Geluidsmeter Kalibreren

In de Europese norm IEC-61672-3 is de procedure beschreven voor het periodieke testen (kalibreren) van tijd gewogen integrerende geluidsmeters die zijn ontworpen conform klasse-1 of klasse-2 specificaties volgens de tweede editie van de norm IEC 61672-1. Doel van de norm is om te waarborgen dat de periodieke testen(kalibreren) op dezelfde consistente wijze worden verricht door alle laboratoria. Doel van de periodieke testen (kalibreren)) is om de gebruiker te verzekeren dat de prestaties van de geluidsmeter voldoen aan de specificaties in de IEC 61672-1 voor een bepaald aantal belangrijke testen en omgevingscondities waarbinnen de testen worden verricht. De norm IEC 61672-3 is van toepassing op geluidsmeter waarvan de fabrikant claimt dat deze voldoet aan de specificaties van IEC 61672-1. De norm is bedoeld voor zowel geluidmeters met een modelgoedkeuring als geluidmeter zonder modelgoedkeuring conform IEC 61672-2. Ons laboratorium verricht kalibraties met een meetonzekerheid van (elektrisch) 0,12 dB. E.e.a. afhankelijk van het meet- en frequentiebereik.
In principe zijn er drie kalibratie uitslagen mogelijk zoals voorgeschreven in de IEC-61672:3

When evidence is publicly available that pattern-evaluation tests had been performed a statement as follows:
“The sound level meter submitted for testing successfully completed the periodic tests of IEC 61672-3:2013, for the environmental conditions under which the tests were performed. As evidence was publicly available, from an independent testing organization responsible for approving the results of pattern-evaluation tests performed in accordance with IEC 61672- 2:2013, to demonstrate that the model of sound level meter fully conformed to the class Y specifications in IEC 61672-1:2013, the sound level meter submitted for testing conforms to the class Y specifications of IEC 61672-1:2013.”

When no evidence was publicly available a statement as follows:
“The sound level meter submitted for testing successfully completed the periodic tests of IEC 61672-3:2013, for the environmental conditions under which the tests were performed. However, no general statement or conclusion can be made about conformance of the sound level meter to the full specifications of IEC 61672-1:2013 because (a) evidence was not publicly available, from an independent testing organization responsible for pattern approvals, to demonstrate that the model of sound level meter fully conformed to the class Y specifications in IEC 61672-1: 2013 or correction data for acoustical test of frequency weighting were not provided in the Instruction Manual and (b) because the periodic tests of IEC 61672-3:−2013 cover only a limited subset of the specifications in IEC 61672-1:-2013.”

When the results of the periodic tests for the sound level meter are not satisfactory for the designated performance class, a statement as follows:
“The sound level meter submitted for periodic testing did not successfully complete the class Y tests of IEC 61672-3:2013. The sound level meter did not conform to the class Y specifications of IEC 61672-1:2013.”

Trillingsmeter Kalibreren

Bij het kaliberen van trillingsmeters maken wij in principe ook gebruik van de standard ISO-16063-21 “Calibration via Reference Standard” alsmede de norm DIN 45669-1 “Teil 1: Schwingungsmesser – Anforderungen und Prufungen”. Wij verrichten de metingen met precisie kalibratie apparatuur van Bruel & Kjaer met een gecombineerde totale meetonzekerheid van ca. 1% afhankelijk van het frequentiegebied e.e.a. is afhankelijk van het type trillingsmeter. Voor de trillingsmeter voor schade of hinder (SBR Trillingsrichtlijn A of SBR – Trillingsrichtijn B) worden de aanwijzingen uit de DIN-45669-1 gebruikt. Hierin staat onder meer dat de frequentierespons gegeven dient te worden t.o.v. 16 Hz. Bij de trilling meter kalibratie wordt in principe het hele meetcircuit in 1 keer gekalibreerd. Hiertoe wordt gebruik gemaakt van een elektrodynamisch shaker systeem waarom een zeer gevoelige referentie versnellingsopnemer is gemonteerd welke een vlakke frequentie respons heeft van 0 Hz – >12500 Hz. Deze referentie versnellingsopnemer is gekalibreerd in een referentie-lab met een meetonzekerheid van <0,5%. Voor het frequentiegebied van 0-20 Hz is er nog een speciale kalibratie gebeurd.

Op de shaker wordt vervolgens de sensor gemonteerd van de trillingsmeter die gekalibreerd moet worden. Door middel van een low distortion function generator worden er vervolgens trillingen gegenereerd waarbij de meetresultaten van de referentie versnellingsopnemer worden vergeleken met die van de meter welke gekalibreerd dient te worden. Hierbij wordt gebruikt gemaakt van een Multi analyzer (Puls) van Bruel & Kjaer waarbij het signaal gelijktijdig in het frequentie domein als tijdsdomein gemeten kan worden en vergeleken kan worden met de antwoorden/resultaten van het DUT (Device Under Test). De resultaten van alle testen worden vervolgens vastgelegd in een kalibratie certificaat.

AV-Consulting Calibration Laboratory verricht kalibraties voor alle merken trillingsmeter zoals VIBRA SBR, AXILOG, SYSCON (REDBOX), OMNIDOTS, INSTANTEL, CESVA, BRUEL & KJAER, RION, AWA, MICROLOG, DELTA OHM, PCE, FLUKE, SIGICOM ETC.

Versnellingsopnemer Kalibreren

In de international standard ISO-16063-21 “Calibration via Reference Standard” word de back to back kalibratie techniek beschreven. Hierbij wordt een gekalibreerde laboratorium versnellingsopnemer (accelerometer) gemonteerd op een shaker. Op deze referentie versnellingsopnemer (accelerometer) wordt de te testen versnellings- en/of snelheidsopnemer gemonteerd. Door middels van een gekalibreerde signaalgenerator worden diverse trillingen geproduceerd d.m.v. de shaker. Ons laboratorium maakt gebruik van de back to back kalibratie techniek met een meetonzekerheid van 1,3% in het frequentiebereik van 3-8 Hz en een meetonzekerheid van 1,1% in het frequentiebereik van 10Hz – 2000Hz en een fase meetonzekerheid van 1,4 graden.

Bij het kalibreren van versnellingsopnemers wordt er gekalibreerd tot veel hogere frequenties dan bijvoorbeeld bij trillingsmeter voor gebouwschade of lager trillingen. Bij hogere frequenties >80 Hz gaat het gewicht van de sensor die getest wordt een rol spelen. Aangezien deze op de referentie sensor wordt geplaatst zal deze – door het gewicht – de gevoeligheid van de referentie sensor beïnvloeden. De fout die hierdoor optreedt wordt relevant indien het gewicht van de DUT (Device Under Test) >2x de massa heeft als van referentie sensor. Hoe hogere de frequentie hoe groter de fout wordt die optreedt. Bij de meeste referentie versnellingsopnemers zijn er “mass loading compensation curves” beschikbaar voor het corrigeren van de fout die optreedt.

De meeste moderne versnellingsopnemers hebben tegenwoordig echter een geringe massa zodat compensatie niet nodig is. Compensatie speelt wel een rol bij de veel zwaardere geophonen, waarbij echter aangetekend wordt dat deze vaak gebruikt worden voor het meten van lage frequenties, zodat ook de kalibratie beperkt kan blijven tot de lagere frequenties.

Microfoon Kalibreren

Microfoon Kalibratie. Pressure Reciprocity Calibration is beschreven in de norm IEC 60194-2. Hierbij wordt gebruik gemaakt van twee microfoons waarbij één condensormicrofoon wordt gebruikt als “zender” en de andere microfoon als “ontvanger” die beide in een met luchtgevulde “coupler” worden geplaatst. Door middel van de akoestische overdrachtsimpedantie van de met lucht gevulde “coupler” wordt de gevoeligheid berekend van de ontvangende microfoon. Bij deze kalibratie-methode wordt er gecorrigeerd voor de voorversterker, heersende luchtdruk, temperatuurinvloeden etc. De Comparison Calibration Method is beschreven in de norm IEC 60194-2 Hierbij wordt gebruik gemaakt van twee microfoons waarvan één laboratorium referentie microfoon en een vergelijkingscoupler met ingebouwde geluidsbron. Deze heeft als voordeel dat ook microfoons kunnen worden gekalibreerd met een “non-metal” membraam zulks in tegenstelling tot de elektrostatische kalibratietechniek. Ons laboratorium maakt gebruik van Comparison Calibration techniek met een meetonzekerheid van ca. 0,1 dB.

Ook kunnen wij de frequentie response kalibreren door middel van elektrostatische kalibratie volgens IEC 61094-6:2004 Measurement microphones – Part 6: Electrostatic actuators for determination of frequency response. Hierbij wordt het membraam elektrostatisch geëxciteerd, deze methode is niet geschikt voor microfoons met een “non-metal” membraam. In de IEC 60194 staan staan nog enkele andere methoden om microfoons te kalibreren.

De diverse methoden voor kalibratie van microfoons wordt beschreven in de diverse publicaties van IEC 61094.

IEC 61094-3:2016 Electroacoustics – Measurement microphones – Part 3: Primary method for free-field calibration of laboratory standard microphones by the reciprocity technique.

IEC 61094-5:2016 Electroacoustics – Measurement microphones – Part 5: Methods for pressure calibration of working standard microphones by comparison.

IEC 61094-6:2004 Measurement microphones – Part 6: Electrostatic actuators for determination of frequency response.

IEC 61094-8:2012 Measurement microphones – Part 8: Methods for determining the free-field sensitivity of working standard microphones by comparison.

IEC 61094-2:2009 Electroacoustics – Measurement microphones – Part 2: Primary method for pressure calibration of laboratory standard microphones by the reciprocity technique.

Kalibrator calibreren

Kalibrator. Een akoestische kalibrator t.b.v. kalibreren dient te voldoen aan IEC-60942. De kalibratie van een kalibrator gebeurd volgens Annex B (Periodic tests) van deze IEC-60942 waarbij gebruik wordt gemaakt van een laboratorium standaard kalibratie microfoon (LS). De meeste kalibrators geven een zuivere toon van 94 dB bij 1000 Hz (= 1 Pa t.o.v. 2*10-5 Pa) of 114 dB (=10 Pa t.o.v. 2*10-5 Pa). Pistonfoons geven een geluidsdrukniveau van 124 dB bij 250 Hz (= 31,69 Pa t.o.v. 2*10-5 Pa). Het verschil tussen een kalibrator en pistonfoon is dat bij een kalibrator het kalibratie-signaal elektrisch wordt opgewekt, bij een pistonfoon wordt het kalibratie signaal mechanisch opgewekt. Ons laboratorium maakt gebruik van beide methodes waarbij met een meetonzekerheid van 0,1 dB (bij 1000 Hz) bij een kalibrator en 0,09 dB (bij 250 Hz) bij een pistonfoon.

In Annex B (Periodic tests) van deze IEC-60942 zijn de testen beschreven voor klasse-LS, klasse-1 en klasse-2 kalibrators. Van belang hierbij is dat de meetonzekerheid verdisconteerd dient bij de toetsing aan de ‘accept limits’ zoals genoemd in de IEC 60942. Voor klasse-LS en klasse-1 calibrators met de aanduiding – C – dient gecorrigeerd te worden voor de barometrisch druk ten tijde van de kalibratie, hierbij hoort derhalve ook de kalibratie van de bijbehorende barometer. Voor kalibratie van een kalibrator (calibrator) zijn er twee methoden mogelijk namelijk:

1. Microfoon methode, hierbij wordt gebruik gemaakt van een gekalibreerd laboratorium standaard (druk)microfoon bijvoorbeeld via de – insert voltage technique volgens IEC 61094-2.

2. Calibrator vergelijkingsmethode, hierbij wordt gebruik gemaakt van een gekalibreerde laboratorium standaard kalibrator (calibrator) en een laboratorium microfoon.

De calibrator wordt gekalibreerd op frequentie, geluidsdruk en totale vervorming (22,5 Hz – 20.000 Hz).Bij de kalibratie zijn er drie uitkomsten mogelijk waarvan de IEC 61094 heeft voorgeschreven hoe deze dienen te luiden, ze staan hieronder omgesomd

1. Where public evidence of conformance of the model of sound calibrator to the requirements of Annex A for pattern evaluation was available, and the results of the tests according to Annex B are satisfactory, a statement as follows: ‘As public evidence was available, from a testing organization responsible for approving the results of pattern evaluation tests, to demonstrate that the model of sound calibrator fully conformed to the requirements for pattern evaluation described in Annex A of IEC 60942:2003, the sound calibrator tested is considered to conform to all the class X requirements of IEC 60942:2003.’


2. Where public evidence of conformance of the model of sound calibrator to the requirements of Annex A for pattern evaluation was not available and the results of the tests according to Annex B are satisfactory, a statement as follows: ‘The sound calibrator has been shown to conform to the class X requirements for periodic testing, described in Annex B of IEC 60942:2003 for the sound pressure level(s) and frequency(ies) stated, for the environmental conditions under which the tests were performed. However, as public evidence was not available, from a testing organization responsible for pattern approval, to demonstrate that the model of sound calibrator conformed to the requirements for pattern evaluation described in Annex A of IEC 60942:2003, no general statement or conclusion can be made about conformance of the sound calibrator to the requirements of IEC 60942:2003.’

3. When the sound calibrator does not conform to the requirements of Annex B of IEC 60942:2003 for the designated class for the conditions under which the tests were performed, a statement indicating which tests did not conform.

AV-Consulting Calibration Laboratory kalibreert alle merken kalibrators zoals van BSWA, NTI-AUDIO, BRUEL & KJAER, SVANTEK, RION, CESVA, DELTA OHM, 3M, CEL, ONO SOKI, PCE, VOLTCRAFT. PCB ETC.

Geofoon of Geophone Kalibreren

Geofoons worden traditioneel veel gebruikt voor het meten van het meten van trillingen bij lage frequenties zoals bij olie en gaswinning, mijnbouw, sloop d.m.v. explosieven, schade aan bouwwerken en seismisch onderzoek. Een geofoon is een snelheidsopnemer maar wordt gekalibreerd via een referentie laboratorium versnellingsopnemer of laser. Wij gebruiken de internationale standard ISO-16063-21 “Calibration via Reference Standard”. Hierbij kunnen wij kalibreren met een meetonzekerheid tot 1,1%. (afhankelijk van het frequentie gebied). Wij verrichten back-to-back kalibraties met precisie meetapparatuur van Bruel & Kjaer.

Een geofoon bestaat uit een massa (magneet/spoel) opgehangen in mechanische veren. De respons van de beweging van de spoel/magneet van de geophone is proportioneel met de versnelling. Dit geldt voor frequenties die groter zijn dan de resonantie frequentie. Deze resonantie frequentie ligt meestal rond 10 Hz (afhankelijk van de geofoon). Bij en onder de resonantie frequentie is de versnellingsopnemer niet meer lineair. Dit wordt vaak elektronisch gecompenseerd. Het is derhalve vaak wenselijk om bij Geofoons ook dynamisch te kalibreren in het gebied van 1-10 Hz. Er zijn echter ook volledig passieve geofoons met een eigenfrequentie die lager is dan 2 Hz. De kalibratie van geophonen is meestal beperkt tot het frequentie gebied van 1 – 250 Hz. Boven de ca. 80 Hz gaat het gewicht van de geofoon – dat vaak relatief hoog is – meespelen in de meetfout die optreedt bij kalibratie. Door de het gewicht van de geofoon wordt de gevoeligheid van de versnellingsopnemer beïnvloed. De meetfout die optreedt bij hogere frequenties kan gecompenseerd worden met gegevens uit “mass loading curves” van de referentie versnellingsopnemer. Ook kan het laboratorium er voor kiezen de meetfout in de meetonzekerheid uit te drukken.

Bekende fabrikanten van geofoons zijn o.a. ION, GEO, RACOTECH, HGS etc. AV-Consulting Calibration Laboratory B.V. kalibreert alle merken geofoons (geophones) c.q. snelheidsopnemers.

TESTIMONIALS

  • Goed gevoel

    Leuk dat er zoveel overeenkomsten waren te zien qua opstelling van de B&K set. Dat gaf mij een goed gevoel. Bedankt voor de kalibreren. Het ziet er goed uit.

    Vibatec,

  • Kalibratie

    Dank u voor de prima kalibratie van onze trillingsmeters en de snelheid waarmee eea is afgehandeld.

    Trillingen,