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2012年資產(chǎn)評估師考試機電設(shè)備評估輔導資料(88)

發(fā)表時間:2012/2/17 13:59:39 來源:互聯(lián)網(wǎng) 點擊關(guān)注微信:關(guān)注中大網(wǎng)校微信
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二、噪聲測量法

(一)噪聲測量的主要參數(shù)

進行噪聲測量時,常用聲壓級、聲強級和聲功率級表示其強弱,也可以用人的主觀感覺進行度量,如響度級等。

1.聲壓、聲強、聲功率

(1)聲壓:聲波傳播時,空氣質(zhì)點隨之振動所產(chǎn)生的壓力波動而引起的壓強增量。

沒有聲波存在時,媒質(zhì)的壓力稱為靜壓力,用Po表示。

壓強增量,即聲壓,用P表示,單位是Pa。

儀器檢測的聲壓為有效聲壓,是聲壓的均方根值。

(2)聲強:單位時間內(nèi),通過垂直于傳播方向上單位面積的聲波能量——聲強(W/㎡)。

(3)聲功率:聲源在單位時間內(nèi)輻射出來的總聲能——聲功率(W)。

2.分貝與聲級。引起聽覺的可聽聲頻率在20~20000Hz之間,但在此范圍內(nèi)的某一聲波可以有不同的聲壓或聲強。

用聲壓的絕對值表示聲音的強弱以及用聲強的絕對值表示能量的大小很不方便。而且人耳聽覺響應并不與強度成正比,而是更接近于與強度的對數(shù)成正比。所以在聲學中采用 “級”來度量聲壓和聲強,稱為聲壓級、聲強級,還有聲功率級。就像用級表示風的大小,地震的強弱。

(1)聲壓級(dB):聲壓與基準聲壓之比的以10為底的對數(shù)的20倍,級是最常用的噪聲測量參數(shù)。

(2)聲強級:聲強與基準聲強之比的以10為底的對數(shù)的10倍——聲強級(dB)。

(3)聲功率級;聲功率與基準聲功率之比的以10為底的對數(shù)的10倍——聲功率級(dB)。

3.噪聲的主觀量度:響度、響度級、等響曲線

人們在實踐中發(fā)現(xiàn),人耳感覺到的聲音的強弱不僅與聲壓有關(guān),而且還與聲音的頻率有關(guān)。例如,頻率為1000Hz而聲壓級為40dB的聲音,聽起來與頻率為30Hz而聲壓級為75dB的聲音一樣“響”!人耳朵對聲音的感覺,不僅和聲壓級有關(guān),還和頻率有關(guān)。

要確定噪聲的響度,選用頻率為1000Hz的純音作為基準音,純音就是只有一種頻率的聲音,調(diào)節(jié)1000Hz純音的聲壓級,使它和所要確定的噪聲聽起來有同樣的響度,則該噪聲的響度級就等于這個純音的聲壓級(dB)值,單位為方(Phon)。

在各個頻率下對人的聽力進行試驗,得出的曲線即為等響曲線。

(二)噪聲測量儀器

1、傳聲器

(1)噪聲測量中,最常使用的儀器是傳聲器和聲級計。

(2)傳聲器:它的作用是將聲能轉(zhuǎn)換成電能。

(3)傳聲器的分類方法有兩種,一種是根據(jù)膜片感受聲壓情況的不同,另一種是根據(jù)膜片振動轉(zhuǎn)換成電能方式的不同。

①根據(jù)膜片感受聲壓情況的不同,傳聲器可以分為壓強式、壓差式以及壓強壓差組合式,在噪聲測量中通常運用的是壓強式傳聲器。

②根據(jù)膜片振動轉(zhuǎn)換成電能方式的不同,傳聲器分為三類,電容式,壓電式和動圈式。其中電容式優(yōu)點比較多,所以在精密分析儀器和標準聲級計中,一般采用電容式;壓電式性能差一些,用在普通聲壓計中;動圈式現(xiàn)在已經(jīng)不用了。

(4)電容式和壓電式傳聲器的簡單的結(jié)構(gòu)。

①電容傳聲器基本結(jié)構(gòu)就是一個電容器。電容傳聲器屬于能量控制型(需要外接電源),這種電容傳聲器,它的靈敏度高,性能強,在很大的溫度范圍和很大的濕度范圍下,性能變化小,這是它最突出的優(yōu)點,性能穩(wěn)定,不受溫度濕度影響,而且外形尺寸比較小,所以用在精密的聲級計里。

②壓電傳聲器

ⅰ原理:

由具有壓電效應的晶體來完成聲電轉(zhuǎn)換,屬于能量轉(zhuǎn)換型傳感器。

ⅱ特點:

壓電傳聲器具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、輸出阻抗低、電容量大(可達1 000pF)、靈敏度較高等優(yōu)點。

最大缺點就是受溫度、濕度影響較大。所以它主要用在普通聲級計里。

2、聲級計

聲級計是噪聲測量中使用最為廣泛、最簡便的儀器。它不僅用來測量聲級,還能與各種輔助儀器配合進行頻譜分析、記錄噪聲的時間特性和測量振動等。

(1)分類:

①聲級計按其用途分為一般聲級計、脈沖聲級計、積分聲級計和噪聲暴露計(噪聲劑量計)等。

②聲級計按其精度分為:

0型聲級計,精度最高。

1型聲級計,是一般用途的精密聲級計。

2型聲級計,一般用途聲級計。

3型聲級計,普及型聲級計。

③聲級計按其體積分為臺式聲級計、便攜式聲級計和袖珍式聲級計。

(2)聲級計工作的原理:

①被測的聲壓信號通過傳聲器轉(zhuǎn)換成電壓信號,該電壓信號經(jīng)衰減器、放大器以及相應的計權(quán)網(wǎng)絡(或外接濾波器),或輸入外接的記錄儀器,或者經(jīng)過均方根值檢波器直接推動以分貝標定的指示表頭。

②計權(quán)網(wǎng)絡是基于等響曲線設(shè)計出的濾波線路,分為A、B、C、D四種。A計權(quán)網(wǎng)絡相當于一個低頻濾波,就是把低頻部分去掉,留下了高頻噪聲,除此以外,A計權(quán)網(wǎng)絡對低頻噪聲衰減最強,對高頻噪聲反應也很敏感,這正和人耳朵的感覺是一致的,人耳也是對高頻噪聲反應比較敏感,所以在對于人耳朵有害的這種噪聲的測量都采用A聲級,B,C計權(quán)網(wǎng)絡近年已逐漸少用,D計權(quán)網(wǎng)絡是專門為測量飛機噪聲而設(shè)計的。聲級計測量的已不再是客觀物理量上的聲壓級。

3.聲級計的校準。

按照規(guī)定,每次測量開始和結(jié)束的時候都要進行校準,兩次差值不應大于一分貝。

校準方法有很多種,其中最常用的、最簡便的,是活塞發(fā)生器校準法。

(三)故障的噪聲識別方法

噪聲超過一定的范圍,超過了正常的范圍,才能判斷可能是故障。所以根據(jù)噪聲信號的特征量,制定一定限值作為有無故障的標準,對于噪聲信號它的變異和程度進行判斷有三種標準,即絕對標準、相對標準和類比標準。

在絕對標準中,利用測量的噪聲信號的特征量值與標準特征量值進行比較;標準特征量值可能是行業(yè)規(guī)定的,也可能是國家規(guī)定的。

在相對標準中,利用測取的噪聲信號的特征量值與正常運行時的特征量值進行比較;

在類比標準中,利用同類設(shè)備在相同工況條件下的噪聲信號的特征量值進行比較。

小結(jié):

噪聲的測量,包括噪聲的主觀量度和客觀量度參數(shù),常用的噪聲測量儀器,包括傳聲器和聲級計,傳聲器主要有電容式的和壓電式的,聲級計主要是它的計權(quán)網(wǎng)絡。

【例題8•多選題】壓電傳聲器( )。(2005)

A.由壓電晶片完成聲電轉(zhuǎn)換

B.通過聲壓使壓電晶片兩側(cè)產(chǎn)生電量相等的異性電荷

C.屬于能量轉(zhuǎn)換型傳聲器

D.靈敏度高且受溫度、濕度影響小

E.多與標準與精密聲級計聯(lián)用進行噪聲測量

答案:ABC

【例題9•單選題】聲級計有普通聲級計、精密聲級計、脈沖聲級計等幾種,下列有關(guān)普通聲級計的說法中,正確的是( )。(2006)

A.對傳聲器的要求不高,一般采用電容傳聲器,也可以采用壓電傳聲器

B.全機動態(tài)范圍較窄

C.常與帶通濾波器連用以進行頻譜分析

D.在使用過程中可以不進行校準

答案:B

【例題10•單選題】使用聲級計測量噪聲時,輸入傳聲器的是( )。(2007)

A.聲壓信號  B.聲強信號

C.聲功率信號 D.聲響度信號

答案:A

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