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文檔簡介

第八章噪聲的測量§8-1、概述§8-2、基本概念§8-3、噪聲測量的儀表及其組成§8-4、壓縮機噪聲的測量方法§8-5、動力用空壓機和隔膜壓縮機噪聲聲功率級限值第八章噪聲的測量§8-1、概述1§8-1.概述從廣義上講,凡是人們不需要的聲音都可稱為噪聲?!?-1.概述從物理學(xué)的觀點講,噪聲是指聲強和頻率的變化都無規(guī)律,雜亂無章的聲音。§8-1.概述從廣義上講,凡是人們不需要的2概述壓縮機的噪聲已經(jīng)成為一個普遍的問題,其最大噪聲可達110分貝,好的機器為65~70分貝(A)左右,冰箱壓縮機40dB(A)左右,再降低困難較大。概述壓縮機的噪聲已經(jīng)成為一個3壓縮機的噪聲源①

空氣動力性噪聲;②

機械性噪聲;③

電磁性噪聲。三種中,空氣動力性噪聲為主要部分。按照聲源的不同,壓縮機的噪聲源主要有:壓縮機的噪聲源①

空氣動力性噪聲;按照聲4測量壓縮機噪聲的目的①

評價壓縮機的噪聲水平,是否在規(guī)定范圍之內(nèi),希望其噪聲越低越好;②

為設(shè)計消音器提供依據(jù);③

找出壓縮機的主要噪聲源,為采取措施提供依據(jù);④

考察壓縮機噪聲對有關(guān)場所的影響。測量壓縮機噪聲的目的:測量壓縮機噪聲的目的①

評價壓縮機的噪聲水平,是否在規(guī)5控制壓縮機噪聲的措施①

降低聲源的噪聲;②

控制傳輸路徑的噪聲(隔音罩、消音器等);③

在接收器旁使用噪音防護設(shè)備。控制壓縮機噪聲的措施概括起來可分為三類:控制壓縮機噪聲的措施①

降低聲源的噪聲;控制6§8-2.基本概念§8-2.基本概念表示噪聲強弱的物理參數(shù)有聲壓、聲功率和聲強。本章僅討論噪聲的測量技術(shù)問題,內(nèi)容包括有關(guān)噪聲的基本概念;噪聲的測量儀表及有關(guān)標準等等。§8-2.基本概念§8-2.基本概念本章僅討論7一、聲壓我們知道,聲音的定義為:在空氣、水和其它介質(zhì)中,人耳所能聽到的任何壓力變化。

這種壓力的變化很快,至少每秒鐘變化20次,才可能被聽到。

一、聲壓一、聲壓我們知道,聲音的定義為:在空氣、水8聲壓每秒壓力的變化次數(shù)叫做聲音的頻率(HZ)。聲波在介質(zhì)中傳播過程,實際上也是壓力傳播過程,因此聲壓的大小反映了聲音的強弱。聲壓每秒壓力的變化次數(shù)叫做聲音的頻9聲壓

我們所說的聲壓P實際上指的是有效聲壓,在某一點的有效聲壓P,是指在一定時間間隔內(nèi)瞬時聲壓的均方根值,其數(shù)學(xué)表達式為:(有效值等于它的瞬時值平方在一個周期內(nèi)的均值,再取平方根,故稱均方根值)。

聲壓我們所說的聲壓P實際上指的是有效聲10聲壓

聽閾聲壓:正常人耳剛剛能聽到的聲壓(1000HZ下為2×10-5N/m2)。

痛閾聲壓:為剛剛使人耳疼痛感覺的聲壓(1000HZ下為20N/m2)。當聲壓達其10倍以上時就可能引起耳朵出血,鼓膜損傷等。聲壓聽閾聲壓:正常人耳剛剛能聽到的聲11聲壓在自由聲場中(完全沒有反射的聲場),聲壓為:在噪聲測量中,所采用的傳感器(傳音器)也是相應(yīng)與聲壓的。聲壓在自由聲場中(完全沒有反射的聲12聲壓u——空氣質(zhì)點的速度(m/s); ——空氣密度(kg/m3);c——聲波在空氣的速度(m/s)。 是傳播聲波介質(zhì)的特性阻抗。它隨溫度和大氣壓的變化而變化。對于空氣:P大氣=1013mb,20℃時,=413kg/sm2=413瑞利。

聲壓u——空氣質(zhì)點的速度(m/s); 13二、聲強、聲功率聲波是能量的攜帶者,聲波的傳播伴隨著聲量流。為了反映聲能的傳播情況我們引出了聲強、聲功率。二、聲強、聲功率二、聲強、聲功率聲波是能量的攜帶者,聲波的傳播141、聲強按定義:聲強為一矢量,方向是能量的傳播方向,垂直于這個方向,聲強為零。所以聲強只有規(guī)定方向才有意義。1、聲強在單位時間內(nèi)通過與聲波切線垂直的單位面積內(nèi)的聲能為聲強(能流密度)。用I表示,單位:瓦/米2。1、聲強按定義:聲強為一矢量,方向是能量的152、聲功率聲強與聲功率之間的關(guān)系兩者有如下關(guān)系式:2、聲功率聲源在單位時間內(nèi)輻射出來的總聲能量。單位:瓦、用W表示。2、聲功率聲強與聲功率之間的關(guān)系兩者有如下16聲功率

s—包圍聲源的封閉面積;

In—聲強在基之面積ds法線方向的分量。

對于球面聲波在自由場中傳播時,聲源發(fā)出的聲功率為:(瓦)或(瓦/米2)

r——球半徑(米)

半球時:(瓦/米2)聲功率s—包圍聲源的封閉面積;17聲功率

可見:對于聲源來說,聲功率是恒量。聲強則隨r的不同而不同,并與r2成正比例。聲功率可見:對于聲源來說,聲功率是恒量。聲強則隨r18聲強與聲壓的關(guān)系聲強與聲壓的關(guān)系(自由場中):

(瓦/米2)p——聲壓;—特性阻抗。聲強與聲壓的關(guān)系聲強與聲壓的關(guān)系(自由場中):19聲功率與聲壓的關(guān)系而聲功率與聲壓的關(guān)系為:(球面)(瓦)(半球面)(瓦)聲功率與聲壓的關(guān)系而聲功率與聲壓的關(guān)系為:20聲強與距離的關(guān)系

由前知道,球面聲波輻射時,聲強與r2成反比,也就是說聲強隨距離的平方而衰減,這是因為聲源發(fā)出的能量是一定的,離開聲源的距離越遠,分布面也就越大,通過單位面積的能量就越小,這就是為什么離開聲源越遠,聲波越弱(聲音越?。┑脑蛑?。聲強與距離的關(guān)系由前知道,球面聲波輻射時,聲強與r2成21影響聲強因素

在實際情況中,有很多因素影響聲強,例如:聲源輻射時具有一定的指向性,聲波在傳遞過程中發(fā)生反射時、散射和吸收等現(xiàn)象,這說明噪聲強度與環(huán)境有關(guān),因此在噪聲測量中,對其測量環(huán)境也有一定的要求。影響聲強因素在實際情況中,有很多因素影響聲強,例22聲壓級、聲強級和聲功率級的概念

在實際工作中,由于用聲壓來表示聲音的強弱,用聲強來表示聲能量的大小,這是很不方便的(如從聽閾到痛閾,聲壓(N/m2~20N/m2)的絕對值相差1百萬倍,而聲強(~1瓦/米2)的絕對值差億萬倍),

聲壓級、聲強級和聲功率級的概念在實際工作中,由于用23聲壓級、聲強級和聲功率級的概念因此,在實際工作中,人們常用一個成倍比關(guān)系的對數(shù)量——稱為級,單位為分貝,(分貝是級的單位,沒有量綱,來源于電訊工程)來表示聲音的大小,從而我們又引進聲壓級、聲強級和聲功率級的概念。聲壓級、聲強級和聲功率級的概念因此,在實際工24三、聲壓級

三、聲壓級LP定義式:(分貝)(式8-6)P—聲波的聲壓(牛/米2)P0—基準聲壓(聽閾聲強1000HZ時的P0=2×105牛/米2)于是:分貝三、聲壓級三、聲壓級LP25四、聲強級

四、聲強級LI

定義式:(分貝)(式8-7)I——聲強(瓦/米2)I0——基準聲強I0=瓦/米2(1000Hz時的聽閾聲強)從而:分貝四、聲強級四、聲強級LI26五、聲功率級

五、聲功率級LW定義式:(分貝)W——聲功率(瓦)W0——基準聲功率W0=瓦五、聲功率級五、聲功率級LW27聲壓級、聲強級和聲功率級的概念

可見引入級的概念以后,可以把聲壓的數(shù)百萬倍的變化范圍,聲強和聲功率的數(shù)億萬倍的變化,變成0—120分貝的變化范圍。這樣,既方便,又符合人的生理感覺,這種表示方法已為國際所公認,并使用。聲壓級、聲強級和聲功率級的概念可見引入級的概念以后28聲壓級、聲強級和聲功率級的概念

實際在噪聲測量中,上述三種并非全測(LI、Lw無法測),往往是測出聲壓級后,利用他們之間的關(guān)系式求另外的一種級。聲壓級、聲強級和聲功率級的概念實際在噪聲測量中,上述三29六、LP、LI、LW之間的關(guān)系

六、LP、LI、LW之間的關(guān)系

1、

LP與LI的關(guān)系

(分貝)上式僅適用于自由聲場。六、LP、LI、LW之間的關(guān)系六、LP、LI、LW之間30討論討論:(1)當瑞利時,LI=LP;(2)當瑞利時,LI<LP;(3)當時(溫度22℃,壓力1001mb)則LI比LP小約0.1分貝,從而可以認為:在通常情況下:LI=LP。討論討論:31

2、LI與LW的關(guān)系

2、LI與LW的關(guān)系:(分貝)

(瓦/米2、瓦)

2、LI與LW的關(guān)系

2323、

Lp與LW的關(guān)系

3、

Lp與LW的關(guān)系:由上式得:(分貝)∵在通常(溫度為22℃,壓力為1001mb時)∴(聲功率法則用此式計算)3、Lp與LW的關(guān)系

3、Lp與LW33七、分貝得計算聲壓級、聲強級和聲功率得單位是分貝。分貝是級的單位,沒有量綱,來源于電訊工程?;蛘哒f分貝是對數(shù)單位,因此,分貝不能按自然數(shù)運算進行,而應(yīng)依照對數(shù)法則進行計算。七、分貝得計算:七、分貝得計算聲壓級、聲強級和聲功率得單位是分貝。分貝34

1、

分貝的加、減

1、

分貝的加、減當有幾個聲壓級LP1、LP2…LPn需要求總聲壓級LP時,可按下式求取總聲壓級:分貝

1、

分貝的加、減

1、

分貝的加、減35分貝的加、減

減法也可以用公式計算但應(yīng)把所測數(shù)據(jù)從小到大排列,再按下式求得:

LP1>LP2>…>LPn分貝的加、減減法也可以用公式計算但應(yīng)把所測數(shù)據(jù)36

2、分貝數(shù)的平均值

2、分貝數(shù)的平均值設(shè)有n個分貝數(shù),要求它們的平均值,則可按下式求得:

2、分貝數(shù)的平均值

2、分貝數(shù)的平均值37分貝數(shù)的平均值例:測量得某臺壓縮機的噪聲為(A聲級)85、86、85.5,求其平均值。分貝數(shù)的平均值例:測量得某臺壓縮機的噪聲為(A聲38分貝數(shù)的平均值

在實際工作中,人們可慣于用算術(shù)平均法。有關(guān)的標準規(guī)定,當數(shù)值相差較?。ㄒ话阈∮?分貝時)可以用算術(shù)平均法,其誤差不大于1分貝。如上:(分貝)誤差為0.002分貝,0.023%分貝數(shù)的平均值在實際工作中,人們可慣于用算術(shù)平39八、噪聲高、中、低頻的區(qū)分最高聲壓級分布在350HZ以下為低噪聲;最高聲壓級分布在350~1000HZ間為中噪聲;最高聲壓級分布在1000HZ以上為高噪聲。八、噪聲高、中、低頻的區(qū)分:通常作如下區(qū)分:八、噪聲高、中、低頻的區(qū)分最高聲壓級分布在350HZ以下為低40主觀評價的討論

以上討論的一些基本概念是屬于描述噪聲的觀察物理參數(shù),但要反映到人耳內(nèi)就將產(chǎn)生一個主觀的評價。下面進行討論。主觀評價的討論以上討論的一些基本概念是屬于描述41九、噪聲的主觀評價1、等響度曲線、響度、響度極。人耳對聲音的感覺不僅與聲強(聲壓)有關(guān),而且也和頻率有直接的關(guān)系。

九、噪聲的主觀評價:噪聲的主觀評價是用響度和響度極進行評價的。九、噪聲的主觀評價1、等響度曲線、響度、響度極。421、等響度曲線、響度、響度極

強度相同而頻率不同,聽起來是不一樣的。大量的試驗研究證明:人耳對高頻噪聲是敏感的(在2kHZ~5kHZ之間最敏感),而對于低頻或較高頻是比較遲鈍的。這里就有一個客觀存在的物理現(xiàn)象和人耳感覺的主觀量的統(tǒng)一問題。這種主客觀的差異主要是由于聲波頻率的不同而引起的。1、等響度曲線、響度、響度極強度相同而頻率不同,聽43等響度曲線、響度、響度極

前面提到的聽閾(

)和痛閾()的數(shù)值都是1000HZ純音條件下主客觀量的統(tǒng)一。當聲音的頻率發(fā)生變化時,聽閾和痛閾的數(shù)值也將隨之而變化。為了使在任何頻率條件下主客觀量都統(tǒng)一起來,就需要把人的聽力試驗在各種頻率條件下一一進行,通過這種試驗得出的曲線稱為等響曲線。等響度曲線、響度、響度極前面提到的聽閾(44等響度曲線、響度、響度極

根據(jù)人耳上述的特性,人們仿照聲壓級這個概念,引進了一個與頻率有關(guān)的響度極,其單位為方,就是選取1000HZ的純音做為基準聲音,某噪音聽起來與該純音一樣響,該聲音的響度極就等于這個純音的聲壓級(分貝值)。如噪聲聽起來與聲壓級70分貝、頻率100HZ的基準聲音一樣響,則該噪聲的響度等級就是70方.等響度曲線、響度、響度極根據(jù)人耳上述的特性,人們45等響度曲線、響度、響度極

利用與基準聲音比較的方法,通過大量正常人耳典型聽者的試驗,就可以得到整個可聽范圍的純音的響度極。用曲線描繪出來稱為等響曲線。

等響度曲線、響度、響度極利用與基準聲音比較的方法,46等響度曲線圖等響度曲線圖47等響度曲線、響度、響度極

等響曲線族中每一條曲線相當于聲壓級和頻率不同而響度相同的聲音,也就是相當于一定響度極(方)的聲音。最下面的聽閾曲線(零方線),最上面的曲線是痛閾曲線(120方響度極曲線)。兩曲線之間是正常人耳可以聽到的全部聲音分為十三個響度極。等響度曲線、響度、響度極等響曲線族中每一條曲線相當48響度曲線中可以看出如:同樣的響度級60方,100HZ、聲壓級67分貝;1000HZ聲壓級60分貝;3000~4000HZ聲壓級52分貝。從響度曲線中可以看出:(1)

人耳對高頻聲敏感,特別是3000~4000HZ的聲音最敏感,而對于低頻聲特別是100HZ以下的聲音不敏感。響度曲線中可以看出如:同樣的響度級60方,100H49響度曲線中可以看出如聲壓級為50分貝時,30Hz的特低頻音是聽不到的(低于聽闊曲線),它的響度級還不到零方,而同樣50分貝的聲壓級,60Hz的低音響度級卻為25方。⑵、當聲壓級小和頻率低時聲壓級(分貝)和響度級(方)的差別很大。響度曲線中可以看出如聲壓級為50分貝時,30Hz的50響度曲線中可以看出

響度與人的主觀感覺成正比,它主要是聲壓的函數(shù),但也與頻率有關(guān)。③當聲壓級大于100分貝時,等響曲線已逐漸拉平。說明頻率的變化對響度級的影響不明顯。響度級是個相對量,是不能算術(shù)加減的,為了計算絕對值和百分比,從而引出一響度的概念,單位為“宋”,是個絕對量。響度曲線中可以看出響度與人的主觀感覺成正比,它主要是51響度與響度級對應(yīng)關(guān)系

定義一宋的響度為40方的響度級。如40方為一宋,50方為2宋,60方為4宋等等,即響度級增加10方,響度相應(yīng)增加一倍。其換算關(guān)系式如下:響度:宋響度級:方響度與響度級對應(yīng)關(guān)系定義一宋的響度為40方的響度級。如52十、聲級

響度級盡管可以作為噪聲主觀評價的量,但它不能用儀表直接測量出來。為了對噪聲進行主觀的評價,人們根據(jù)等響曲線設(shè)計出一種所謂聲級儀表─聲級計。

十、聲級聲級計是一種對聲音的反應(yīng)與人耳對聲音的反應(yīng)大致相同的儀器,它可以直接讀出噪聲的某一主觀評價。十、聲級響度級盡管可以作為噪聲主觀評價的量,但它53聲級我們知道,聲級計按其工作原理講“輸入”信號是噪聲客觀的物理量─聲壓,而“輸出”信號不僅是對數(shù)關(guān)系的聲壓級,而且最好是符合人耳特性的主觀量響度級。

在噪聲測量中,用聲級計的計權(quán)網(wǎng)絡(luò)測量出來的噪聲大小,稱為聲級,它是一個主觀量。那么什么叫計權(quán)網(wǎng)絡(luò)呢?聲級我們知道,聲級計按其工作原理講“輸入”信號54聲級

聲壓級沒有反應(yīng)出頻率的影響,為了使聲壓級的“輸出”符合人耳特性,應(yīng)通過一套過濾器網(wǎng)絡(luò),造成對某些頻率成分的衰減,使聲壓級修正為相對應(yīng)的等響曲線,這就是所謂的計權(quán)網(wǎng)絡(luò)。聲級聲壓級沒有反應(yīng)出頻率的影響,為了使聲壓級的“55聲級

國際電工委員會標準規(guī)定,在一般情況下只設(shè)三套修正電路,即A、B、C三種計權(quán)網(wǎng)絡(luò),但有的也設(shè)置D計權(quán)網(wǎng)絡(luò),用于測量航空噪聲。A網(wǎng)絡(luò):是模擬人耳對40方純音的響應(yīng),它使信號通過時,低、中頻段(1000Hz以下)有較大的衰減。聲級國際電工委員會標準規(guī)定,在一般情況下只設(shè)三套56A、B、C計權(quán)網(wǎng)絡(luò)頻率響應(yīng)特性曲線A、B、C計權(quán)網(wǎng)絡(luò)頻率響應(yīng)特性曲線57聲級

可見其A網(wǎng)絡(luò)對低頻不敏感,而對高頻敏感,這與人耳對噪聲的感覺較接近。因此在有的聲級計中,甚至只有A計權(quán)網(wǎng)絡(luò),在測噪聲中也僅測A聲級。B網(wǎng)絡(luò):是模擬人耳對70方純音的響應(yīng),其對低頻段有一定的衰減。聲級可見其A網(wǎng)絡(luò)對低頻不敏感,而對高頻敏感58聲級用三種網(wǎng)絡(luò)測出的噪聲大小,分別稱為A、B、C聲級。記為:C網(wǎng)絡(luò):是模擬人耳對100方純音的響應(yīng),它可在整個可聽頻率范圍內(nèi)有近乎平直的響應(yīng),可代表總聲壓級。聲級用三種網(wǎng)絡(luò)測出的噪聲大小,分別稱為A、B、C59聲級

設(shè)置計權(quán)網(wǎng)絡(luò),從而對人耳敏感的頻率域加以強調(diào),對人耳不敏感的頻率域加以衰減,這就可以直接讀出人耳對噪聲感覺得數(shù)值,使主客觀趨于統(tǒng)一。聲級設(shè)置計權(quán)網(wǎng)絡(luò),從而對人耳敏感的頻率域加以強調(diào),60聲級

另外,利用A、B、C三擋聲級的讀數(shù),可大致了解噪聲的頻譜特性。當:時,表明噪聲的高頻(500Hz以上)的成分突出。,中頻成分較多。,表明噪聲是低頻特性。聲級另外,利用A、B、C三擋聲級的讀數(shù),可大致了61十一、噪聲的頻譜分析我們知道噪聲的可聽頻率范圍為20?20000Hz,其變化范圍高達1000倍,為了方便和實用上的需要,通常把寬廣的聲頻范圍劃分成若干較小的段落,稱為頻程。

十一、噪聲的頻譜分析

1、譜分析中的一些概念(1)、頻程(頻帶、頻段)十一、噪聲的頻譜分析我們知道噪聲的可聽頻率范圍為20621、譜分析中的一些概念

如某一頻程上限90Hz,下限45Hz,則帶寬為45Hz。(2)、

帶寬(頻帶寬度)頻程有上限頻率值(高截止頻率)和下限頻率值(低截止頻率)。兩者之差的中間區(qū)域稱為頻帶寬度,簡稱帶寬。1、譜分析中的一些概念如某一頻程上限90Hz,下限463譜分析中的一些概念

在噪聲測量中,常采用等對數(shù)帶寬來判定頻程。頻程的上限頻率與下限頻率之間應(yīng)滿足以下關(guān)系:譜分析中的一些概念在噪聲測量中,常采用等對數(shù)帶寬來判64譜分析中的一些概念

當n=1時為倍頻程,n=1/2時為1/2倍頻程,n=1/3時為1/3倍頻程。頻帶的寬度可表示為:

(Hz)譜分析中的一些概念當n=1時為倍頻程,n=1/2時為1/65譜分析中的一些概念

在噪聲的測量中,最常用的是倍頻程和1/3倍頻程。(3)、中心頻率中心頻率是上下限的幾何平均值即:(Hz)譜分析中的一些概念在噪聲的測量中,最常用的是倍頻程和(66譜分析中的一些概念

目前,所通用的倍頻程中心頻率為31.5、63、125、250、500、1000、2000、4000、8000和16000Hz,這個倍頻程就可以把可聽的聲音全部表示出來,大大簡化測量。而在工程現(xiàn)場測量中,一般只用63?8000HZ的八個信號頻程就可以了,若需詳細分析,則可進行1/3倍頻穩(wěn)的測量分析。

譜分析中的一些概念目前,所通用的倍頻程中心頻率為672、噪聲頻譜的特點及頻譜分析(1)具有一系列分散頻率成分所組成的聲音,在頻譜圖是一系列直線段,稱為線譜。如一些樂器的頻譜。

2、噪聲頻譜的特點及頻譜分析由于可聽聲頻率的寬度廣以及噪聲波形的復(fù)雜性,頻譜的形狀也是多種多樣的,大體可分為三種:2、噪聲頻譜的特點及頻譜分析(1)具有一系列分散頻率成分所68頻譜的形狀a)線譜b)連線譜c)混譜頻譜的形狀a)線譜b)連線譜c69噪聲頻譜的特點及頻譜分析

(2)連線譜(壓縮機屬這一類)。(3)混合譜(線譜和連線譜的成分都有,如鼓風(fēng)機)在活塞式壓縮機的噪聲測量中,對于寬廣連續(xù)的噪聲頻譜沒有必要,也不易對每個頻率成分進行分析,而是按倍頻程或1/3倍頻程進行分析的。噪聲頻譜的特點及頻譜分析(2)連線譜(壓縮機屬這一類70噪聲頻譜的特點及頻譜分析

通常是用分析儀進行的(分析儀有單獨的和與聲級計連在一起的)。將分析儀測量的結(jié)果以中心頻率為橫坐標,聲壓級為縱坐標可作出譜圖。由譜圖可清楚地分析噪聲成分和性質(zhì)以及進行頻譜分析。

噪聲頻譜的特點及頻譜分析通常是用分析儀進行的(分析儀714L-20/8型壓縮機頻譜分析圖4L-20/8型壓縮機頻譜分析圖72§8-3、噪聲測量的儀表及其組成

用于測量噪聲的儀器稱為聲級計。它是一種類似人耳反應(yīng)的儀器。它還能進行客觀的聲壓測量?!?-3、噪聲測量的儀表及其組成有很多種可用于聲測量的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)大同小異,都包括一個傳感器、一個處理部分和讀數(shù)單元。§8-3、噪聲測量的儀表及其組成用于測量噪聲的儀器稱73噪聲測量框圖

噪聲測量框圖如下:

噪聲測量框圖噪聲測量框圖如下:74噪聲測量的常用儀表噪聲測量的準確度和可靠性,除與儀表本身的技術(shù)性能有關(guān)外,在很大程度上取決于儀表的正確使用和測量裝置的配置。除熟悉儀表性能外,更重要的是掌握其準確的使用方法。噪聲測量的常用儀表有:聲級計(包括傳感器)、頻率分析儀和自動記錄儀等。噪聲測量的常用儀表噪聲測量的準確度和可靠性,除與儀75一、傳聲器

一、傳聲器傳聲器也叫話筒,它的功用是把聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娪嵦?。它是測量儀器的關(guān)鍵部件。測聲儀的頻率響應(yīng)、靈敏度、方向性和測量范圍以及精度等都與傳聲器直接有關(guān)。常見的傳聲器有電動式、壓電式(普通聲壓級)和電容式(用于精密聲級計)等。一、傳聲器一、傳聲器測聲儀的頻率響應(yīng)、靈敏度76二、聲級計

二、聲級計聲級計主要有傳聲器、放大器、衰減器、計權(quán)網(wǎng)絡(luò)和指示儀表組成。若與頻譜分析儀配合,還可以進行噪聲的頻譜分析。聲級計除設(shè)A、B、C三種網(wǎng)絡(luò)外還設(shè)有線性網(wǎng)絡(luò),主要是用于測量噪聲的總聲壓級。二、聲級計二、聲級計聲級計除設(shè)A、B、C77ND2型聲級計ND2型聲級計78HS5670型聲級計HS5670型聲級計79聲級計

聲級計按其精度可分為四類:O型聲級計,作為實驗室用標準聲級計,如NF6型以及丹麥產(chǎn)2230型等;Ⅰ型聲級計,相當于精密聲級計;如江西紅聲廠的HS5670、ND1、ND2、ND6型等聲級計聲級計按其精度可分為四類:Ⅰ型聲級計,相當于精80聲級計

Ⅱ型聲級計,作為一般測噪用;如江西紅聲廠的ND10型、北京長城無線電廠生產(chǎn)的SJ-1、SJ-2型等;Ⅲ型聲級計,作為普及型聲級計。按其體積大小可分為:臺式、便攜式和袖珍式聲級計。聲級計Ⅱ型聲級計,作為一般測噪用;如江西Ⅲ型聲級81聲級計

(1)用相應(yīng)廠家生產(chǎn)的活塞發(fā)生器進行校準,如紅聲廠生產(chǎn)的NX6型發(fā)生器,在250Hz時,產(chǎn)生聲壓級為124±0.2分貝的恒定聲音。 聲級計要進行定期校準,其方法有兩種:(2)利用儀器自身的儀表根據(jù)廠家提供靈敏度自己校準。聲級計(1)用相應(yīng)廠家生產(chǎn)的活塞發(fā)生器進聲級計要進行定82§8-4、壓縮機噪聲的測量方法1、概述測試儀器應(yīng)用GB3785—83《聲級計的電、聲性能及測試方法》中規(guī)定的2型或2型以上的聲級計,以及精度相當?shù)钠渌鼫y試儀器。聲級計或其它測試儀器與傳聲器之間應(yīng)使用延伸電纜或延伸桿?!?-4、壓縮機噪聲的測量方法

一、測試儀器§8-4、壓縮機噪聲的測量方法1、概述§8-483一、測試儀器每次測量前后,需用精度優(yōu)于±0.5dB的聲級校準器在一個合適的頻率下對整個測試儀器系統(tǒng)進行校準。2、校準聲級校準器應(yīng)按JJG176—76《聲壓級校準器試行定規(guī)程》一、測試儀器每次測量前后,需用精度優(yōu)于±0.84校準聲級計及其它測試儀器應(yīng)按JJG188—78《聲級計試行檢定規(guī)程》定期檢定。以保證測試儀器的準確度。校準聲級計及其它測試儀器應(yīng)按JJG188—85二、測量環(huán)境、需測定的量和測量誤差1.測量環(huán)境(1)寬廣的戶外場地,反射平面可以是土地面、混凝土或瀝青地面,反射平面應(yīng)大于測量表面在其上的投影。二、測量環(huán)境、需測定的量和測量誤差二、測量環(huán)境、需測定的量和測量誤差1.測量環(huán)境二、測量環(huán)86測量環(huán)境(2)普通房間,反射平面為房間內(nèi)地平面,木板地或磚地板也許可,并按附錄A規(guī)定的方法確定環(huán)境修正值K,K應(yīng)不大于7dB。測量環(huán)境(2)普通房間,反射平面為房間內(nèi)地平87測量環(huán)境、需測定的量和測量誤差3、測量誤差測量的誤差為:a、A計權(quán)聲功率級的標準偏差不大于5dB。2、需測定的量A計權(quán)聲功率級。測量環(huán)境、需測定的量和測量誤差3、測量誤差88測量環(huán)境、需測定的量和測量誤差b、在相同測試環(huán)境中對同類型的聲源進行測量時,則這種比較結(jié)果的標準偏差不大于3dB。注:測量誤差系指由各種因素所造成的累積標準偏差。測量環(huán)境、需測定的量和測量誤差b、在相同測試環(huán)境89

四、機組的安裝和運轉(zhuǎn)(1)機組應(yīng)按有關(guān)的技術(shù)條件規(guī)定安裝,否則,應(yīng)在測試報告中說明。(2)固定的壓縮機機組的安裝,應(yīng)避免儲氣罐與排氣口輻射噪聲的影響。四、機組的安裝和運轉(zhuǎn)1、機組的安裝四、機組的安裝和運轉(zhuǎn)(1)機組應(yīng)按有關(guān)的技術(shù)條件規(guī)定安裝,90機組的安裝和運轉(zhuǎn)

機組應(yīng)在額定工況下連續(xù)運轉(zhuǎn),達到穩(wěn)定狀態(tài)后進行噪聲測量,如果需要也可在各方相互同意的其它工況條件下測量,但應(yīng)在測試報告中詳細記錄。2.機組的運轉(zhuǎn)注:壓縮其它氣體的機組改用空氣來測定其聲功率時,應(yīng)予以說明。

機組的安裝和運轉(zhuǎn)機組應(yīng)在額定工況下連續(xù)運轉(zhuǎn),達到穩(wěn)91五、基準體和測量表面(1)為了確定測量表面和傳聲器的位置,應(yīng)取一個恰好包絡(luò)被測機組并終止于反射平面上的最小矩形六面體作為基準體(不同機型的基準體見以下一些示圖)。五、基準體和測量表面1.基準體五、基準體和測量表面(1)為了確定測量表面和傳聲器的位五、92Z型機組的基準體Z型機組的基準體93L型機組的基準體L型機組的基準體94V型機組的基準體V型機組的基準體95螺桿機組的基準體螺桿機組的基準體96內(nèi)燃機拖動機組的基準體內(nèi)燃機拖動機組的基準體97D型機組的基準體D型機組的基準體98H型機組的基準體H型機組的基準體99基準體和測量表面

確定基準體時,對機組凸出的小部件,如手柄、拉桿和連接管等這類聲功率的非主要輻射體不予考慮,而直接安裝在吸氣口上的進氣消聲器應(yīng)作為主要的噪聲源。(2)對大型機組基準體尺寸可由最大的部件和產(chǎn)生最高聲功率輻射的部件來確定?;鶞鼠w和測量表面確定基準體時,對機組凸出的小部100基準體和測量表面2.測量表面測量表面為一個位于反射平面上的與基準體幾何相似的矩形六面體表面(不包括反射平面)。各面與基準體對應(yīng)面平行且相矩距1m(見下圖)。基準體和測量表面2.測量表面101矩形六面體上的測點位置圖B1矩形六面體上的測點位置圖B1102基準體和測量表面它的表面S按下式計算:(1)

式中:a、b—測量面的長和寬的二分之一,m;c—測量面的高,m?;鶞鼠w和測量表面它的表面S按下式計算:103六、聲壓級的測量對于基準體的最大尺寸小于3m的機組應(yīng)在一個測量點上測量背景噪聲,否則應(yīng)在每一個測點位置上測量背景噪聲,背景噪聲的影響按下表進行修正。六、聲壓級的測量1、背景噪聲六、聲壓級的測量對于基準體的最大尺寸小于3m的機104表dB測得機組噪聲與背景噪聲聲壓級之差

從測得的機組聲壓級中減去的量

<3(測量無效)

334~526~819~100.5>100表dB測得機105測點位置

2.風(fēng)速戶外測量對風(fēng)速應(yīng)小于6m/s(相當于四級風(fēng)),并應(yīng)使用風(fēng)罩。3.測點位置所有的測點(即傳聲器布置點)都應(yīng)位于所確定的測量表面上。測點分基本測點和附加測點見圖B1。測點位置2.風(fēng)速3.測點位置106基本測點a.位于每個側(cè)面中間,距反射面的高度h為測量面高度一半的4個點;b.在高度為h的水平路徑上A聲級最高的點(圖B1中虛線所示的地方);c.頂面中心的點,當能證實比測點不影響聲功率級測量的準確度時可不取。(1).基本測點基本測點為6個,即:基本測點a.位于每個側(cè)面中間,距反射面的高度(1)107附加測點a.

此高度四個角上的測點;b.

對水平尺度超過5.0m的機組,還應(yīng)在超過5.0m邊的測量面上,增加高度為h的附加中間測點。(2).附加測點①.在h高度上所測的5個基本測點中,如所測點的聲壓級最高和最低之差超過5dB時,需要附加如下測點:附加測點a.

此高度四個角上的測點;(2)108附加測點

②對高度超過2.5m的機組,需增加測量面的四個頂角上的測點及此高度沿水平路徑上A聲級最高的一點。1.測量測量時傳聲器應(yīng)正對被測聲源方向,聲級計采用“慢”時間計權(quán)特性測量,在規(guī)定的測點測量聲源的A聲級,經(jīng)過背景噪聲修正后,按第七項計算表面平均聲壓級和A聲功率級。附加測點②對高度超過2.5m的機組,需增加1109七、測量表面平均聲壓級和A聲功率級的計算1.測量表面平均聲壓級

七、測量表面平均聲壓級和A聲功率級的計算(2)七、測量表面平均聲壓級和A聲功率級的計算1.測量表面110測量表面平均聲壓級和A聲功率級的計算式中:——測量表面的平均A計權(quán)聲壓級,dB[基準值為:20];——按規(guī)定對背景噪聲修正后的第I點A計權(quán)聲壓級,dB[基準值為:20];N——測點總數(shù)。測量表面平均聲壓級和A聲功率級的計算式中:——測量111測量表面平均聲壓級和A聲功率級的計算

2、A聲功率級(3)式中:——A計權(quán)聲功率級,dB[基準值為:1PW]; ——測量表面平均A計權(quán)聲壓級,dB[基準值為:20]K——環(huán)境修正值,dB;S——測量表面面積,;——基準面積取1。測量表面平均聲壓級和A聲功率級的計算2112附錄A環(huán)境修正值K的確定A.1概述本附錄規(guī)定用標準聲源法和測定試室的吸聲量A與測量表面的面積S的比值確定環(huán)境修正值K。附錄A環(huán)境修正值K的確定在給定的測試室內(nèi),房間吸聲量A與測量表面的面積之比A/S應(yīng)大于或等于1,按本附錄方法所確定的環(huán)境正值K不大于7dB附錄A環(huán)境修正值K的確定A.1概述附錄A113標準聲源標準聲源114標準聲源標準聲源115環(huán)境修正值K的確定①按JJG277—81《標準聲源檢定規(guī)程》檢定合格的標準聲源應(yīng)放置在與被測機組相同位置的測試環(huán)境中,并按本標準的第六、七項的方法測量和計算標準聲源的聲功率級(不需要環(huán)境修正項)A.2、環(huán)境修正值K的確定(1)用標準聲源法確定K值環(huán)境修正值K的確定①按JJG277—81《標準聲源檢116環(huán)境修正值K的確定

對于在多個位置標準聲源的情況。標準聲源聲功率級的取得應(yīng)對每個放置點求平均值。環(huán)境修正值K由下式求得:(A1)式中:—在現(xiàn)場測量到標準聲源聲功率級,dB[基準值為:1PW];—標準聲源標定的聲功率級,dB[基準值為:1PW]。環(huán)境修正值K的確定對于在多個位置標準聲源的情況。標117環(huán)境修正值K的確定

②標準聲源在測量環(huán)境中的放置分為替代法與并例法兩種。對于中型機組能從測量場地移開時,使用替代法。把標準聲源放置在與被測聲源相同位置的反射平面上,一般只需放置一個位置。對于長、寬比大于2的機組標準聲源應(yīng)放置在四個位置上,這四個位置分邊為基準體在反射平面上投影的四條矩形邊的中點上。

環(huán)境修正值K的確定②標準聲源在測量環(huán)境中的放置分為替118環(huán)境修正值K的確定

對大型機組或在現(xiàn)場測量的中型機組不能從測量場地移開時,使用并列法,把標準聲源放置在四條矩形邊的中點上,如果機組表面附有吸聲材料,則并列法不適用,可使用上列的方法。環(huán)境修正值K的確定對大型機組或在現(xiàn)場測量的中型機組不119環(huán)境修正值K的確定(2)測定測試室吸聲量A和測量表面面積S,通過下式計算K值。(A2)K值也可從圖A1中查得。環(huán)境修正值K的確定(2)測定測試室吸聲量A和測量表面面積S,120圖A1環(huán)境修正值K圖A1環(huán)境修正值K121吸聲量A的實驗確定

①吸聲量A的實驗確定測定測試室的混響時間,用寬帶噪聲或脈沖聲來激發(fā),用A計權(quán)特性接收。吸聲量A由下式給出:

式中:V——測試室體積,;T——測試室混響時間,S。吸聲量A的實驗確定①吸聲量A的實驗確定122吸聲量A的估算

②吸聲量A的估算用表2估算測試室的表面平均吸聲系數(shù)a,由下式算出吸聲量A:

式中:a——平均吸聲系數(shù)(見下表);——測試室的總表面面積(墻、天花板、地板),。吸聲量A的估算②吸聲量A的估算

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