安全检测【安全检测第十三节课】

来源:职场知识 发布时间:2019-10-22 18:18:44 点击:
课题内容: 噪声检测 教学目的:让学生初步了解噪声检测的基本知识 教学方法:演示法、讲授法 重 点:噪声的物理量度和主观量度 难 点:噪声的物理量度和主观量度 能力培养:培养学生对噪声检测基本知识的了解。

课堂类型:新授课 教 具:多媒体教学设备,第四章 噪声检测,,,声音按频率来分,可分为超声波,可听声和次声波。

超声:大于20000Hz, 次声:低于20Hz, 可听声:在20-20000Hz之间,是人耳的听觉范围,,,噪声是一种紊乱、断续或统计上随机的声震荡。从生理学的观点看,凡是人们不需要的声音就称为噪声。

按噪声源的不同,噪声主要分为:
(1) 空气动力噪声 (2) 机械性噪声 (3) 电磁性噪声,,,噪声的物理量度和主观量度,,一、噪声的物理量度 噪声是声音的一种,具有声波的一切特性。对噪声的物理量度用声压级、声强级、声功率级表示其强弱,用占有的频率和频谱表示其高低。,,,噪声的物理量度和主观量度,,1、声压、声强和声功率 (1)声压 声波引起空气质点的振动,使大气压力产生迅速的波动,这种波动称为声压p。也可以说,在声场中单位面积上,由于声波而引起的压力增量称为声压,其单位是Pa(帕)。通常都用声压来衡量声音的强弱。,,,噪声的物理量度和主观量度,,声音在传播过程中,声压p是随时间波动变化的,通常以一段时间T内声压的有效值,亦即声压随时间变化的方均根值来衡量声压的大小:,,,,噪声的物理量度和主观量度,,(2)声强 声强I就是垂直指定传播方向的单位面积上平均每单位时间内传播的声音能量,其单位是W/m2。

声功率W就是声源在一个周期内,平均每单位时间内辐射的总声能,其单位是W。,,,,,噪声的物理量度和主观量度,,声强I是衡量声音强弱的标志,声音的大小和离开声源距离远近有关。如果在一个没有反射声存在的自由声场,有个向四周均匀辐射声音的点声源,在相距r处的声强I与声功率W之间的关系是:,,,,,噪声的物理量度和主观量度,,声压与声强之间有着内在联系,当声波在自由声场中传播时,在传播方向上声强I与声压p有下列关系:
I——声强,W/m2 ——空气密度,kg/m3 c——声速,m/s c——特性阻抗,Pa·s/m,,,,,噪声的物理量度和主观量度,,声强与声压的平方成正比,因此,测量出声压p,进而可以求出声强I和声功率W。,,,,,噪声的物理量度和主观量度,,2、声压级、声强级和声功率级 (1)声压级Lp的定义用数学式表示为 P——声压,Pa P0——基准声压,取值2×10-5Pa,,,,,,噪声的物理量度和主观量度,,(2)声强级LI可用下式表示 I0——基准声强,通常取1000Hz时声波能够引起人耳听觉的最弱声强(10-12W/m2)。,,,,,,噪声的物理量度和主观量度,,(3)声功率级LW的数学表达式 W0——基准声功率,取值10-12W(频率为1000Hz时),,,,二、噪声的主观量度,1、响度和响度级 一个声音在听觉感受上有多响,并不与这个声音的物理强度成线性关系.所以在普通声学中,除了有一套物理量之外,与之对应的还有一套心理量,用以表示声音在主观感受上的程度.一个声音有多响除了与它的强度大小有关外,还与它的频率高低有关.,二、噪声的主观量度,根据世界上许多国家对不同种族的大量正常人所测得的响度级与声压级和频率的关系,称为等响曲线,示于下图。,,,响度级的单位是phon(方).一个声音的响度级等于等响的1 000Hz纯音的声压级.与人的感受成正比的声音大小的量称为响度.,,响度的单位是sone(宋).它是以响度级为40phon的声音的响度为1sone来定义的.两倍响即为2sone.实验表明,响度级每增加10phon,响度增加一倍.,,,噪声的物理量度和主观量度,,响度级和响度 响度与响度级的关系式为:
式中:S 是响度(宋);
LN 是响度级(方)。,,,,2、声级和A声级 声级就是用一定频率计权网络测量得到的声压级。

利用具有一定频率计权网络的声学测量仪器对声音进行声压级测量,所得到的读数称为计权声压级,简称声级,单位为dB。,,,常用噪声测量的仪器,,一、声级计 声级计是根据国际标准和国家标准按照一定的频率计权和时间计权测量声压级的仪器,它是声学测量中最基本最常用的仪器,适用于室内噪声、环境保护、机器噪声、建筑噪声等各种噪声测量。

1、声级计的分类 按精度来分:根据国际标准IEC61672-2002,声级计分为1级和2级两种。在参考条件下,1型声级计的准确度±0.7dB,2型声级计的准确度±1dB。

按功能来分:测量指数时间计权声级的通用声级计,测量时间平均声级的积分平均声级计;
测量声暴露的积分声级计(噪声暴露计)。另外有的具有噪声统计分析功能的称为噪声统计分析仪,具有采集功能的称为噪声采集器(记录式声级计),具有频谱分析功能的称为频谱分析仪。

按大小来分:台式、便携式、袖珍式。

按指示方式:模拟指示(电表、声级灯)、数字指示、屏幕指示。,,,,,常用噪声测量的仪器,,2、声级计的构造及工作原理,,,,,,,,,,,,,3、声级计的组成,传声器是把声压信号转变为电压信号的装置,也称之为话筒,它是声级计的传感器。常见的传声器有晶体式、驻极体式、动圈式和电容式数种。

电容式传声器主要由金属膜片和靠得很近的金属电极组成,它实质上是一个平板电容。金属膜片与金属电极构成了平板电容的两个极板,当膜片受到声压作用时,膜片便发生变形,使两个极板之间的距离发生了变化,于是改变了电容量,位测量电路中的电压也发生了变化,实现了将声压信号转变为电压信号的作用。,,2)放大器 目前流行的许多国产与进口的声级计,在放大线路中都采用两级放大器,即输入放大器和输出放大器,其作用是将微弱的电信号放大。,,3)衰减器 输入衰减器和输出衰减器是用来改变输入信号的衰减量和输出信号衰减量的,以便使表头指针指在适当的位置,其每一档的衰减量为10dB。输入放大器使用的哀减器调节范围为测量低端(如0到7OdB),输出放大器使用的衰减器调节范围为测量高端(如70到120dB).输入和输出两个衰减器的刻度盘常做成不同颜色,目前以黑色与透明配对为多。由于许多声级计的高低端以70dB为界限,故在旋转时要防止超过界限,以免损坏装置。,,4)检波器和指示表头 为了使经过放大的信号通过表头显示出来,声级计还需要有检波器,以便把迅速变化的电压信号转变成变化较慢的直流电压信号。这个直流电压的大小要正比于输入信号的大小。,,,噪声测量的要求,,一、测点的选择 1、根据测量要求选点 按劳动保护和环境要求,考虑到噪声对人们的身体健康影响,测点(传声器)选择在操作者经常工作的位置,高度以人耳为宜,测点数一般不少于四个点(四周均匀布置)。,,,噪声测量的要求,,2、根据测量对象选点 (1) 测点距机器位置 (2) 对于运行车辆检测噪声,测点应在离车体7.5m,高出地面1.2m处。

(3) 对于空气动力设备,进气噪声的测点,应在进气口轴向位置,与管口平面距离1m左右。排气噪声的测点,应选在排气轴线45°方向上,与管口平面上外壳表面的距离等于管口直径。,,,噪声测量的要求,,三、噪声测量场所和环境影响 1、测量场所影响 在消声室还是在现场或一般实验室进行检测,需考虑它们的结构、基础是否符合自由声场的要求、本底噪声是否低于10dB。

2、背景噪声的影响 3、环境温度的影响 4、风和气流的影响 5、噪声源附近物体的反射影响,,三、传声器的布置方向 主要根据传声器校准时的频率响应来确定,若是掠入射(90°入射)具有良好的频率响应,则传声器的布置方向应为掠入射为宜。,,(5)测量参数的定义 测量参数为等效连续A声级Leq,单位为dB(A)。

等效连续声级代表声级的能量平均值,即随时间变化噪声的等能量稳态声级。,,小结:
1.噪声的分类 2.噪声的物理量度和主观量度,

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