机械设备的噪声测量及评定

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1、技术交流《宁夏机械》2006年第4期机械设备的噪声测量及评定刘宏年(陕西省机械研究院,陕西咸阳712000)摘要对通用机械设备在运动中产生的噪声及噪声的物理量进行了探究。介绍了各类噪声的声压测量仪器的工作原理及功能。分析了我国噪声测量技术的发展趋势。关键词设备噪声测量仪器1噪声式中:Lp—声压级,(dB);1.1声音和噪声P—声压,(Pa);-5众所周知,声音产生于振动。我们通常把产生声P0—基准声压,为2×10(Pa),是1000赫的音的振动物体称为声源。声源在弹性介质(气体、固体听阈声压。和液体)中,以波的方式进行传

2、播。这个弹性波就叫做采用声压级来表示声音的大小后,我们就可以把声波。一定频率范围的声波作用于人耳就使人们产生声压的1百万倍的变化范围,改变为0～120dB的变了声音的感觉。对于有声波存在的空间则称为声场。化范围。即使声压高达数百帕的喷气飞机的强烈噪声,而噪声就是人们感到烦噪,讨厌和不需要的声音也不过为140dB～150dB。的总称。从公式(1)可以看出,声压级每变化20dB,就相噪声是声波的一种强烈传播形式,因此它具有声当于声压值变化10倍。每变化40dB,相当于声压值变波的一切特性。化100倍,每变化60dB,就相当于

3、声压值变化10001.2噪声的基本物理量倍,因此,声音增加或降低20dB或40dB,都是一个相1.2.1声压与声压级大的变化。声波是一种传播在媒介中的疏密波,由于声波的1.2.2声功率、声功率级存在和传播,引起大气压发生变化,这个压力的变化声波作为一种波动的形式,它必然伴随着能量的量就称为声压。声音越强,声压也越大,因此,可以用传播。对于一定的声场来说,声波的能量是恒定的,并声压的大小来衡量声音的强弱。声压通常用P来表用声功率和声功率级来表示。22示,单位是N/m,SI单位为帕(Pa)。1N/m=1Pa声功率是声源在单位

4、时间内幅射出来的总的声-5音能量,通常用W来表示,单位是瓦。正常人耳刚刚能听到的声音的声压是2×10Pa,-2-2称为阈声压。普通谈话声的声压是2×10~7×10Pa。声功率的大小范围也很宽,如:轻声耳语的声功对于通风机来说,在噪声恶劣的情况下,也可达到20Pa率仅为0.001微瓦,而喷气飞机的声功率高达10000高的声压。此声压使人耳开始产生疼痛的感觉,称为瓦。因此,与声压相同,声功率在声学中也常以声功痛阈声压。率级的形式来表示。声功率级的定义为:声功率与基但是,从听阈到痛阈,声压的绝对值相差一百万准声功率之比值的常用

5、对数乘以10。声功率级通常倍,使用起来特不方便。因此人们引出一个成倍比对用Lw表示,单位是dB,见公式(2)。数关系的声压级Lp来表示。声压级Lp的单位是分贝Lw=10lg(W/W0)(dB)(2)(dB),它们的数学表达见公式(1)。式中:Lw—声功率级,dB;2Lp=10lg(P/P0)=20lg(P/P0)(1)W—声功率,W;作者简介:刘宏年(1953-),男,工程师,主要从事机械产品质量检验与管理。-36-《宁夏机械》2006年第4期技术交流-12W0—基准声功率,W;W0=10(W)1.2.3在半混响声场中声

6、功率级通常是根据声源周围所测得的声压级半混响声场是介于自由声场和混响声场之间的计算而得。由于测量环境和方法的不同,计算声功率声场:普通车间常属于这种声场。在半混响声场中;声级的方法也不同,一般可归纳为下列几种:功率和平均声压级可按公式(8)确定。2(1)在自由声场中Lw=LP-10lg(Q/4πr+4/R)(dB)(8)自由声场是指没有声波反射的声波空间,在自由式中:Q—指向性因数。声场中,声源幅射球面波,声源周围的平均声压级LpQ=4(角的中间))与声源声功率级Lw之间的关系见公式(3)。壁墙1/2Lw=Lp+10lg

7、S+10lg[(101320/Pc)×(Ta/293)](dB)的Q=1(空间)大(3)(2-12式中:LW—声功率级,dB;(参考声功率W0=10W)=QQ=8(角)-5LP—平均声压级,dB;(基准声压P0=2×10Pa)(若各点所测声压级的最大和最小值之差小于5dB时,取测点声压级的算术平均值;)2S—透声面积,m;Ta—空气绝对温度,°;图1指向性系数示意图Pc—大气压力,Pa。按图1所示,声源如放在半混响声场中心,即悬挂如果忽略大气压力和温度的影响,则亦可表示为在空中,指向因数取Q=1。若声源置于坚硬的地面上即

8、公式(4):放于车间和实验室大多数机器放置的位置上,取Q=2。LW=LP+10lgS(dB)(4)若声源置于坚硬的地面上二分之一空间内,则Q取4。2对于自由空间,S=4πr声功率级见公式(5)。若声源置于坚硬的地面上四分之一空间内,即墙角位LW=LP+20lgr+11(dB)(5)置上,则Q取8。在一般情况下,Q取2