ASTM-C522-03中文版

吸声材料流阻测试标准1范围1.1本方法涵盖了可用于声音的吸收和衰减的多孔材料流阻的测试，以及相关的单位流阻、流阻率的测试。适用的材料范围从较厚的板类和毯类到较薄的垫，纤维，纸和屏类。如果材料是各向异性的，则采取相应措施沿着试件的不同轴向测量。1.2本测试方法针对以下情况：比流阻在100~1000rayls（/Pasm）——米-千克-秒单位制下。同时线流速处于0.5~500mm/s，压强在0.1~250Pa。线流速的上限的选取依据是，当处于该点时，对于大部分种类的多孔材料，流过流体开始从层流局部或者完全地转化为紊流。1.3附录A1中给出鉴定试验室是否合格的程序。1.4本标准不涉及任何安全问题。使用者自行制定安全和保健规范。2引用文件2.1ASTM标准：C384用阻抗管测试声学材料吸声和阻抗C634声学环境相关术语E391通过多试验室对比研究测定试验方法精度3术语3.1定义：本测试方法中的定义包含在C634中3.2本标准专用术语：修改了以下条款以排除交变流体3.2.1流阻（AIRFLOWRESISTANCE），R；声欧姆（3/Pasm）——气流穿过试件时受到的压力除以气流穿过试件的体积速度。3.2.2流阻率（AIRFLOWRESISTIVITY），0r；2/Pasm——对于均质材料，该值为比流阻R除以材料厚度。3.2.3侧向流阻率——对于各向异性均匀材料，该值为气流方向平行于试件被切下的表面时的流阻率。3.2.4比流阻r（SPECIFICAIRFLOWRESISTANCE）；rayl(/)Pasm——试件的流阻和试件面积的乘积。等效于气流在试件前后的压强差除以气流穿过试件后的线速度。单位和声阻抗率相同。3.2.5横向流阻率——对于各向异性均匀材料，该值为气流方向垂直于试件被切下的表面时的流阻率。注：目前国内资料中所谓的“流阻”一般指的是本标准中的“流阻率”概念。国内以上术语尚无规范统一的中文名称，中文资料中的叫法混乱不清。以英文名称为准，中文资料中遇到时可用量纲来区分！3.3术语的使用3.3.1术语流阻可以用于各种类型的试件3.3.2术语比流阻只在以下情况有意义：试件的厚度均匀，且在平行于表面的方向均质。不一定在气流方向（即垂直于表面）上均质。3.3.3术语流阻率只在以下情况有意义：试件在平行和垂直表面的方向上是均质的。不一定是各向同性。3.4符号3.4.1P=试件两面的气压差，Pa3.4.2U=气流通过试件时的体积速度，3/ms3.4.3/uUS=气流在试件外的线速度，/ms3.4.4S=试件的面积，2m3.4.5T=试件厚度，m4测试方法总结4.1本测试方法描述了如何测量流经试件的稳定流体，如何测量试件前后的气压差，以及如何测量气流流经试件的体速度。由以上测量结果可以算出流阻R，比流阻r，和流阻率0r5意义和用处5.1声学材料的比流阻是决定了其吸声和传声性能的属性之一。比流阻的测量在产品的开发中起到控制质量和标准化的作用。5.2只有在层流区域测得的数据有效，此时避开了测量的随机误差，流阻（/RPU）为常数。当气流为紊流时，表观流阻随着体积速度的增加而增加，术语“流阻”不再有意义。5.3本测试方法测得比流阻和TESTMETHODC384中的阻抗管测试结果可能不同。原因为1：实际声波中，粒子的速度是交变的，而本测试方法中多孔材料中的粒子速度为常数且只有一个方向。2.粒子速度和在试件外测得的线流速也不相同。6设备6.1设备按照图1装配好，包含以下部件：6.1.1气源，一个气泵，或者能够使气流以均一速度流过试件的正向气源。注1：可能需要一个大型稳压罐来减少气压波动6.1.2流速计，测量气流通过试件时的体积速度。推荐使用两个或者更多的量程交叠的流速计，使得对不同的流速都能获取相同的精确度。6.1.3测量压力差的仪器，测量试件两个面之间相对于大气压的静态压差。注2：量程0~250Pa的倾斜的压力计或者压力传感器系统通常可以满足要求，同时需要一个小量程比如0~25Pa的仪器来测量较小的压力，以此保证精确度。6.1.4试件夹具，基本包括一个托盘和一个试件筒，如图2所示。托盘上有两个孔，孔里插着管子，一支通向测气压的装置，另一只通向气源。试件筒和托盘之间密封，最好是一个透明的塑料管，长度至少为150mm，直径不小于50mm。对于能够自我支撑的材料，比如从板上切下来的片材，在时间筒顶部加工出一个小的锥度可以使试件安装紧密。对于不能自我支撑的材料，用一个可以移动的屏（有时候会带有活塞），屏距离托盘至少25mm，可将试件压缩至已知的厚度。对于较薄的材料，比如纤维或者纸张，试件筒顶端应有法兰盘和压环以确保试件在测试中安装牢固。大于试件筒的试件可以通过在试件筒底部附加适当的工装配件进行测试。这种情况下需保证从试件边缘流出的气流比较少，和从表面穿过的气流相比可以忽略不计。注3：如果同时进行阻抗管试验，为方便起见宜需用相同直径的试件筒。7取样7.1从均匀的材料上取样，至少3个。当材料不均匀时，试件应按照一定的比例选取，以表现材料的变化情况。或者取几个代表试件，分别测试求平均值。8试件8.1板——相对较硬较坚固的材料，至少5mm厚。测量横向流阻时，切割样品的直径应使试件紧密的安装在试件筒内，必要时用油泥涂抹在试件边缘使试件和试件筒之间密封。对于侧向流阻，先把几个板叠放，然后和原来平面成一定的角度进行切割。切好后的试件按照常规方法测试。8.2毯类——相对较柔软，可弯折的材料，至少5mm厚。切好的试件应置于可移动的屏上，如需要，可用活塞将试件压至要求的厚度。注意试件边缘不能有空气隙，使用透明的试件筒可以便于发现空气隙。8.3薄片——厚度不足5mm的材料。切好的试件直径稍微小于试件筒上端的法兰盘外径。用压环固定试件，在法兰盘上涂上油泥使得试件只有在试件筒内的部分是多孔的。油泥也用来阻止气流从试件的边缘漏出。如果薄片材料的比流阻很低，可将试件堆叠，中间留有空气层，观察压力的逐渐下降，然后得出单层材料的平均结果。9步骤9.1根据测试类型安装试件。对试件和试件筒之间的缝隙进行密封。调整气流，使流量计和压力测试装置有示数。初始流速应小于50mm/s。记录压差P和体积流量U，计算流阻/RPU。9.2重复测量几次，每次使用更大一些的体积流量。如果表观流阻稳定上升，则气流很可能转变成了紊流，对应的读数将被剔除。在到达紊流状态前至少完成3次体积流量间隔合适的测量，建议每次至少提高25%。9.3测试尽量在温度225C的环境下进行。不需要根据气压对计算得出的结果进行调整。10计算10.1流阻按照以下公式计算：/RPU（1）其中/PU是在层流范围内读取的10个或者更多读数的平均值。10.2比流阻按照以下公式计算：/rSPU（2）10.3流阻率按照以下公式计算：0/rSPTU（3）10.4以上单位都为米-千克-秒制。厘米-克-秒制和米-千克-秒制、国际单位制之间的转换见表1。11报告11.1报告中需包含以下信息11.1.1对材料进行完整的鉴别和描述11.1.2测试类型和安装11.1.3试件的描述和尺寸11.1.4如果进行预处理，要记录处理过程11.1.5试件的数目11.1.6测试结果的原始值和平均值，单位制为米-千克-秒制。11.1.7温度，大气压，相对湿度11.1.8如果特意在过渡态或者紊流态做试验，应给出原因，并记录试验采用的气流线速度。12精度和偏差12.1没有定量的偏差值。因为材料的真值不可知，无法确定试验的偏差12.2试验室内精度和试验室间精度用以下量表示：试验室内95%重复性区间()Ir，试验室间95%再现性区间()IR，见表2。这些统计值是由7个试验室之间的循环测试得到的。12.3重复性和再现性区间的意义如下12.3.1重复性区间——对于同一试验室同一材料，两次测试结果的差的绝对值只有5%的概率超过这个区间12.3.2再现性区间——对于不同试验值同一材料，两次测试结果的差的绝对值只两次测试结果的差的绝对值只有5%的概率超过这个区间。13关键词13.1吸声，声学材料，流阻，流阻率附录A1试验室认证方法