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Ultraschall wird in weiten Bereichen der Industrie und der Medizin angewendet, wie z.B.
in der medizinischen Diagnose und Therapie, der Analyse chemischer und physikalischer Vorgänge, zur
Reinigung, zum Schweißen von Plastwerkstoffen, für Entfernungsmessungen, Überwachungsgeräte,
Fernbedienungen. Bei vielen dieser Anwendungen kommt es, gewollt oder ungewollt, zur Abstrahlung von
Ultraschall in die Luft mit zum Teil erheblichen Energien. Zum Schutz des Menschen vor dieser Exposition
müssen Ultraschallpegel in Luft mit kalibrierten und auf das nationale Normal zurückgeführten Geräten
gemessen werden können. Die Darstellung der Schalldruckeinheit in diesem Frequenzbereich mit
Primärverfahren befindet sich zur Zeit in Entwicklung. Aus diesem Grund wird auch eine Methode zur
einfachen und kostengünstigen Weitergabe der Kalibrierung erforderlich. Diese lässt sich durch die
Bestimmung der relativen Frequenzcharakteristik der Mikrophone im Ultraschallbereich unter Verwendung
von elektrostatischen Anrege-Elektroden realisieren. Der ebenfalls erforderliche absolute
Übertragungsfaktor bei tiefen Frequenzen wird mit Schallkalibratoren gemessen. Im Rahmen einer
Studie wurde untersucht, mit welcher Meßunsicherheit bei einer solchen Kalibrierung von
Viertelzoll-Kondensatormikrophonen zu rechnen ist.
Mittels einer Anrege-Elektrode Typ B&K UA0033 wurde ein Viertelzoll-Freifeldmikrophon Typ B&K 4939
im Frequenzbereich von 100 Hz bis 200 kHz auf die oben beschriebene Art und Weise kalibriert. Die
maximale Standardabweichung unter Wiederholbedingungen für einen solchen Aufbau beträgt 0,05 dB bis
20 kHz und 0,15 dB von 20 kHz bis 200 kHz. Unter Berücksichtigung anderer Störeinflüsse, wie z.B.
Übersprechen, kann abgeschätzt werden, daß die erweiterte Meßunsicherheit (mit dem Erweiterungsfaktor k=2)
im Frequenzbereich bis 160 kHz kleiner als 0,5 dB bleibt. Der Verlauf über den gesamten Frequenzbereich
ist in Bild 1 dargestellt.
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