Чем измеряют уровень шума

Электроника является универсальным и исключительно эффективным средством при решении самых различных проблем в области сбора и преобразования информации, автоматического и автоматизированного управления, выработки и преобразования энергии. Знания в области электроники становятся необходимыми все более широкому кругу специалистов.

Усилители, одни из самых широко используемых устройств в радиотехнике. Усилители можно разделить по многим признакам: виду используемых усилительных элементов, количеству усилительных каскадов, частотному диапазону усиливаемых сигналов, выходному сигналу, способам соединения усилителя с нагрузкой и др. По типу используемых элементов усилители делятся на ламповые, транзисторные и диодные. По количеству каскадов усилители могут быть однокаскадными, двухкаскадными и многокаскадными. По диапазону частот усилители принято делить на низкочастотные, высокочастотные, полосовые, постоянного тока (или напряжения). Связь усилителя с нагрузкой может быть выполнена непосредственно (гальваническая связь), через разделительный конденсатор (емкостная связь) и через трансформатор (трансформаторная связь).

Все характеристики усилителя можно разделить на три группы: входные, выходные и передаточные. К входным характеристикам относятся: допустимые значения входного напряжения или тока, входное сопротивление и входная емкость. Обычно эти характеристики определяются параметрами источника входного сигнала.

Часто работа усилителя необходима в определенном спектре частот. Одним из вариантов решения подобных задач заключается в использовании усилителей низкой частоты.

Курсовая работа посвящена исследованию и разработке измерителя уровня шума. К таким блокам относится усилитель низкой частоты, генератор НЧ, цифровой вольтметр.

Всемирная организация здравоохранения обращает внимание на недооценку общественностью влияния шума на здоровье, обращая внимание на неуклонное повышение фонового уровня шума, в частности в Европе. По сравнению с 80-ми годами в 90-е шумовой фон вырос на 26%. В большой степени это увеличение связывают с ростом числа автомобильного транспорта. Доказано, что превышение допустимых уровней шумового воздействия приводит к повышенной возбудимости нервной системы, ухудшению памяти, нарушениям кровообращения и другим негативным воздействиям.

Все методы измерения шума делятся на стандартные и нестандартные.

Стандартные измерения шума регламентируются соответствующими стандартами и обеспечиваются стандартизованными средствами измерения. Величины, подлежащие измерению, так же стандартизованы.

Нестандартные методы применяются при научных исследованиях и при решении специальных задач.

Измерительные стенды, установки, приборы и звукоизмерительные камеры подлежат метрологической аттестации в соответствующих службах с выдачей аттестационных документов, в которых указываются основные метрологические параметры, предельные значения измеряемых величин и погрешности измерения.

Стандартными величинами, подлежащими измерению, для постоянных шумов являются:

· уровень звукового давления Lp, дБ, в октавных или третьоктавных полосах частот в контрольных точках;

· корректированный по шкале А уровень звука LA, дБА, в контрольных точках непостоянных шумов измеряются эквивалентные уровни Lpэк или LAэк.

Приборы для измерения шума – шумомеры – состоят, как правило, из датчика (микрофона), усилителя, частотных фильтров (анализатора частоты), регистрирующего прибора (самописца или магнитофона) и индикатора, показывающего уровень измеряемой величины в дБ.

По точности шумомеры делятся на четыре класса 0, 1, 2 и 3.

Шумомеры класса 0 используются как образцовые средства измерения; приборы класса

1 – для лабораторных и натурных измерений;

2 – для технических измерений;

3 – для ориентировочных измерений шума.

Каждому классу приборов соответствует диапазон измерений по частотам: шумомеры классов 0 и 1 рассчитаны на диапазон частот от 20 Гц до 18 кГц, класса 2 – от 20 Гц до 8 кГц, класса 3 – от 31,5 Гц до 8 кГц.

Для измерения эквивалентного уровня шума при усреднении за длительный период времени применяются интегрирующие шумомеры. Приборы для измерения шума строятся на основе частотных анализаторов, состоящих из набора полосовых фильтров и приборов, показывающих уровень звукового давления в определенной полосе частот. В зависимости от вида частотных характеристик фильтров анализаторы подразделяются на октавные, третьеоктавные и узкополосные. Частотная характеристика фильтра К( f ) =Uвых /Uвх представляет собой зависимость коэффициента передачи сигнала со входа фильтра Uвхна его выход Uвых от частоты сигнала f. Для измерения производственного шума преимущественно используется шумомер ВШВ-003-М2, относящийся к шумомерам I класса точности и позволяющий измерять корректированный уровень звука по шкалам А, В, С; уровень звукового давления в диапазоне частот от 20 Гц до 18 кГц и октавных полосах в диапазоне среднегеометрических частот от 16 до 8 кГц в свободном и диффузном звуковых полях.

Читайте также:  Редуктор на шуруповерт интерскол да 18эр

Рисунок 1.1. Измеритель уровня шума фирмы Testo:

1 – микрофон; 2 – измерительная головка; 3 – калибратор шума

Фирма Testo (Германия) выпускает измерители уровня шума Testo 815 (3 класс) и Testo 816 (2класс). Фирма QuestTechnologies, Inc. (США) выпускает ряд измерителей уровня шума 1 и 2класса. С помощью прибора RT-1000 (1 класс) можно получить результат в виде средневзвешенного значения с весовыми коэффициентами A, B, C и D по всему диапазону частот или средневзвешенные по октавам (рис. 1.2). Последние значения можно вывести на индикатор в форме таблицы или графика (рис. 1.3). Кроме того, шумомер можно подключить к персональному компьютеру и производить измерение непрерывно в течение 24 часов.

Рисунок 1.2. Измерители уровня шума фирмы QuestTechnologies, Inc.

Рисунок 1.3. Индикация результатов измерений прибором RT – 1000.

Если измерять уровень звука непосредственно в помещении, где установлен кондиционер, то мы измерим суммарный уровень шумов кондиционера, окружающей среды и отраженных сигналов от ограждений (стены, потолки, пол и др.) Поэтому измерение уровня звука кондиционеров производится в акустических "безэховых" камерах, имеющих низкий уровень собственных шумов и звукопоглощающие ограждения (рис. 1.4). Уровни шумов вентиляторов и канальных кондиционеров измеряются в трех точках: по входу, по выходу и от корпуса по ГОСТ 12.2.028-84 с использованием специальных зондов, поглощающих отраженные сигналы, (рис. 1.5) или в камерах, в которых можно измерить отдельно эти три вида шумов (рис. 1.6). Измерение шумов вентиляторов и кондиционеров в открытом пространстве – распространенная ошибка монтажников, наладчиков и даже контролирующих органов.

Рисунок 1.4.- Акустическая камера для измерения уровня шумов

Рисунок 1.5. Концевое поглощающее устройство для измерения шумов вентиляторов по ГОСТ 12.2.028-84

Рисунок 1.6. Измерение шумов вентиляторов в звукоизоляционных помещениях по ГОСТ 12.2.028-84

Таблица 1.1. Технические характеристики измерителей уровня шума Testo 816 (2 класс) и RT-1000 (1класс) фирмы QuestTechnologies, Inc.

Основными приборами для измерения шума являются шумомеры. В шумомере механические звуковые колебания, воспринимаемые микрофоном, преобразуются в электрические, которые усиливаются и затем, пройдя через корректирующие фильтры и выпрямитель, регистрируются стрелочным прибором. Диапазон измеряемых суммарных уровней шума обычно составляет 30—130дБ при частотных границах 20—16 000 Гц.

Для определения спектра шума и его уровней в октавных полосах шумомер подключают к фильтрам и анализаторам.

Для измерений используют отечественные шумомеры Ш-71, ПИ-14, ИШВ-1 в комплекте с октавными фильтрами. Широкое распространение в нашей стране получила акустическая аппаратура фирм RFT (Германия) и «Брюль и Къер» <Дания).

Шумоизмерительные средства состоят из шумомера (в соответствии с ГОСТ 17187-71) и октавных электрических фильтров, пропускающих определенную полосу частот электрических колебаний.

Действие шумомера основано на преобразовании микрофоном звуковых колебаний в электрические, которые после усиления и прохождения через октавные фильтры передаются измерительному прибору – стрелочному индикатору.

На практике применяются измерительные системы типа ИШВ-1 (со встроенными октавными фильтрами) завода «Виброприбор» (г. Таганрог) или ШВК-1 (с отдельными фильтрами типа ФЭ-2 того же завода) и типа 00017 (со встроенными фильтрами) фирмы RFT ГДР.

Читайте также:  Сталь 40х обозначение на чертеже

Для измерения только уровня звука без частотного анализа используют шумомеры типов «Шум-1, ШМ-1, Ш-63 или 00014 фирмы RFT (ГДР).

Для ультразвуковых шумов (частота более 11,2 кГц) нормируемые параметры установлены ГОСТ 12.1.001-75 «ССБТ. Ультразвук. Общие требования безопасности».

Вибрация измеряются приборами, основанными на механических и электрических методах. Электроизмерительные приборы обеспечивают более высокую точность измерения в широком диапазоне частот вибраций большой и малой интенсивности. Они позволяют записывать виброграммы на значительном расстоянии от объекта вибрации, что обеспечивает безопасность и удобство проведения работ по измерениям.

Измерение вибраций производится согласно ГОСТ 12.4.012-75 «ССБТ. Средства измерения и контроля вибраций на рабочих местах. Технические требования». Этим требованиям отвечает шумомер типа ШВК-1, снабженный датчиком вибраций.

Для стационарного оборудования точки измерения вибраций выбирают на рабочих местах. Датчик вибрации крепят к рабочей площадке или сиденью работающего. Локальные вибрации, передающиеся на pyки при работе с ручными машинами, измеряют по виброскорости в среднегеометрических октавных полосах от 8 до 1000 Гц. Датчик вибрации крепят в местах контакта рук с вибрирующими поверхностями. Ручные машины должны соответствовать

требованиям ГОСТ 17770-72 «Машины ручные. Допустимые уровни вибрации».

Заключение

Рассмотренные в лекции факторы — шум, вибрация, инфразвук и ультразвук – являются вредными, отрицательно влияющими на работоспособность, вызывающие профессиональные заболевания и другие неблагоприятные последствия.

Шум представляет собой волнообразно распространяющееся механическое колебательное движение частиц упругой (газовой, жидкой или твёрдой) среды. Действие его на организм человека связано главным образом с применением нового, высокопроизводительного оборудования, с механизацией и автоматизацией трудовых процессов: переходом на большие скорости при эксплуатации различных станков и агрегатов. Длительное воздействие на организм человека шума и вибрации приводит к развитию хронического переутомления, способствует развитию общих и профессиональных заболеваний, снижению слуха, нарушениям со стороны центральной нервной системы и сердечно-сосудистой системы человека.

Инфразвук представляет собой механические колебания, распространяющиеся в упругой среды с частотами менее 20Гц, находящимися ниже порога слышимости человека. В отличие от шума инфразвук распространяется на большие расстояния вследствие малого поглощения. При воздействии инфразвука на человека происходят изменения ритмов дыхания и биений сердца, расстройства желудка и центральной нервной системы, головные боли.

В профилактике вредного воздействия факторов большое значение имеет предупредительный и текущий санитарные надзоры и медицинская профилактика.

Основные мероприятия для борьбы с шумом: устранение причины шума или существенное его ослабление в самом источнике при разработке технологических процессов и проектирования оборудования; изоляция источника шума от окружающей среды средствами звука – и виброзащиты, звука – и вибропоглощения; уменьшение плотности звуковой энергии помещений, отраженной от стен и перекрытий; рациональная планировка помещений; применение средств индивидуальной защиты от шума; рационализация режима труда в условиях шума; профилактические мероприятия медицинского характера. Наиболее эффективным средством снижения шума является замена шумных технологических операций на малошумные или полностью бесшумные .К средствам индивидуальной защиты (противошумам) относят вкладыши, наушники и шлемы.

Средства защиты снижения уровня инфразвука: увеличение частот вращения валов до 20 и больше оборотов в секунду; повышение жесткости колеблющихся конструкций больших размеров;устранение низкочастотных вибраций; внесение конструктивных изменений в строение источников.

Измерение уровней шума производят на рабочих местах или в рабочих зонах для сопоставления с требованиями санитарных норм, а также для оценки шумовых характеристик машин и оборудования с целью разработки мероприятий по борьбе с шумом. Указания по измерению и гигиенической оценке шума даны в ГОСТ 12.1.003-76 и ГОСТ 20445-75 «Здания и сооружения промышленных предприятий. Метод измерения шума на рабочих местах», а также в Методических указаниях по измерению и гигиенической оценке производственных шумов 1844-78 Минздрава СССР.

Читайте также:  Время нагрева при сварке полипропиленовых труб

С этой целью используют частотный спектр измеренного уровня звукового давления в октавных полосах частот, который сравнивают с предельным спектром, нормированным в ГОСТ 12.1.003-76 (табл. 6.1 дана с сокращениями).

Таблица 1. Допустимые уровни звукового давления и уровни звука

Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц

63, 125, 250, 500, 1000, 2000 4000, 8000

Уровень звука и эквивалентный уровень звука, дБА

Шум определяется как беспорядочное сочетание различных звуков, обладающих тонами различной силы и частоты. Уровни шума подлежат измерению в величинах, способных выразить степень производимого звукового давления. Такие единицы измерения уровня шума связывают с именами двух физиков – Александра Белла и Генриха Герца.

Белами, а чаще децибелами, выражается относительная громкость звука. По своей сути, децибел представляет собой десятикратный логарифм отношения интенсивности существующей звуковой энергии к ее значению. Он не является непосредственно единицей измерения, а именно выражением отношения.

Измеримая характеристика звука – количество заключенной в нем энергии. То есть интенсивность его как потока этой энергии. Именно поэтому количественной характеристикой выступает, например, выражение в ваттах на квадратный метр (Вт/м2). Однако получаемые величины относительно эталонного уровня 10−12 Вт/м2 столь малы и непонятны большинству обывателей, что 1 бел, был «принят» для выражения получаемых отношений. Например, уровень шума реактивного самолета составляет порядка 13 бел или в более мелких величинах – 130 децибел (дБ). Для человеческого уха нормальный диапазон шумов определяется границами от 20 до 120 децибел. При звуках выше этого уровня человек может получать серьезные травмы барабанной перепонки и контузии. А 160 дБ могут оказаться смертельными.

Все люди сталкиваются с жилищно-бытовыми шумами. Они складываются из непосредственно возникающих в помещении и проникающих из вне. В целях охраны здоровья и нормального состояния граждан приняты нормы допустимого проникающего шума. Это 40 дБ днем и 30 – ночью. Средние показатели единиц уровня измерения шума доказывают, что примерно в 80% случаев даже при нормальной работе радио и телевизора, разговорах, проникающий из соседних квартир шум держится на уровне 40-45 дБ, а звуки из подъезда (движение лифта, хлопки дверей) достигают 60 дБ.

Помимо интенсивности звука, человеческое ухо чувствительно к шумовым колебаниям. Герц – единица Си частоты, равновеликая частоте происходящего периодического процесса, при котором за 1 секунду происходит один цикл такого периодического процесса (то есть 1 колебание). Поэтому для объективной характеристики необходимо использовать обе эти единицы измерения уровня шума. Слуховой аппарат человека более чувствителен к колебаниям, создаваемым высокими частотами, чем низкими. Но в производственных и жилищно-бытовых условиях, любой находится под воздействием всего спектра. В связи с этим, при проведении сравнения уровня громкости звука, необходимо помимо характеристики силы и интенсивности звука в децибелах указывать также и частоту колебаний в секунду.

Для незамедлительного предоставления Вам коммерческого предложения, с указанием точных цен на проведение специальной оценки условий труда, Вам необходимо направить на наш адрес arm@ukcr.ru «заявку» в которой указать:

  • штатное расписание по форме Т-3 или перечень рабочих мест.
  • реквизиты организации.
  • контактные данные для обратной связи.

Эти данные помогут нашим специалистом быстро и качественно рассчитать стоимость услуг и направить Вам коммерческое предложение в кратчайшие сроки.

Данная заявка будет рассмотрена нашими специалистами и в течении часа и будет выслано Вам коммерческое предложение

Индивидуальный подход к клиентам. Скидки крупным и постоянным клиентам.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector