results

SNL 的测试结果
本文的校准结果 生产商的技术规格
MB3a SN30 MB3a SN52
21.20 mV/Pa 20.30 mV/Pa 18.57 mV/Pa 2∼20 mV/Pa (可选)

0 对实验采用的传感器校准结果求均值，得到的
-5 灵敏度结果和在中国计量科学研究院的测试结果
ܦԍ༧ஐएጟ/dB -15 对比如表6所示。
-10

-20
比情况
-25 表 6 自研传感器测试结果和计量院测试结果对
-30 Table 6 Comparison of the test results of
10 -2 10 -1 10 0 10 1 10 2
ᮠဋ/Hz self-developed sensors and the test results
图 7 自研次声传感器高增益通道声压灵敏度测试结果 of Metrology Institute
Fig. 7 Self-developed infrasound sensor high-gain chan-
高增益通道 低增益通道
nel sound pressure sensitivity test results
自测结果/(mV·Pa −1 ) 242.36 0.387
-55
计量院测试结果/(mV·Pa −1 ) 235 0.36
-60 误差/% 3.1 7.5
ܦԍ༧ஐएጟ/dB -65 4 结论

-70
-75 本文基于活塞发声器设计实现的便携式次声
传感器校准装置，具有组装方便、体积小、重量轻、可
-80
10 -2 10 -1 10 0 10 1 10 2
便携和工作稳定等优点，经设置校准参数后可利用
ᮠဋ/Hz
比较法自动完成校准，校准方法简单易实现。经测
图 8 自研次声传感器低增益通道声压灵敏度测试结果
Fig. 8 Self-developed infrasound sensor low-gain chan- 试表明，该校准装置可适用于次声传感器的现场校
nel sound pressure sensitivity test results 准，校准结果与厂家性能数据、第三方校准数据相