ГОСТ 30457-97 Акустика. Определение уровней звуковой мощности источников шума на основе интенсивности звука. Измерение в дискретных точках. Технический метод

ГОСТ 30457-97
(ИСО 9614-1-93)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

АКУСТИКА

ОПРЕДЕЛЕНИЕУРОВНЕЙ ЗВУКОВОЙ
МОЩНОСТИ ИСТОЧНИКОВ ШУМА
НА ОСНОВЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ЗВУКА

ИЗМЕРЕНИЕ ВДИСКРЕТНЫХ ТОЧКАХ

ТЕХНИЧЕСКИЙМЕТОД

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙСОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

Москва

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН ИВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации № 358 «Шум машин» при финансовойподдержке фирм: АСМ+, Октава+ и С-Инструментс

2 ПРИНЯТ МежгосударственнымСоветом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 12-97 от 21ноября 1997 г.)

Запринятие проголосовали:

Наименование государства

Наименование национального органа по стандартизации

Азербайджанская Республика

Азгосстандарт

Республика Армения

Армгосстандарт

Республика Белоруссия

Госстандарт Белоруссии

Республика Казахстан

Госстандарт Республики Казахстан

Киргизская Республика

Киргизстандарт

Российская Федерация

Госстандарт России

Республика Таджикистан

Таджикгосстандарт

Туркменистан

Главная государственная инспекция Туркменистана

Республика Узбекистан

Узгосстандарт

Украина

Госстандарт Украины

Молдова

Молдова-Стандарт

(Поправка. ИУС 5-2009 г.)

3 Настоящийстандарт, за исключением 1, 2, 3.1,3.2, 4.3, 5.1.2, 5.3, 6.1, 8.1, 8.3, 9.3, 10.6, Б.1.1, Б.1.2,Б.1.3, В, Г,представляет собой аутентичный текст ИСО 9614-1-93 «Акустика. Определениеуровней звуковой мощности источников шума на основе интенсивности звука.Измерение в дискретных точках»

4 ПостановлениемГосударственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии исертификации от 28 апреля 1998 г. № 159 межгосударственный стандарт ГОСТ30457-97 (ИСО 9614-1-93) введен в действие непосредственно в качествегосударственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1999 г.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Введение

Определениеуровня звуковой мощности источника шума на основе измерения уровняинтенсивности звука рекомендуется в следующих случаях:

а) необходимостьпроведения измерений в условиях эксплуатации (большие размеры источников шума,влияние обрабатываемого продукта на шум и др.);

б) высокийуровень шума, создаваемого посторонними источниками.

Настоящийстандарт полностью соответствует стандарту ИСО 9614-1-93 в части технического(инженерного) метода измерений.

СОДЕРЖАНИЕ

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

3 ОПРЕДЕЛЕНИЯ

4 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.1 Размер источника шума

4.2 Характер шума, излучаемого источником

4.3 Погрешность измерений

5 АКУСТИЧЕСКИЕ ВНЕШНИЕ УСЛОВИЯ

5.1 Интенсивность звука посторонних источников

5.2 Влияние ветра, газового потока, вибрации и температуры

5.3 Неизменность формы испытательного пространства

6 СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ

6.1 Общие положения

6.2 Проверка и калибровка приборов в условиях эксплуатации

7 УСТАНОВКА И РЕЖИМ РАБОТЫ ИСТОЧНИКА

8 ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЕЙ НОРМАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ИНТЕНСИВНОСТИ ЗВУКА

8.1 Время усреднения

8.2 Предварительное испытание

8.3 Сведение к минимуму числа дополнительных точек измерения на исходной измерительной поверхности

9 РАСЧЕТ УРОВНЯ ЗВУКОВОЙ МОЩНОСТИ

9.1 Расчет составляющей звуковой мощности для каждого сегмента измерительной поверхности

9.2 Расчет уровня звуковой мощности источника шума

9.3 Расчет корректированного уровня звуковой мощности

10 ИНФОРМАЦИЯ, ВКЛЮЧАЕМАЯ В ОТЧЕТ

10.1 Испытуемый источник

10.2 Акустические внешние условия

10.3 Средства измерения

10.4 Методика измерения

10.5 Данные акустических измерений

10.6 Соответствие требованиям точности по техническому методу

ПРИЛОЖЕНИЕ А РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОЛЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ Б МЕТОДИКА ДОСТИЖЕНИЯ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ, СООТВЕТСТВУЮЩЕЙ ТРЕБОВАНИЯМ ТЕХНИЧЕСКОГО МЕТОДА

ПРИЛОЖЕНИЕ В ВЛИЯНИЕ ПОТОКА ВОЗДУХА НА ИЗМЕРЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ЗВУКА

ПРИЛОЖЕНИЕ Г ВЛИЯНИЕ ПОГЛОЩЕНИЯ ЗВУКА ВНУТРИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

ПРИЛОЖЕНИЕ Д РЕКОМЕНДУЕМЫЕ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

ГОСТ 30457-97
(ИСО 9614-1-93)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Акустика

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЕЙЗВУКОВОЙ МОЩНОСТИ ИСТОЧНИКОВ ШУМА
НА ОСНОВЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ЗВУКА

Измерение вдискретных точках. Технический метод

Acoustics. Determination of sound power levels of noise sourcesusing sound intensity.
Measurement at discrete points. Engineering method

Дата введения 1999-01-01

1ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящийстандарт распространяется на источники звука, расположенные в стационарнойсреде, не содержащей газовые потоки, воздействующие на акустический зонд для измеренияинтенсивности звука, и устанавливает метод измерения интенсивности звука вдискретных точках на измерительной поверхности, а также правила вычисленияуровня его звуковой мощности.

2НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящемстандарте использована ссылка на ГОСТ 17187-81Шумомеры. Общие технические требования и методы испытаний.

3 ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящемстандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями.

3.1 Уровень звукового давления, Lр - логарифм отношения данного звукового давления к опорномузвуковому давлению. Уровень звукового давления в децибелах равен двадцатилогарифмам этого отношения при основании, равном десяти. Опорное звуковоедавление в воздухе равно 20 мкПа.

3.2 Мгновенная интенсивность звука, I(t) - мгновенный поток звуковой энергии в определенномнаправлении через поверхность, перпендикулярную к этому направлению, деленныйна площадь этой поверхности.

Это векторнаявеличина, равная произведению мгновенного звукового давления в данной точке насоответствующую мгновенную скорость частиц в этой же точке

I(t) = p(t)u(t),                                                                    (1)

где р(t) - мгновенное звуковое давление в точке;

и(t) - мгновенная скорость частиц в той жеточке;

t - время, с.

3.3 Интенсивностьзвука, I - усредненное по временизначение I(t) в стационарном звуковом поле

                                                             (2)

где Т - время интегрирования.

Значение I, взятое со знаком, определяемым выбором положительногонаправления потока энергии, обозначается I;

 - абсолютноезначение интенсивности звука.

3.4 Нормальнаясоставляющая интенсивности звука, Iп - составляющаяинтенсивности звука в направлении, перпендикулярном к измерительнойповерхности, определяемом единичным вектором нормали n.

In = In,                                                                     (3)

где n - единичный векторнормали, направленный наружу от измерительной поверхности.

3.5 Уровеньнормальной составляющей интенсивности звука,  - логарифмическая мера абсолютного значениянормальной составляющей интенсивности звука , определяемая по формуле

                                                           (4)

где I0 = 10-12 Вт/м2.

Выражается вдецибелах.

Если In отрицательна, то  также отрицателен (за исключением случаяоценки  - см. 3.11).

3.6 Звуковая мощность

3.6.1 Составляющаязвуковой мощности, Рi - усредненный во времени потокзвуковой энергии через элемент (сегмент) измерительной поверхности, вычисляетсяпо формуле

                                                           (5)

где  - нормальнаясоставляющая интенсивности звука на измерительной поверхности, в точке i, с учетом знака;

Si - площадь элемента поверхности, соответствующая точке i.

3.6.2 Звуковая мощность, Р - полная звуковаямощность, излучаемая источником. Определяется по формулам:

                                                                  (6)

и

                                                               (7)

где N- число сегментов измерительнойповерхности.

3.6.3 Уровеньзвуковой мощности, LW -логарифмическая мера звуковой мощности, излучаемой источником. Определяется поформуле

LW = 10lg{|P|/P0},                                                            (8)

где |Р| - абсолютное значениемощности источника;

P0 = 10-12 Вт.

Уровень звуковоймощности выражается в децибелах. Если значение Р отрицательно, знак минус ставят перед значением уровня вдецибелах.

Примечание - Если значение Р отрицательно, то настоящий стандартне может быть применен, так как полученное значение не является шумовой характеристикойиспытуемого источника шума.

3.7 Измерительнаяповерхность - условная поверхность, на которой проводят измеренияинтенсивности звука, огибающая источник шума или полностью, или в соединении с акустическитвердой непрерывной поверхностью. В случаях, когда условная поверхностьограничивается телами с жесткой поверхностью, измерительная поверхностьпрерывается на соответствующих линиях пересечения.

3.8 Сегмент (элемент)- часть измерительной поверхности, соответствующая одной точке измерения.

3.9 Интенсивностьзвука посторонних источников - вклад в измеренную интенсивность звука отисточников, находящихся вне измерительной поверхности (источники, работающиеснаружи от объема, ограниченного измерительной поверхностью).

3.10 Акустическийзонд для измерения интенсивности звука - часть системы измеренияинтенсивности звука, включающая измерительные микрофоны.

3.11 Показатель давления - остаточной интенсивности звука,  - разность между измеренными уровнями Lp и , в случае,когда акустический зонд для измерения интенсивности звука расположен иориентирован в звуковом поле таким образом, что измеряемая интенсивность звукаравна нулю. Выражается в децибелах. Индекс п указывает направление оси акустического зонда.

                                                               (9)

3.12 Индекс динамической способности Ld в децибелах определяют по формуле

                                                              (10)

Для техническогометода показатель точности K = 10 дБ.

3.13 Стационарный сигнал

Для целейданного стандарта, сигнал считают стационарным во времени, если для каждойточки измерения его усредненные по времени характеристики в течение каждогоотдельного периода измерения совпадают с характеристиками в той же точке приувеличении периода измерения до значения, необходимого для измерения во всехточках на измерительной поверхности. Периодические сигналы считаютстационарными, если время измерения в каждой точке равно, по меньшей мере,десяти периодам.

(Измененнаяред., поправка).

3.14 Показателиполя от F1 до F4 - см. приложение А.

4 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.1 Размеристочника шума

Размер источникашума не ограничен. Размеры измерительной поверхности определяют, исходя изразмеров источника.

4.2 Характер шума, излучаемогоисточником

Шум должен бытьстационарным во времени (см. 3.13).В случае прерывистого шума приводят результаты измерения для каждого отдельногоинтервала времени, в течение которого сигнал можно считать стационарным.Необходимо принять меры по предотвращению измерений при нестационарной работевнешних источников (см. таблицу Б.2приложения Б).

4.3Погрешность измерений

4.3.1 Максимальныезначения погрешностей определения уровней звуковой мощности в полосах частотпри обеспечении предписанных методом условий измерений, средств измерений иобязательном выполнении требований к показателям поля F1 - F4 соответствуют приведенным в таблице 1.

(Измененнаяред., поправка).

Таблица 1 - Погрешностиопределения уровней звуковой мощности

Центральные* частоты октавных полос, Гц

Центральные* частоты третьоктавных полос, Гц

Среднее квадратическое отклонение S**, дБ

63 - 125

50 - 160

3,0

250 - 500

200 - 630

2,0

1000 - 4000

800 - 5000

1,5

 

6300

2,5

* Центральная частота равна корню квадратному из произведения граничных частот рассматриваемой полосы.

** Действительное значение уровня звуковой мощности находится в доверительном интервале ±2S (доверительная вероятность 95 %).

Погрешностьопределяется методикой измерений, а ее максимально допустимое значениеограничивается значением показателя точности K = 10 дБ (см. 3.12).Эта погрешность не учитывает допуски на номинальные характеристики средствизмерения, влияние изменений в установке, креплении и условиях работы источникашума.

4.3.2(Исключен, поправка).

5 АКУСТИЧЕСКИЕ ВНЕШНИЕ УСЛОВИЯ

5.1 Интенсивностьзвука посторонних источников

5.1.1Интенсивность звука посторонних источников должна быть сведена к минимуму (см.приложение Б и А.2.2 приложения А). Если испытуемый источник может быть выключен, топогрешность измерений, связанная с посторонними источниками, может бытьопределена по приложению Г.

5.1.2 Значение показателя F1 (см. приложение А) не должнопревышать 0,6 из-за влияния непостоянства интенсивности постороннего шума (см.таблицу Б.2).

5.2 Влияние ветра, газовогопотока, вибрации и температуры

Не следуетпроводить измерения, когда воздушный поток вблизи акустического зонда неудовлетворяет требованиям, указанным изготовителем зонда. При отсутствии такойинформации измерения не проводят, если средняя скорость воздуха вблизиакустического зонда превышает 2 м/с.

При измерении наоткрытом воздухе всегда следует применять ветрозащитный экран. Акустическийзонд не должен подвергаться вибрации.

В результатыизмерений следует внести поправки на давление и температуру, если этонеобходимо.

5.3Неизменность формы испытательногопространства

В течениевремени проведения испытаний границы испытательного пространства и положениянаходящихся в нем предметов должны оставаться неизменными. Посторонние предметы,находящиеся вблизи источника, следует удалить.

6 СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ

6.1 Общие положения

Прибор,применяемый для измерения интенсивности звука, должен иметь действующийдокумент о поверке или метрологической аттестации.

Для каждой полосычастот должно быть указано значение показателя давления - остаточнойинтенсивности звука.

6.2 Проверка и калибровкаприборов в условиях эксплуатации

Приборы дляизмерения интенсивности звука подлежат государственной поверке не реже одногораза в год. Протокол измерений при поверке должен соответствовать 10.3.

Калибровкуизмерителя интенсивности звука до и после измерений проводят согласно методике,установленной изготовителем прибора, либо по методике 6.2.1 и 6.2.2.

6.2.1 Калибровка по уровню звукового давления

Каждый микрофонв акустическом зонде калибруют по уровню звукового давления при помощикалибратора класса 0 или 1. Предельно допустимая погрешность калибратора ±0,3дБ.

(Измененнаяред., поправка).

6.2.2 Калибровка поинтенсивности звука

Помещаютакустический зонд на измерительную поверхность, его ось ориентируют по нормалик последней и выбирают точку с максимальным значением интенсивности звука. Измерительинтенсивности звука пригоден для измерений, если разность значений уровнейинтенсивности звука при установке акустического зонда в направлении на источникзвука и в противоположном направлении не превышает 1,5 дБ и интенсивности Iп имеют разные знаки.

7 УСТАНОВКА И РЕЖИМ РАБОТЫ ИСТОЧНИКА

Условияустановки и режим работы источника должны соответствовать испытательному кодудля данного источника. Если испытательный код отсутствует, то источник долженработать при максимальной нагрузке в неизменных условиях нормальногоприменения, указанных в технической документации на изделие.

8 ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЕЙ НОРМАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ИНТЕНСИВНОСТИ ЗВУКА

8.1Время усреднения

Время усреднениядля приборов, использующих фильтры, в случае белого шума с гауссовым распределением,обеспечивающее погрешность измерения не более 5 % при доверительной вероятности95 %, определяют по формуле

ВТ ³ 400,

где В - ширина полосы фильтра, Гц;

Т - время усреднения, с.

Для приборов, синтезирующихоктавные или третьоктавные полосы частот на основе узкополосного анализа, необходимоопределить эквивалентное время усреднения (указывается изготовителем приборов).

(Измененнаяред., поправка).

8.2 Предварительное испытание

Измерениенормальной составляющей интенсивности звука проводят на исходной измерительнойповерхности. Если эта поверхность оказывается непригодной, ее изменяют всоответствии с приложением Б.Измерительная поверхность должна охватывать испытуемый источник.

Примечание - Предпочтительно выбирать поверхности простыхгеометрических форм, представленных на рисунке 1.

1 - параллелепипед; 2 - полусфера; 3 - цилиндр; 4 - полуцилиндр.

Рисунок 1 - Предпочтительныеисходные измерительные поверхности

Среднеерасстояние между измерительной поверхностью и поверхностью источника должнобыть более 0,5 м, за исключением участков, которые излучают незначительнуючасть звуковой мощности, что доказывается испытанием. Выбранная поверхностьможет иметь непоглощающие участки (коэффициент поглощения в диффузном полеменее 0,06), такие, как бетонный пол или кирпичная стена. На этих участках неследует проводить измерения интенсивности звука, и нельзя включать такиеучастки в оценку звуковой мощности источника по формуле (6) (см. 3.6.2).

Для оценкистационарности звукового поля выбирают «типичную» точку измерения на исходнойизмерительной поверхности и вычисляют показатель F1 для всех полос частот согласно А.2.1 приложения А.

Еслинестационарность звукового поля превышает значение, указанное в таблице Б.2 приложения Б, принимают соответствующие меры для ее уменьшения(см. таблицу Б.2).

Влияниепостороннего шума следует считать незначительным, если уровни звука А,измеренные в пяти точках, распределенных равномерно по измерительнойповерхности, уменьшатся по меньшей мере на 10 дБ при выключении испытуемогоисточника.

Примечание - Это условие не следует применять, если испытуемыйисточник управляет источниками значительного постороннего шума, расположеннымивне измерительной поверхности.

Проводятизмерения уровней нормальной составляющей интенсивности звука и уровнейзвукового давления в полосах частот, в которых должны быть определены уровнизвуковой мощности не менее чем в одной точке на 1 м2 и не менее чемв 10 точках, по возможности равномерно распределенных на измерительной поверхности.

В случаях, когдашум посторонних источников значителен и может потребоваться более 50 точекизмерения, допустимо уменьшить плотность точек до одной на 2 м2 приусловии, что обoее число точек измерения неменьше 50. В случаях, когда посторонний шум незначителен и площадьизмерительной поверхности более 50 м2, распределяют 50 точек какможно более равномерно (соответственно площади сегментов) по измерительнойповерхности.

Вычисляютпоказатели поля F2, F3 и F4 для всех полосчастот согласно приложению А ивводят их в формулы, приведенные в Б.1.1приложения Б.

Результатвычислений позволяет определить соответствие точности измерений техническомуметоду.

Если критерий 1(Б.1.1) не удовлетворяется во всехполосах частот, то выполняют следующее:

а) в отчетесогласно 10.5 указывают, чтопогрешность определения уровня звуковой мощности в этих полосах частотпревышает погрешность, установленную в таблице 1 для технического метода;

б) или принимаютмеры согласно таблице Б.2, чтобыувеличить (повысить) точность.

Если критерий 2(Б.1.2) не удовлетворяется во всехполосах частот, принимают меры согласно 8.3.

8.3Сведение к минимуму числа дополнительныхточек измерения на исходной измерительной поверхности

Если проверка,приведенная в Б.1.2, показывает, чтодля какого-либо частотного диапазона критерий 2 не выполняется, то обеспечениегарантированной точности измерений может быть возможным за счет измененияположения точек измерения.

Указанная нижеметодика позволяет уменьшить число измерений для оценки пригодности исходнойизмерительной поверхности.

Если критерий 1(Б.1.1) удовлетворяется, а критерий 2 (Б.1.2) не удовлетворяется и если F3 - F2 £ 1 дБ (в некоторых или во всех полосах частот), то возможно, чтобольшая часть звуковой мощности источника в этих полосах проходит черезизмерительные сегменты, общая площадь которых меньше половины общей площадиизмерительной поверхности. В этом случае следует пользоваться методикойперераспределения точек измерения, приведенной в Б.1.3. Если выполнение указанной процедуры не ведет кжелаемому результату, следует принять меры согласно Б.2. Если и в этом случае установленные критерии не будутудовлетворены, регистрируют отрицательный результат испытания и указываютпричины невозможности достижения требуемой точности.

9 РАСЧЕТ УРОВНЯ ЗВУКОВОЙ МОЩНОСТИ

9.1 Расчетсоставляющей звуковой мощности для каждого сегмента измерительной поверхности

Составляющуюзвуковой мощности в каждой полосе частот для каждого сегмента измерительнойповерхности рассчитывают по формуле

                                                                     (11)

где Рi - составляющая звуковоймощности для сегмента i;

 - нормальнаясоставляющая интенсивности звука на измерительной поверхности, с учетом знака,в точке i;

Si - площадь сегмента i.

Если измеренозначение уровня нормальной составляющей интенсивности звука, то  вычисляют по формуле

                                                        (12)

где I0 = 10-12 Вт/м2;

 - уровень нормальной составляющей интенсивности звука для сегментаi;

знак (+) или (-)соответствует знаку .

9.2Расчет уровня звуковой мощности источникашума

Уровень звуковоймощности источника шума в каждой полосе частот рассчитывают по формуле

                                                      (13)

где Pi - составляющаязвуковой мощности через сегмент i, вычисленная поформуле (11);

Р0 = 10-12 Вт;

N - общее числоточек измерения (сегментов).

Если  имеет отрицательное значение, тометод, приведенный в настоящем стандарте, не может быть применен для даннойполосы частот в данных условиях измерения, что следует отразить в отчете.

9.3Расчет корректированного уровня звуковоймощности

Корректированныйуровень звуковой мощности LWA в дБ(A) рассчитываютпо формуле

                                           (13)

где  - уровень звуковой мощности в j-й полосе частот, дБ; вычисляется по формуле (11);

 - поправка, соответствующая частотной характеристике А шумомера, дБ;определяется по ГОСТ 17187;

п - число учитываемых октавных или третьоктавных полос частот.

10 ИНФОРМАЦИЯ, ВКЛЮЧАЕМАЯ В ОТЧЕТ

В отчете должнасодержаться следующая информация:

10.1 Испытуемый источник

а) Описаниеиспытуемого источника (включая его размеры и структуру поверхности).

б) Характер шумаиспытуемого источника (нестабильность, периодичность, тональность и т.д.).

в) Режимыработы.

г) Условияработы.

10.2 Акустические внешние условия

а) Описаниеусловий испытания, включая чертеж расположения источника, форму и положениеближних объектов, характер опорной поверхности.

б) Описаниехарактера шума от других источников, включая нестабильность, периодичность,тональность.

в) Температуравоздуха и атмосферное давление.

г) Средняяскорость и направление ветра.

д) Описаниеприспособлений и методики сведения к минимуму постороннего шума.

е) Качественноеописание газовых и воздушных потоков и их неустойчивости.

10.3Средства измерения

а) Оборудование,применяемое для измерений, включая названия, типы, заводские номера и реквизитыизготовителей, а также форму акустического зонда для измерения интенсивностизвука.

б) Методыградуировки и методы калибровки приборов в процессе измерений, а такжерезультаты градуировки и калибровки.

в) Показательдавления - остаточной интенсивности звука, измерительной системы для каждойполосы частот и для каждой конфигурации используемых зондов.

г) Дата и место градуировкиприбора для измерения интенсивности звука.

10.4 Методика измерения

а) Описаниекаждого этапа методики измерения.

б) Описаниемонтажа и крепления акустического зонда.

в) Схема иописание измерительной поверхности и сегментов.

г) Описаниемассива точек измерений, указание номеров и координат точек.

д) Указаниевремени усреднения в каждой точке.

10.5Данные акустических измерений

а) Параметрыполя от F1 до F4 для каждойсерии измерений и каждой использованной измерительной поверхности.

б) Уровни звуковоймощности в полосах частот в виде таблиц и графиков. Корректированный уровеньзвуковой мощности.

в) Погрешностьопределения уровня звуковой мощности в полосах частот, в которых критерий 2приложения Б не удовлетворяется(рассчитанная в соответствии с уравнением Б.3).

г) Результатыиспытаний в натурных условиях при повороте зонда согласно 6.2.2, если это необходимо.

д) Датапроведения измерений (год, месяц, день).

10.6Соответствие требованиям точности потехническому методу

Для полосчастот, в которых точность метода по таблице 1 не удовлетворяется, согласно приложению Б, должны быть указаны 95 %-ныедоверительные интервалы уровня звуковой мощности.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(обязательное)

РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОЛЯ

А.1 Общие положения

Показатели поляоценивают по формулам (А.1) - (А.9) для каждой из использованныхизмерительных поверхностей, каждого расположения точек на них и каждой полосычастот.

А.2 Определение показателей поля

А.2.1 Показатель временнойнестабильности звукового поля

Показатель F1 временнойнестабильности звукового поля в точке измерительной поверхности вычисляют поформуле

                                                (A.1)

где  - среднее значениенормальной составляющей интенсивности звука для М средних кратковременных выборок , вычисляемоепо формуле

                                                              (A.2)

Примечание - М принимают равным 10.Рекомендуемое время усреднения - от 8 до 12 с или время любого целого числапериодов для периодических сигналов.

А.2.2 Показатель давления- интенсивность звука на измерительной поверхности

Показатель F2 в децибелахдавление - интенсивность звука на измерительной поверхности вычисляют поформуле

                                                        (А.3)

где Lp - уровеньзвукового давления на поверхности в децибелах, определяемый по формуле

                                                 (A.4)

 - уровеньнормальной составляющей интенсивности звука на поверхности в децибелах, определяемыйпо формуле

                                              (А.5)

где  - абсолютное значение нормальнойсоставляющей интенсивности звука в точке измерения i.

А.2.3 Показатель отрицательной составляющей звуковоймощности

Показатель F3 в децибелахотрицательной составляющей звуковой мощности вычисляют по формуле

                                                          (A.6)

где  - уровень звукового давления наповерхности, вычисляемый по формуле (А.4);

 - уровень нормальной составляющей интенсивности звука на поверхностив децибелах с учетом знака, вычисляемый по формуле

                                                (A.7)

где  составляющая нормальнойинтенсивности звука, измеренная в точке i, с учетом знака;

I0 = 10-12Вт/м2.

Если измеренозначение уровня нормальной составляющей интенсивности звука , величину  вычисляют по формуле(12).

Если  имеет отрицательноезначение в какой-либо полосе частот, то условия испытаний не удовлетворяюттребованиям данного стандарта в этой полосе частот (см. 9.2).

А.2.4 Показатель неравномерностиполя

Показательнеравномерности поля F4 в децибелахвычисляют по формуле

                                            (A.8)

где  - нормальная составляющаяинтенсивности звука на поверхности, вычисляемая по формуле

                                                         (A.9)

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(обязательное)

МЕТОДИКА ДОСТИЖЕНИЯ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ, СООТВЕТСТВУЮЩЕЙТРЕБОВАНИЯМ ТЕХНИЧЕСКОГО МЕТОДА

Б.1 Оценка пригодности условий измерения

Общая схемаопераций представлена на рисунке Б.1.

Примечание - Контур, ограниченный штриховой линией, представляет блокпроцедур для сведения к минимуму числа дополнительных точек измерения на исходнойизмерительной поверхности согласно Б.3.

Б.1.1 Проверка пригодности измерительного оборудования

Показательдинамической способности Ld должен быть больше, чем показатель F2 (или F3), определенный в приложении А.

Критерий 1

Ld > F2.                                                                (Б.1)

Если выбраннаяизмерительная поверхность не удовлетворяет критерию 1, то проводят действиясогласно таблице Б.2 и рисунку Б.1.

Б.1.2 Проверка правильности выбранного расположенияточек измерения

Число точекизмерения N, равномернораспределенных по измерительной поверхности, достаточно, если выполняется

Критерий 2

N > C(F4)2,                                                             (Б.2)

где показатель F4 определенсогласно приложению А, акоэффициент С дан в таблице Б.1.Если используется одно и то же число точек измерения во всех полосах частот,при проверке критерия 2 принимают максимальное значение величины CF42. Если в некоторых полосах частот критерий 2 не выполняется, тоуровень звуковой мощности должен быть приведен совместно с 95 %-нымдоверительным интервалом, рассчитываемым по формуле

                                                      (Б.3)

Таблица Б.1 - Значения для коэффициента С

Центральные частоты октавных полос, Гц

Центральные частоты третьоктавных полос, Гц

С

63 - 125

50 - 160

11

250 - 500

200 - 630

19

1000 - 4000

800 - 5000

29

 

6300

14

Так каккорректированный уровень звуковой мощности определяют путем суммированиякорректированных звуковых мощностей, вычисленных для ряда смежных полос частот(см. 9.3), F4 следует определять по формулам (А.8) и (А.9), используя значения  и In, вычисляемые как суммы корректированных значений похарактеристике А шумомера нормальных составляющих интенсивности звука в каждойполосе (аналогично сумме в формуле 1).Следует принять максимальное в полосе частот значение С.

Рисунок Б.1 - Алгоритмдостижения необходимой точности

Б.1.3 Проверка концентрации положительных составляющихзвуковой мощности и оценка необходимого изменениярасположения точек измерений

В каждой полосечастот, для которой выполняются условия, указанные в 8.3, располагают в порядке снижения величиныположительные составляющие звуковой мощности, проходящие через каждыйизмерительный сегмент, и выбирают ряд сегментов, через которые проходит болееполовины общей звуковой мощности. Обозначают через a выбранную частьобщей звуковой мощности (a > 0,5).Выбранное таким образом число сегментов Na должно бытьменее половины общего числа сегментов N. Применяют методику, установленную ниже, для оценки числадополнительных точек измерения на этом ряде сегментов.

Вычисляютотдельно, согласно А.2.4,показатель F4.

а) для рядасегментов Na, имеющих общую площадь Sa;

б) для остальныхсегментов.

Эти значения F4 обозначают как F4(a) и F4(1 - a),соответственно.

Общее числоновых точек измерения N*, необходимых на измерительной поверхности Sa, определяют по формуле

N* ³ 4[F4(a)Da]2,                                                    (Б.4)

где  и

N1-a = N - Na.

Число точекизмерения N* распределяют равномерно по поверхности Sa соответственно площади сегментов.

Если рядсегментов, удовлетворяющих вышеуказанному условию не существует, принимаютсоответствующие таблице Б.2альтернативные меры для повышения точности определения звуковой мощности.

Б.1.4 Определение нестационарности поля

Показатель F1 оценивают переди после измерения на каждой измерительной поверхности. Если F1 превышаетпредел, приведенный в таблице Б.2,то следует принять меры для уменьшения нестационарности поля во времени.

Б.1.5 Определение наличия посторонних источниковсильно направленного действия

Если F2 и F3 значительно отличаются друг отдруга, то вероятно наличие постороннего источника шума сильно направленногодействия. Следует принять меры согласно таблице Б.2.

Б.2 Меры, принимаемые дляповышения точности измерений

В таблице Б.2 указаны меры, которые следуетпринимать в случаях, когда выбранная измерительная поверхность и/илирасположение точек измерения не отвечают требованиям, изложенным в Б.1.

Таблица Б.2 -Мероприятия по повышению точности измерений

Критерий

Действие (рисунок Б.1)

Мероприятие

F1 > 0,6

е

Уменьшить временную нестабильность интенсивности посторонних источников или проводить измерения в период меньшей нестабильности, или увеличить время измерения в каждой точке

F2 > Ld или (F3 - F2) > 3 дБ

а

При наличии существенной внешней помехи и/или сильной реверберации уменьшить расстояние измерительной поверхности от источника до 0,25 м. В противном случае увеличить это расстояние до 1 м

 

b

Отделить щитами измерительную поверхность от постороннего шума или уменьшить отражение звука по направлению к источнику

Критерий 2 не удовлетворяется и 1 дБ £ (F3 - F2) £ 3 дБ

с

Равномерно увеличить плотность точек измерения, чтобы критерий 2 отвечал требованиям

Критерий 2 не удовлетворяется и (F3 - F2) £ 1 дБ, и методика 8.3 либо не дает положительного результата, либо не применяется

d

Увеличить расстояние измерительной поверхности от источника при том же числе точек измерения или увеличить число точек измерения на той же поверхности

ПРИЛОЖЕНИЕ В

(справочное)

ВЛИЯНИЕ ПОТОКА ВОЗДУХА НА ИЗМЕРЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ЗВУКА

Если число Махапотока воздуха мало (М < 0,05) и поле не сильно реактивно, тоинтенсивность звука может быть измерена с достаточной точностью.

Турбулентные потокивблизи акустического зонда вызывают сигнал псевдоинтенсивности звука, поэтомуследует применять ветровые экраны на микрофоны, особенно на частотах ниже 200Гц. Наличие турбулентных потоков приводит также к нестабильности результатовизмерений.

(Измененнаяред., поправка).

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

(справочное)

ВЛИЯНИЕ ПОГЛОЩЕНИЯ ЗВУКА ВНУТРИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Влияниепоглощения звука может не учитываться, если выполняется условие

LW- LW,a ³ K,                                                               (Г.1)

где LW - уровень общей звуковой мощностиисточника согласно формуле (8), дБ;

LW,a - уровеньпоглощенной звуковой мощности, измеренный при отключении испытуемого источника,дБ;

K = 10 дБ.

В противномслучае следует принять меры по уменьшению уровня постороннего шума илиэкранировать измерительную поверхность от внешних источников.

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

(справочное)

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Для измерения интенсивностизвука применяют интенсиметры звука, состоящие из анализатора с октавными илитретьоктавными фильтрами и акустического зонда. Акустический зонд состоит издвух микрофонов.

Интенсиметрызвука подлежат государственной поверке или калибровке, если они прошлииспытания с целью утверждения типа и допущены к применению в стране. Длякалибровки интенсиметров звука применяют калибратор интенсиметра. Микрофоны,входящие в зонд, калибруют при помощи калибратора микрофонов.

Средстваизмерений фирмы «Брюль и Къер», прошедшие испытания с целью утверждения типа до1995 г. включительно

1 Двухканальныйанализатор спектра в реальном времени типа 2144. В случае применения для целейнастоящего стандарта: частотный диапазон с акустическими зондами типов 3545 и3548 - 50 Гц... 6,3 кГц, полосы частот - 1/1, 1/3 октавы, характеристика «А»шумомера.

2 Акустическийкалибратор типа 4231. Частота калибровки - 1 кГц, уровень звукового давления -94, 114 дБ, погрешность калибровки...±0,2 дБ.

Средстваизмерений фирмы «Брюль и Къер», планируемые для проведения испытаний с цельюутверждения типа

1 Параконденсаторных микрофонов с согласованными амплитудными и фазовымихарактеристиками типов 4181 и 4178.

2 Акустическиезонды типов 3545 и 3548.

3Интенсиметрический калибратор типа 3545.

4 Акустическийанализатор типа 2260.

Средстваизмерений фирмы «Ларсен-Дэвис», прошедшие испытания с целью утверждения типа до1995 г. включительно

Анализаторспектра в реальном времени типа 2900. В случае применения для целей настоящего стандарта:частотный диапазон с акустическим зондом типа 2250 - 50 Гц... 6,3 кГц, полосычастот - 1/1, 1/3 октавы, характеристика «А» шумомера.

Средстваизмерений фирмы «Ларсен-Дэвис», планируемые для проведения испытаний с цельюутверждения типа

1 Модульныйанализатор в реальном времени типа 3200.

2 Акустическийзонд типа 2250.

3 Калибратормикрофонов типа СА 200.

4 Калибраторинтенсиметров типа CAL 290.

Средстваизмерений фирмы «Хьюлетт-Паккард», планируемые для проведения испытаний с цельюутверждения типа

1 Двухканальныеанализаторы типов HP 3569A и HP 3566А.

2 Акустическиезонды типов HP 35237A и HP 35237B.

Примечание - Возможность применения для целей настоящего стандартаакустических БПФ-анализаторов определяется по результатам исследованияпогрешности синтезирования октавных и третьоктавных полос из узкополосногоспектра.

Ключевые слова: шум машин, источник шума, шумоваяхарактеристика, звуковое поле, звуковая мощность, звуковое давление,интенсивность звука, измерение интенсивности звука

Stroy.Expert
62,83 73,94