人体全身振动环境的测量规范 - 1

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1、人体全身振动环境的测量规范GB／T13441—92国家技术监督局1992—04—25批准1992—12—01实施 本标准参照采用国际标准ISO2631／1—1985《人体全身振动暴露的评价——第一部分：通用要求》。 1主题内容与适用范围本标准规定了在作业现场或实验室内监测和研究人体全身振动环境的通用要求和准则，是评价和比较振动环境对人体的影响应当遵循的基础规范。本标准适用于通过支撑人体的接触面作用于人体的周期振动、随机振动或具有分布频谱的非周期性振动。作用于人体的其他振动环境(如瞬态振动、连续冲击型振动)也可参照使用。 2引用标准GB2298机械振动冲击名词术语GB3240声学测量中的常

2、用频率GB3241声和振动分析用的1／1和1／3倍频程滤波器 3术语3．1全身振动传输到整个身体的机械振动。3．2全身振动环境通过支撑身体的接触面作用于整个身体的振动条件。3．3连续冲击型振动一系列重复的瞬态振动。3．4多轴向振动同时作用于身体的多于一个方向的机械振动。3．5暴露时间机械振动作用于身体的持续时间。 4人体全身振动环境的特征描述4．1体轴坐标系以心脏为原点的直角坐标系是相对于人体解剖轴的。按人体解剖学的规定，互相垂直的三个轴为：人体的背一一胸轴为X轴，右侧一一左侧轴为Y轴，脚一一头轴为Z轴。体轴坐标系见下图。 描述人体振动效应的体轴坐标系aX、aY、aZ为X、Y、Z轴向的加

3、速度X轴为背至胸y轴为右侧至左侧Z轴为脚(或臀)至头 4．2振动作用方向根据第4．1条的规定，振动作用方向分别为X轴向、Y轴向和Z轴向。人体承受振动时，沿着X轴向的加速度表示为aX，沿着Y轴向的加速度表示为aY，沿着Z轴向的加速度表示为aZ。围绕各轴的旋转振动称为角振动。绕X轴的角振动称为滚转，绕Y轴的角振动称为俯仰，绕Z轴的角振动称为偏转。4．3测量的量4．3．1加速度是描述人体全身振动环境强度的基本量，以m／s2为单位。注：在生理学中，振动强度常习惯以g为单位表示加速度，当涉及本标准时应当用国际标准重力加速度值gn(gn=9.80665m／s2)进行单位换算。4．3．2振动的量值大小

4、，以均方根值(r．m．s)表示。均方根值(r．m．s)的一般表达式为：(1)式中：a(t)——某时刻t的加速度值，m／s2；T——积分时间，s。4．3．3振动的量级(简称振级)可用分贝(dB)表示。振动量级(L)的一般表达式为：(2)式中：a0——参考加速度，等于10-6m／s2。4．3．4对含有离散频率成分的振动或随机振动应当进行频率分析。频率分析的带宽分割应当不大于1／3倍频程。分析结果表示为各1／3倍频带的均方根值。4．3．5为了用一个单值表示不同轴向的人体全身振动环境，可进行振动量值的频率计权分析。分析可由具有计权特性网络的分析仪完成，亦可在1／3倍频程分析的基础上按以下公式计算

5、。分析结果可表示为均方根值或分贝值。计算计权加速度均方根值(awe)：(3)式中：Wj——第j个1／3倍频带的计权系数；aj——第j个1／3倍频带的加速度均方根值，m／s2。计算计权振级(Lw)：(4)式中：Lj——第j个1／3倍频带的振级，dB。4．3．6等效连续均方根值的计算法4．3．6．1等效连续均方根值(aeq)，指在某一时间T内的平均振动量值。其一般表达式为：(5)式中：ae(t)——某时间t的加速度均方根值，m／s2。4．3．6．2对于离散测量，其等效连续均方根值可表达为：(6)式中：ai——ti时间内测得的加速度均方根值，m／s2；ti——序号i对应的时间，s；n——最高序

6、号。若ti固定，T＝n·ti，则(7)ti一般为8s，n应不小于8，以保证有效测量时间不小于1min。4．3．6．3频率计权测量以上计算方法适用于频率计权测量。但是a(t)应为某时刻t的计权加速度[aw(t)]。ae(t)应为[awe(t)]，即某时间t的计权加速度均方根值。对于离散测量，ai应为ti时间内测得的计权加速度均方根值(awei)。4．3．7等效连续振级的计算法4．3．7．1等效连续振级(Leq)，指在某一时间T内的平均振级。其一般表达式为：(8)4．3．7．2对于离散测量，其等效连续振级可表达为；(9)式中：Li——ti时间内测得的振级，dB；ti——序号i对应的时间，s。

7、若ti固定，T＝n·ti，则(10)ti一般为8s，n应不小于8，以保证有效测量时间不小于1min。4．3．7．3频率计权测量以上计算方法适用于频率计权测量。但是，Li应为ti时间内测得的计权振级(Lwi)。4．3．8为了描述振动信号的波形特征，应当测定峰值因数。4．3．8．1峰值因数的一般表达式(11)4．3．8．2从加速度信号计算峰值因数(12)4．3．8．3从频率计权信号计算峰值因数(13)式中：Lp——计权信号的峰值振级；L