ГОСТ Р 51400-99 (ИСО 3743-1-94, ИСО 3743-2-94) Шум машин. Определение уровней звуковой мощности источников шума по звуковому давлению. Технические методы для малых переносных источников шума в реверберационных полях в помещениях с жесткими стенами и в спе

5 Подготовка к измерениям

5.1 Проверка пригодности испытательного помещения и специальной реверберационной камеры

5.1.1 В испытательном помещении устанавливают, соблюдая требования 5.2, технологический высоконаправленный (показатель направленности более 15 дБ) широкополосный источник шума и микрофоны. Измеряют средние (по энергии) октавные уровни звукового давления [см. в формуле (8)] в первом положении технологического источника шума. Затем поворачивают его на угол 45-135°, повторяют измерения и находят . Процедуру поворота и измерений повторяют еще дважды, но так, чтобы четвертое положение технологического источника шума отличалось от первого положения на угол 45-90° и измеряют и .

Если максимальная разность результатов измерений в октавных полосах 125-8000 Гц не превосходит средних квадратических отклонений воспроизводимости согласно таблице 1, то помещение признают пригодным для измерений по настоящему стандарту.

Вместо технологического высоконаправленного источника шума допускается использовать испытуемый источник шума или подобный ему источник шума, но в этом случае помещение признают пригодным только для испытаний на шум источника шума данного вида.

5.1.2 В специальную реверберационную камеру устанавливают образцовый источник шума с известными паспортными данными.

В соответствии с настоящим стандартом определяют октавные уровни звуковой мощности образцового источника шума при работе его на том же режиме, при котором он откалиброван.

Если разности паспортных и определенных октавных уровней звуковой мощности не превосходят указанных в таблице 3, камеру признают пригодной для измерений по настоящему стандарту.

Таблица 3 - Максимальные допустимые разности паспортных и определенных в специальной реверберационной камере октавных уровней звуковой мощности образцового источника шума

5.2 Установка источника шума

Способ и место установки источника шума могут оказывать влияние на его звуковую мощность. Обычно источник шума устанавливают для испытаний на шум так же, как он устанавливается при эксплуатации.

Если имеется возможность установки несколькими способами и типовые условия установки неизвестны, то необходима договоренность заинтересованных сторон, отражаемая в протоколе испытаний.

В силу динамического взаимодействия источника шума с поверхностями опирания, на которые передается вибрация от источника, последние могут излучать значительный низкочастотный фоновый шум. Во избежание этого следует использовать виброизолирующие прокладки, если они применяются при эксплуатации. При необходимости прокладки применяют и тогда, когда типовые условия установки неизвестны.

5.2.1 Источники шума, устанавливаемые при эксплуатации на стене, на полу перед стеной (стенами), испытывают в таком же положении. Если это невозможно, то источник шума устанавливают на полу не ближе 1 м от любой грани огибающего параллелепипеда до любой из стен. Если источник шума работает на столе или на подставке, то испытание на шум также проводят на столе или подставке не ближе 1 м от любой из стен помещения. Эти расстояния могут быть изменены в большую или меньшую сторону в стандартах по испытаниям на шум видов машин.

Грани огибающего параллелепипеда не должны быть параллельны стенам помещения.

5.2.2 Ручные машины, удерживаемые при работе в руках, испытывают в таком же положении, чтобы исключить возникновение структурного шума от других источников, возбуждаемых передаваемой на них вибрацией. Если ручные машины при работе вывешиваются или опираются с помощью вспомогательных устройств, то эти устройства считают частью ручной машины, и испытания проводят при их наличии.

5.2.3 Вспомогательное оборудование (трубопроводы, воздуховоды и т.д.), если это возможно, должно быть вынесено за пределы испытательного пространства. В противном случае оно считается частью источника шума и должно быть включено в огибающий параллелепипед.

5.2.4 Если размеры реверберационного испытательного помещения достаточны, то источник шума помещают в его центре так, чтобы вокруг него можно было разместить микрофоны согласно 5.4.1. В противном случае источник шума размещают в одном из концов помещения так, чтобы в другом конце образовалось устойчивое реверберационное поле.

Если проверкой на слух обнаруживается существенная направленность излучения источника шума, то его следует повернуть так, чтобы звуковая энергия наибольшей направленности хотя бы один раз отразилась от границ помещения с минимальными потерями ее до достижения любого из микрофонов.

Если прослушиваются тональные или узкополосные составляющие шума, то измерения нельзя ограничить одним местоположением источника шума и следует установить число местоположений в соответствии с 5.4.2.

5.2.5 В специальной реверберационной камере число местоположений источника шума в зависимости от числа точек измерения определяют по 5.4.4.

5.3 Перед началом измерений источник должен быть выведен на рабочий режим, избираемый ГОСТ 23941, раздел 5. Если по техническим причинам или соображениям техники безопасности рабочий режим не может быть воспроизведен, то он должен быть промоделирован с максимальным приближением к типовому рабочему режиму по условиям излучения шума. При прочих равных условиях допускается выбирать рабочий режим, характеризуемый наибольшей воспроизводимостью результатов измерений. Допускается проводить испытания на нескольких рабочих режимах с последующим объединением результатов на основе энергетического усреднения.

Если шум зависит от обрабатываемого материала или инструмента, они должны соответствовать типовым условиям работы источника шума.

5.4 Выбор положения и числа точек измерения

5.4.1 В реверберационном испытательном помещении минимальное число точек измерения равно трем и в случае достаточности размеров помещения должно быть увеличено до пяти - напротив каждой из граней огибающего параллелепипеда, кроме прилегающей к звукоотражающей плоскости (полу или стене в зависимости от установки источника шума). Все точки измерения должны быть расположены в зоне устойчивого реверберационного поля. Измерительное расстояние , м, не должно быть менее рассчитываемого по формуле

, (1)

где - объем помещения, м.

Точки измерения должны находиться не ближе 0,5 м от стен и потолка помещения и удалены друг от друга по меньшей мере на ( - длина волны среднегеометрической частоты самой низкой октавной полосы).

Предпочтительным является использование сканируемого микрофона. Траектория сканирования или линия, соединяющая фиксированные точки измерения, может представлять собой прямую, дугу окружности или другую пространственную кривую, наклоненную к любой из стен и потолку помещения не менее чем на 10° с измерительным расстоянием согласно формуле (1). Длина траектории должна быть не менее 5 м.

5.4.2 Если источник шума излучает различаемые на слух тональные или узкополосные составляющие, то число точек измерения в реверберационном испытательном помещении увеличивают по меньшей мере до шести и определяют необходимое число местоположений источника шума в помещении по следующей методике:

- рассчитывают оценочное значение среднего квадратического отклонения , дБ, для каждой октавной полосы по формуле

, (2)

где - уровень звукового давления в -й точке измерения, дБ;

- число точек измерения (не менее шести);

.

В зависимости от значения для каждой октавной полосы по таблице 4 определяют число местоположений источника шума.

При > 4 дБ дополнительно требуется провести испытания при двух положениях источника шума в другом (во втором) реверберационном помещении, отвечающем требованиям настоящего стандарта, но с другими линейными размерами этого помещения.

5.4.3 В специальной реверберационной камере измерительное расстояние должно соответствовать условию формулы (1), точки измерения должны находиться не ближе от поверхностей камеры, расстояние между ними не менее . При измерениях на характеристике шумомера принимают , равное 3,5 м.


Таблица 4 - Число местоположений источника шума в реверберационном испытательном помещении

5.4.4 Число точек измерения и местоположений источника шума для каждой октавной полосы или при измерениях на характеристике в специальной реверберационной камере определяют по следующей методике:

- в одном из положений источника шума в шести точках измерения измеряют октавные или корректированные по уровни звукового давления;

- рассчитывают оценочное значение среднего квадратического отклонения , дБ или соответственно, по формуле

, (3)

Если разброс значений не более 5 дБ (), в качестве принимают среднее арифметическое значение, если более - рассчитывают его по формуле

, (4)

в соответствии с таблицей 5 определяют число местоположений источника шума в зависимости от числа точек измерения.

Применение сканируемого микрофона предпочтительнее использования фиксированных точек измерения. Требования к траектории сканирования по 5.4.1, но длину ее , м, рассчитывают по формуле

, (5)

если траектория - дуга или прямая линия.

Если усреднение проводят, сканируя микрофон по контуру прямоугольника или круга, их минимальную площадь , м, рассчитывают по формуле

. (6)

В формулах (5) и (6) - длина волны среднегеометрической частоты октавной полосы, в которой проводят измерения.

Значения для таблицы 5 могут быть определены как среднее квадратическое значение уровня звукового давления по шести точкам измерения на траектории сканирования, расположенным на расстоянии не менее . При измерениях на характеристике принимают , равное 3,5 м.


Таблица 5 - Минимальное число местоположений источника шума в зависимости от числа точек измерения в специальной реверберационной камере

Скорость сканирования должна быть постоянной. При использовании -сглаживания период сканирования должен быть менее удвоенной постоянной времени шумомера. Если используют интегрирующий шумомер, то период сканирования должен быть равен периоду интегрирования.

Значение может служить качественным признаком состава спектра источника шума. Если дБ, то в октавной полосе могут присутствовать тональные составляющие; если дБ, то в ней могут быть области узкополосного излучения; если дБ - шум, вероятно, широкополосный. Предполагаемое наличие в спектре узкополосных составляющих или тонов должно быть отмечено в протоколе испытаний.