Standing wave tube calibration

Die bei Weles Acoustics angewandten und perfektionierten Kalibrierungstechniken gewährleisten eine präzise und zuverlässige Messung der Teilchengeschwindigkeit, des Schalldrucks und der Schallintensität. Alle Teilchengeschwindigkeitssensoren und Mikrofone werden in einer kontrollierten Laborumgebung kalibriert. Jede bei Weles Acoustics hergestellte Sonde wird mit einem individuellen, rückverfolgbaren Kalibrierzertifikat ausgeliefert. Für den Kalibrierprozess wird hochmoderne Ausrüstung verwendet, um ein qualitativ hochwertiges Produkt zu gewährleisten. Die Kalibrierung erfolgt in einem Edelstahl-Stehende-Wellen-Rohr. Jede hergestellte PU-Intensitätssonde wird in der Mitte des Rohrs positioniert, während ein Referenzmikrofon (pref) am starren Ende des Rohrs fixiert wird. Der Teilchengeschwindigkeitssensor (u) und das Mikrofon (p) werden separat kalibriert. Das Verhältnis zwischen Teilchengeschwindigkeit (u) und Referenz-Schalldruck (p_ref) wird bestimmt. Der direkte Vergleich des gemessenen u/p_ref-Verhältnisses mit dem bekannten theoretischen Wert desselben Verhältnisses ermöglicht die Bestimmung der Amplitudenkalibrierungskurve des Geschwindigkeitssensors (u) für jede gegebene Frequenz. Dieselbe Technik wird angewendet, um die Amplitudenkalibrierungskurve des Schalldrucksensors (p) zu ermitteln.Die Phasenabweichung zwischen den p- und u-Sensoren wird durch Messung der Übertragungsfunktion zwischen u und p bestimmt – der Referenz-Schalldruck wird in diesem Fall nicht verwendet. Details zur angewandten Kalibriertechnik sowie eine Beschreibung der berücksichtigten Faktoren sind in [1 bis 6] aufgeführt. Die Kalibriertechnik mit dem Stehende-Wellen-Rohr hat bekannte Frequenzgrenzen. Abhängig vom Rohrdurchmesser und der relativen Rohrlänge können bestimmte Frequenzbereiche kalibriert werden. Eine vollständige akustische Bandbreitenkalibrierung (20 Hz - 20 kHz) wird bei Weles Acoustics durch den Einsatz verschiedener Rohrgrößen und deren passenden thermoviskosen akustischen Modelle erreicht. Eine weitere Validierung erfolgt durch Freifeldmessungen.

Referenzen

1. H.Tijdeman, "On the propagation of sound waves in cylindrical tubes", J. of Sound and Vibration, 39(1), 1-33 (1975)
2. F.Jacobsen, V. Jaud, "A note on the calibration of pressure-velocity sound intensity probes", May 2006, JASA, (2006)
3. F. J. Fahy, "Sound Intensity, 2nd ed." E & FN Spon, London, (1995).
4. K. Beissner, “On the plane-wave approximation of acoustic intensity,” J.Acoust. Soc. Am. 71, 1406–1411 (1982)
5. F. Jacobsen, “Active and reactive, coherent and incoherent sound fields,” J. Sound Vib. 130, 493–507 (1989)
6. J.W. van Honschoten, H-E.de Bree, F.J.M. van Eerden, G.J.M Krijnen, "The influence of viscothermal effects on calibration measurements in a tube", 109th AES Convention, Los Angeles U.S.A (2000)