泵地噪聲測量與評價與衡量方法

1、實用標準中華人民共和國國家標準GB 10890-89泵的噪聲測量與評價方法Methods of measuring and evaluating noise of pumps本標準中聲功率級測定方法等效采用國際標準 ISO 3746-1979聲學(xué)一噪聲源聲 功率級測定一概測法。1主要內(nèi)容與適用范圍本標準規(guī)定了泵的噪聲測量與評價方法。本標準適用于除潛液泵、往復(fù)泵以外的各種型式泵和泵用調(diào)速液力偶合器。 在應(yīng)用本標準時應(yīng)優(yōu)先選擇聲功率級方法，在條件不具備時才采用聲壓級方法。 有爭議時以聲功率級為準。2引用標準GB 3102.7聲學(xué)的量和單位GB 3240聲學(xué)測量中的常用頻率GB 3241聲和振動分析

2、用1/1和1/3倍頻程濾波器GB 3768噪聲源聲功率級的測定簡易法GB 3785聲級計的電、聲性級及測試方法GB 3974聲學(xué)名詞術(shù)語JJG 176聲壓級校準器試仃檢疋規(guī)程JJG 188聲級計試行檢定規(guī)程JJG 277標準聲源檢定規(guī)程3泵的聲功率級測定方法本標準規(guī)定的聲功率級測定方法與 GB3768規(guī)定的方法一致，應(yīng)用本方法能 夠較準確地了解泵或泵機組的噪聲水平。在需要精確測定泵聲源的聲功率級時， 應(yīng)考慮原動機（電動機、內(nèi)燃機等）噪聲的影響，必要時應(yīng)對原動機采取隔聲（如 隔聲罩）等降低影響的措施。3.1 測量誤差測量誤差系指由各種因素造成的累積的標準偏差。按本標準規(guī)定測量泵的聲功率級的誤差為

3、：a. 對泵聲源，其標準偏差不大于4dB；b. 在相同測試環(huán)境中對同類型泵進行比較時，其標準偏差不大于3dB。3.2 聲學(xué)測量環(huán)境理想的聲學(xué)測量環(huán)境應(yīng)是除一反射面 （地面）外無其他反射物體。在反射面 上方近似為一自由場。適合本標準的測量環(huán)境為寬廣的戶外或滿足要求的房間。 測量泵的噪聲一般都在試驗室（試泵場）進行。3.2.1 對測量環(huán)境（試驗室、試泵場）的要求評定試驗室是否符合要求的標準為 A/S> 1（A為試驗室房間的吸聲量，S為 測量表面的面積）或環(huán)境修正值7。3.2.2 背景噪聲的要求在測點上，泵工作時測得的A聲級與背景噪聲的A聲級與背景噪聲的A聲級 之差應(yīng)至少大于3dB。323 風(fēng)

4、速室外測量時，風(fēng)速應(yīng)小于6m/s并應(yīng)使用風(fēng)罩。室外測量時，電機冷卻通風(fēng)過大（手感）時應(yīng)使用風(fēng)罩。3.3 測試儀器3.3.1 概述測試儀器應(yīng)使用GB3785規(guī)定的2型或2型以上的聲級計，以及準確度相當(dāng) 的其他測試儀器。聲級計或其他測試儀器與傳聲器之間最好使用延伸電纜或延伸 桿。3.3.2 校準每次測量前后，需用準確度優(yōu)于土 0.5dB的聲級校準器在一個或多個頻率上 對整個測試系統(tǒng)（包括電纜）進行校準。聲級校準器應(yīng)按JJG 176規(guī)程、聲級計及其他測試儀器應(yīng)按JJG 188規(guī)程定期檢定，以保證測試儀器的準確度。3.4 泵的安裝與運行工況3.4.1 安裝在安裝泵和試驗設(shè)備時應(yīng)注意以下幾點：a. 在試

5、驗室測量時，出口節(jié)流閥應(yīng)裝在離泵較遠處；b. 吸入和排出管路噪聲過大時，應(yīng)采取降低噪聲影響的措施；c. 應(yīng)盡量減少來自其他試驗設(shè)備的噪聲影響。3.4.2 運行工況在測量離心泵、混流泵、軸流泵等葉片泵的噪聲時，應(yīng)在規(guī)定轉(zhuǎn)速（允許偏 差土 5%、規(guī)定流量下進行。在測量齒輪泵、滑片泵、螺桿泵等容積泵（住復(fù)泵 除外）噪聲時，應(yīng)在規(guī)定轉(zhuǎn)速（允許偏差土 5%、規(guī)定工作壓力下進行。3.5 A聲級的測量3.5.1 測量表面?zhèn)髀暺鲬?yīng)位于包絡(luò)聲源的假想測量表面上，可選用兩種測量表面的一種：a. 半徑為r的半球測量表面；b. 各面平行于基準體對應(yīng)各面的矩型六面體測量表面。當(dāng)比較相同類型泵的噪聲時，建議采用形狀相同的

6、測量表面和同樣的測點位 置。3.5.2 基準體基準體為一包絡(luò)聲源并終止于反射面上的最小矩形六面體。在確定基準體大小時，聲源的凸出部件（如凸臺、法蘭等）只要不是聲能的主要輻射體可不予考 慮。為了安全起見，基準體可選擇足夠大，將危險工作點包括進去。在測量泵的噪聲時，用泵聲源確定基準體。在測量泵機組的噪聲時，用泵機組聲源（包括泵和原動機一起）確定基準體。3.6 半球測量表面上的測量在選擇測量表面時，應(yīng)優(yōu)先選擇半球測量面，例如對單、兩級泵、雙吸泵、 中開泵、齒輪泵、滑片泵、螺桿泵等要求選擇半球測量面。3.6.1 測點位置將傳聲器位于半徑為r，面積為S=2n r2的假想半球表面上，傳聲器在半球 面上的位

7、置如圖1所示。其測點坐標如表1左方各欄所示，半球中心為基準體幾 何中心在反射面上的投影，半球的半徑至少為基準體最大尺寸的2倍。圖1半球表面上測點位置o基本測點如果被測聲源輻射可聽的離散頻率，選擇高出地面為0.6r的測點位置來測定A聲功率級Lw時寸將會帶來較大的誤差。在此情況下，測點位置可以位于恰好 高于地面的半球表面上。但只有地面是堅硬的（如混凝土或瀝青地面）情況下可 以這樣放置，測點離地面的距離不大于0.05mm這四個測點的位置如表1右方各欄所示。除需要的反射地面外，傳聲器距其他反射體應(yīng)不小于0.5mm>表1沿直角坐標系（0-X,Y,Z）以離開半球中心O的距離表示 的測點坐標測點高度為

8、Z=0.65r的測點在反射面上的測點X/rY/rZ/rX/rY/rZ/r10.80.00.61.00.0<0.5m20.00.80.60.01.03-0.80.00.6-1.00.040.0-0.80.60.0-1.03.6.2 試測對半球測量表面測點位置相對于被測聲源的方位（即坐標軸X、丫的方位）需要試測加以確定，即用聲級計在高度為0.6r處沿著距Z軸為0.8r的圓形路徑 找出A聲級最高的一點，使該點與4個測點位置之一重合。注：通常圖1中基準體的邊長丨i和丨2不一定與X和Y軸平行。3.6.3 測量在圖1所示的4個測點上測量聲源的A聲級，經(jīng)過對背景噪聲的修正后（見 本標準3.8條），按本

9、標準3.9條計算測量表面平均聲壓級和平均 A聲功率級。3.7 矩形六面體測量表面上的測量對大型多級泵、大型立式泵采用矩形六面體測量表面。3.7.1 測點位置傳聲器位于包絡(luò)聲源并與基準體各表面垂直距離為d的假想矩形六面體測量表面上，其主要測點如圖2所示，距離d 一般為1m最小距離不應(yīng)小于0.25m, 測點距反射面的高度h為(H+d)/2，H為基準體高度。測點距反射面最低高度為 0.15m。當(dāng)基準體高度H大于2.5m時，測點依次布置在(H+d)/2和(H+d)兩個高 度上(見本標準3.7.3.3條)或根據(jù)聲源的實際情況來安放，這時除每個高度上 的四個測點處，另兩個測點是：a. 距基準體頂面中心垂直

10、距離為 d處；b. 在本標準3.7.2條中規(guī)定的水平路徑上 A聲級最高的一點(圖2中虛線所 示的地方)。3.7.2 試測對矩形六面體測量表面，測點位置相對被測聲源的方向是固定的。 通過試測 確定本標準3.7.1條b條中所說的點，即用聲級計沿圖2虛線所示的水平矩形路 線移動，找出A聲級最高的一點。注：為了安全起見，聲源上方的測點可以不取，但必須在試測中證實如此做將不影響聲功率級的準確度。3.7.3 測點數(shù)目3.7.3.1 小聲源對于小聲源最少測點數(shù)目為6個，即4個基本測點再加上聲源上方一點和試 測得到的A聲級最高的一點。3.7.3.2 大聲源對于大聲源，試測時要在如圖2矩形路徑上所示的5個基本測

11、點上進行(聲 測上方測點除外)。如果所測得的聲級最高和最低之差超過 5dB時，需要附加如 下測點：對水平尺度t1、t2、超過1.0m的聲源，需要增加圖2所示的水平路徑上四 個角上的附加測點。對于水平尺度超過5.0m的聲源，除了增加四個角上的測點外，還要增加圖 2所示的附加中間測點，在測距d小于或等于1m時，測點間距應(yīng)小于或等于2m 測點d大于1m時，測點間距應(yīng)小于或等于 2d。3.7.3.3 高聲源對于高聲源(即高度超過2.5m的聲源)，需要在h1=(H+d)/2和h2=(H+d)兩 個高度上進行測量。沿著距形路徑試測得到A聲級最高的一點，應(yīng)包括在測點之 內(nèi)。每一高度上的測點數(shù)最少為 5點，當(dāng)

12、高度為h1時，要測量圖2中的5個基 本測點，當(dāng)高度為h2時，要測量四角上的測點和 A聲級最高的一點，這時，對 高聲源測點最少為11點，即兩個高度上的10點再加上頂部上一點。1- *1 a1 ' 1RMM MM -MM 耳.IIY1 f1*- X W VWTLJ J 1 If 圖2矩形六面體測量表面上的測點位置0基本測點；一一附加測點；X附加的中間測點 3.7.4 測量在規(guī)定的測點上測量聲源的 A聲級讀數(shù)值Lpa，對照各測點的背景噪聲按表 2進行修正，得各測點的A聲級測定值LpAi-Kii，用本標準3.9.1條中的式 計 算測量表面的平均聲壓級Lpa,3.8 背景噪聲的修正當(dāng)在每個測點上

13、測量A聲級時，若與背景噪聲的A聲級之差小于10dB時， 應(yīng)按表2所列修正量對所測得的A聲級加以修正。表2背景噪聲的修正聲源工作時測得的 A聲級與背景噪聲A聲級之 差應(yīng)減去的修正量 Ki33425261718190.5100.5>1003.9 測量表面平均聲壓級和A聲功率級的計算3.9.1 測量表面平均聲壓級Lpa的計算測量表面平均聲壓級Lpa由下式計算：匚PA=10 lgjS10ou<LPAi_wI式中：Lpa測量表面平均A聲級，dB (基準值為：20卩Pa);LpAi第i測點測量的A聲級讀數(shù)值，dB (基準值為：20卩Pa);Ki 第i測點背景噪聲修正量(見表2),dB ;N測點

14、總數(shù)。注：當(dāng)?shù)趇點的測定值LpAi-Ki的變動范圍不超過 5.0dB時，可使用算術(shù)平均值代替式 的 能量平均值，其計算誤差不大于0.7dB。3.9.2 A聲功率級的計算A聲功率級可由下式計算：Lw=(LpArK2)+10lg(S/S。)(2)式中：LwaA聲功率級，dB (基準值為：IPW);s測量表面和面積，m；S0基準面積為，lm2；K2環(huán)境修正值，dB。對于半球測量表面，式(2)中S由下式計算：S=2n r2r半球半徑，m>對于矩形六面體形測量表面，式(2)中S由下式計算：S=4(ab+bc+ca)式中：a=(L1/2)+d ;b=(L2/2)+d ;c=(L/2)+d ;L、L2

15、、Ls 基準體的長、寬、高，md測量距離，簡稱測距，m3.10 環(huán)境修正值&的確定3.10.1 用標準聲源確定K2值按JJG 227檢定合格的標準聲源放置在與被側(cè)聲源相同位置的測試環(huán)境中，并使用與被測聲源相同的測量方法。按本標準3.9.1條中的方法計算標準聲源在 測量表面上的平均聲壓級(需要背景噪聲的修正)。按本標準3.9.2條中的式(2)，計算標準聲源在被測聲源(泵)環(huán)境中的聲 功率級Lw,此時式中K2取零值。對多個位置上放置標準聲源的情況，標準聲源聲功率級Lw的取得應(yīng)先計算 出標準聲源放置在所有位置上的表面平均聲壓級的平均值。環(huán)境修正值K2可由下式求得：K2=Lw-Lwr(3)式中

16、：Lw在被測聲源(泵)環(huán)境測得的標準聲源的聲功率級，dB;Lwr標準聲源標定的聲功率級，dBo標準聲源的放置方法可分替代法與并列法兩種。當(dāng)被測聲源能從測試現(xiàn)場移 開時使用替代法，把標準聲源放置在與被測聲源相同的位置的反射平面上，對于較小的聲源或較大但其長度與寬之比小于2的聲源，只需放一個位置，對長與寬之比大于2的大聲源，標準聲源應(yīng)放置四個位置上，這四個位置分別為基準體在 反射平面上投影的四條矩形邊的中點上。當(dāng)被測聲源不能從測試現(xiàn)場移開時使用 并列法，可把標準聲源放置在被測聲源上表面或被測聲源四個側(cè)面的多個位置上 進行測量，被測聲源表面應(yīng)是完全的聲反射面，如被測聲源表面吸聲系數(shù)較大， 則并列法不

17、適用。3.10.2 用吸聲量A確定&值測定吸聲量A,即測定測量環(huán)境(試驗室、試泵聲)的混響時間 T,系指T60 一聲音已達到穩(wěn)定狀態(tài)后，停止聲源，平均聲能密度自原始值衰減至百萬分之一 (60dB)所需的時間，So測定混響時間用寬帶噪聲或脈沖聲激發(fā)，用 A計權(quán)接收 而得到。吸聲量A由下式給出：A=0.16(V/T)(4)式中：V試驗室容積，mi;T試驗室混響時間，s;K2由下式給出：K=10lg1+4/A/S(5)式中：S測量表面面積(與3.5.1條所述的測量面一致)，m。K2或由圖3查得。圖3環(huán)境修正值K(dB)4泵的聲壓級測定方法該方法包括對A聲級和頻帶聲壓級的測定方法，測定泵的頻帶

18、聲壓級不得必 需的，在認為需要時才測量。4.1 對測量環(huán)境的要求測量環(huán)境（試驗室或試泵場）要求除地面以外應(yīng)盡量不產(chǎn)生反射，即倍距離 聲壓級衰減值不小于5dB。用下述方法之一鑒別。4.1.1 在泵側(cè)（參考圖410在測點P-1P-5的方向上）距離泵體1m與2m 處測得的A聲級之差或距離泵體0.5m與1m處測得的A聲級之差不小于5dB。4.1.2 將標準聲源設(shè)置于被測泵安裝場所，距離標準聲源1m與2m處測得的A聲級之差或距離泵體0.5m與1m處測得的A聲級之差不小于5dB。4.1.3 不能滿足本標準4.1.1或4.1.2條規(guī)定時，須另行注明測量場所的條件 （室內(nèi)尺寸、設(shè)備尺寸、泵的室內(nèi)的布置），以及

19、按本標準 4.1.1或4.1.2條測得的倍距離聲壓級衰減值。4.2 A聲級的測量方法4.2.1 測點位置具有代表性的泵、原動機（電機）的測點選擇如圖410所示。其他泵的測點可參照此圖例確定。測點高泵體表面水平距離為1m測點高規(guī)定如下：泵的軸線距離聲反射面（地面）的高度為泵的中心高，當(dāng)泵的中心高大于 1m時，測點高規(guī)定1m；當(dāng)泵的中心高大于1m時，測點高與中心高相同。參考圖 4 10。4.2.2 A聲級的測定值與平均聲壓級Lpa的計算按泵的種類參考圖410,規(guī)定泵和原動機（電動機）的測點。在規(guī)定測點 上測量聲源的A聲級讀數(shù)值LPAi，對照各測點的背景噪聲按表2進行修正后，得各 測點的A聲級的測定

20、值LpAi-Kn，用本標準3.9.1條中式（1），分別對泵周圍的測 點（P-1P-5）、原動機周圍的測點（M-1M-3）進行平均計算。在評價泵的噪聲時用泵周圍測點的平均值。 在考核機組噪聲時用包括所有測 點的總平均值，都用Lpa表示。文檔大全圖5雙吸離心泵W ：圖6多機離心泵4.3 頻帶聲壓級的測量方法431 測點的位置測量頻帶聲壓級的測點選在圖圖8單級離心泵（電機加隔離罩）410所示帶“ * ”號的位置上。圖9立式軸流泵（單座式）圖10立式軸流泵（雙座式）4321/1倍頻程或1/3頻程的中心頻率由表3給出。表31/1倍頻程與1/3倍頻程中心頻率Hz1/1倍頻程中心頻率631252505001

21、0002000400080001/3倍頻程中心頻 率5010020040080016003150630063125250500100020004000800080160315630125025005000100004.3.3 頻帶聲壓級的測定值使用的濾波器應(yīng)符合GB3241的規(guī)定。根據(jù)需要選1/1或1/3倍頻程，在測 點上測頻帶聲壓級時，首先逐只測背景噪聲頻帶聲壓級。所測得的泵噪聲頻帶聲 壓級應(yīng)比同一中心頻率背景噪聲的頻帶聲壓級高 10dB以上，不能滿足上述規(guī)定 者，其差值310dB時按表2進行修正得頻帶聲壓級的測定值。5泵的噪聲級別評價方法在測量泵的聲功率級時，用評價表面上的聲壓級來評價泵的

22、噪聲級別；在測量泵的A聲級時，不重新規(guī)定評價表面，用本標準422條規(guī)定的平均聲壓級 評 價泵的噪聲級別(這里的Lpa與泵的聲功率級測定方法中測量表面的平均聲壓級 Lpa有區(qū)別)。5.1 評價表面用泵的聲功率級評價泵的噪聲級別時，規(guī)定一個半徑為R的半球面為評價表 面。R用下式確定：R v(l/4)li 才 h + i式中：ii、丨2基準體的長和寬，mh與泵的中心高有關(guān)，m對臥式泵中心高是泵的軸線到聲反射面(地 面)間的距離，m對立式泵中心高為1/2L,m。當(dāng)中心高不大于1m時，h取1m 當(dāng)中心高大于1m時，h取中心高。5.2 計算評價表面上的聲壓級設(shè)泵的聲功率級為，按半自由場條件下的點聲源，用下

23、式計算半徑為R的評價表面上的聲壓級：LpA=LwA20lg(R/R。)-8.0(7)式中：Lpa半徑為R的評價表面上的聲壓級，dB;Lwa泵聲源的聲功率級，dB;R規(guī)定的評價表面的半徑，用式(6)計算，mR基準半徑，1m。5.3 劃分泵的噪聲級別的限值不著 用三個限值La、Lb、Lc把泵的噪聲劃分為 A B、C、D四個級別，D級為不 合格。用下面的公式確定泵的噪聲限值：LA=30+9.71g(Pu n)(8)LB=36+9.71g(Pu n)(9)Lc=42+9.71g(Pu n)(10)式中：La、Lb、Lc一劃分泵的噪聲級別的限值，dB；Pu泵的輸出功率，Kvyn泵的規(guī)定轉(zhuǎn)速，r/min

24、。用式(8)、(9)、(10)繪制的泵的噪聲評價線圖見圖11。當(dāng)滿足：Pun< 27101.3的泵例外，因為它們的LcW 85dB,可不去區(qū)別其噪聲的A B 級別，所以對這些泵，當(dāng)滿足：Lpa或 Lpa< 85dB的泵評為合格；Lpa或 LpA>85dB的泵評為不合格；對Punw 27101.3的泵噪聲限值La、Lb、Lc在圖11中用虛線繪出，這些限值僅在如下情況中使用：a. 能夠精確測定泵聲源的噪聲級(聲功率級或聲壓級)，并且需要評價泵聲 源的噪聲水平時；b. 評價低噪聲泵(例如特殊設(shè)計的)的噪聲水平時；c. 對泵采取低噪聲措施后，評價它的噪聲水平時；d. 有關(guān)協(xié)議或合同有

25、規(guī)定時。5.4 泵的噪聲評價方法舉例例：250D-60X10多級泵的規(guī)定參數(shù)，流量 Q=450mh，揚程H=600m轉(zhuǎn)速 n=1480r/min?；鶞食叽?I i=0.65m,l 2=0.8m,l a=0.85m,并測得 A聲級為 LpA=94.6dB, A聲功率級為LW=105dB計算輸出功率：PU=p - g Q- H/1000=1000X 9.8 X450X600/1000 X3600=735.3(KW)用計算法確定La、Lb、Lc三個限值：把輸出功率Pu(735.3)、轉(zhuǎn)速n(1480)代入式(8)、(9)、(10):LA=30+9.71g(735.3 X 1480)=88.6(dB)

26、LB=36+9.71g(735.3 X 1480)=94.6(dB)Lc=42+9.71g(735.3 X 1480)=100.6(dB)用查線圖法確定La、Lb、Lc三個限值：圖11為泵的噪聲評價線圖，用它可以確定泵的噪聲限值，圖中橫坐標為泵 的輸出功率Pu(KW);縱坐標為泵的轉(zhuǎn)速n(r/min);每條斜線代表具有相同噪聲 限值的不同泵。圖的上下各有一條噪聲限值標尺，標尺刻度標出La、Lb、Lc的值。用查線圖法確定La、Lb、Lc三個限值，以250D-60X 10為例，步驟如下：以輸出功率Pu=735.3(KW)為橫坐標；轉(zhuǎn)速n=1480r/min為縱坐標，確定一點 M過M點作斜線的平行線

27、，該平行線的端點在標尺上的刻度為 La、Lb、Lc三個 限值：LA=88.6(dB)LB=94.6(dB)Lc=100.6(dB)用聲功率級評價泵的噪聲的級別計算評價表面的半徑R：r = J(1/4) XO,go卜 /0. 65X0, 804-0. 85:4-11.6(m)計算評價表面上的聲壓級；LPA=-20lg(1.6/1)-8=105-4.10-8=92.9(dB)由LPA(92.9dB)大于LA(88.6dB)且小于 /94.6dB)，以所以該泵的噪聲評價 為B級，用聲壓級評價泵的噪聲級別：由LB(94.6dB)且小于Lc(100.6dB)，所以該泵的噪聲評價為 B級。注：用聲壓級評價泵的噪聲在B級下限(94.6dB)上，而用聲功率級評價泵的噪聲級在B級里面，看岀用聲功率級才能正確反映泵的噪聲水平。圖11r 一-Isr:一fVI $ !飛山十2亠nI6測量記錄和格式6.1 記錄內(nèi)容在測試報告中應(yīng)包括測量面、測點位置示意圖、各測點的背景噪聲值、噪聲 讀數(shù)值、測定值及平均聲壓級，并填入相應(yīng)的記錄單中。有條件時，還應(yīng)把聲級 記錄儀（電平記錄儀或X-Y記錄儀）繪出的頻譜圖貼在記錄單后面的空白處。6.2 測試報告格式測試報告格式如下所示：泵的噪聲測試報告（聲功率級）產(chǎn)品型