3 Оценка погрешности измерений звукоизоляции образца

В общем случае факторами, определяющими погрешность измерения, являются:

– метод измерений, обуславливающий методическую погрешность;

– несовершенство используемых средств измерений, отражающееся в метрологических характеристиках средств измерений;

– квалификация операторов, проводящих измерения.

Оценка границ полной погрешности для результатов измерений звукоизоляции образца выполняется расчетным путём с учетом указанных выше факторов, а так же характера (систематическая, случайная) составляющих погрешностей. При выполнении расчетов используется положение ГОСТ 8.207 – 76. Все расчеты доверительных границ погрешностей выполняются для доверительной вероятности 0,95.

3.1 Методическая погрешность

В рассматриваемой методике используются метод непосредственной оценки интенсивности. Средства измерения выбраны такими, что их внесение в поле воздушного шума ввиду малости не учитывается. Следовательно, можно принять, что методическая погрешность отсутствует.

3.2 Инструментальная погрешность

Она обусловлена несовершенством средств измерений. Инструментальная погрешность (в общем случаи систематическая и случайная составляющие) может оцениваться по метрологическим характеристикам.

Анализ метрологических характеристик средств измерений проводится по элементам, входящим в измерительный тракт:

– громкоговоритель;

– микрофонная база;

– анализатор.

3.2.1 Микрофонная база

Микрофонную базу образует пара микрофонов с предварительным усилителем типа 4943.

Для данного средства измерения можно выделить несколько метрологических характеристик, создающих основной вклад в погрешность измерений давления:

дБ ( 12%) – неравномерность амплитудно-частотной характеристики микрофона, систематическая погрешность в диапазоне частот 5 Гц – 6,3 кГц;

дБ ( 8.4%) – погрешность определения чувствительности микрофона с предусилителем на базовой частоте 250 Гц [9].

Изменения нормированных параметров внешних условий измерений (температура, давление, влажность, напряженность магнитного поля) приводит к появлению следующих систематических погрешностей.

– Влияние температуры окружающего воздуха.

Для полудюймовых конденсаторных микрофонов влияние температуры оценивается не более в диапазоне температур от минус 10 до плюс 50 . Для решаемых в методике измерительных задач температура окружающего воздуха установлена . Таким образом, отклонение от номинального значения 20 не превышает , что может приводить к погрешности от изменения температуры не более дБ (не более %), ввиду малости не учитывается.

– Влияние влажности окружающего воздуха

Погрешность от влияния влажности, при условии отсутствия конденсации, оценивается значением не более 0,1 дБ (1,2%), ввиду малости не учитывается.

– Влияние магнитного поля.

Наличие магнитного поля изменяет чувствительность микрофона. Поскольку измерения максимального и минимального давления производятся одним и тем же микрофоном, погрешность на наличие магнитного поля не учитывается.

– Влияние атмосферного давления.

Условия измерений допускаются изменение атмосферного давления от 98 до 106 кПа, т.е. на 8 кПа. Для микрофонов типа 4943 коэффициент влияния статического давления не более 0,008 дБ/кПа. Следовательно, данная погрешность не более 0,064 дБ, т.е. не более 0,7 %, ввиду малости не учитывается.

дБ, %) – граница относительной погрешности чувствительности базы по интенсивности по отношению к стоячей волне. По данным стандарта IEC 1043 при использовании микрофонов класса 1, образующих базу 50 мм, в поле плоской стоячей волны с заданным значением коэффициента стоячей волны 24 дБ границы погрешности чувствительности базы по интенсивности составляют дБ. На практике чувствительность зонда оказывается существенно лучшей из-за использования поглотителя в открытом конце интерферометра;

дБ, %) – границы погрешности, связанной с малостью градиента давления на верхних частотах диапазона. Также используются данные стандарта IEC 1043.