Выбор типа аппаратуры зависит от характера решаемых при Измерении задач и от условий измерения. Широко используются комплекты приборов Таганрогского завода «Виброприбор» фирм РФТ (ГДР) и «Брюль и Къер» (Дания), предназначенные специально для акустических измерений.
Для определения соответствия шумовых характеристик требованиям санитарных норм целесообразно использовать портативный комплект шумомеров с октавными фильтрами. Технические характеристики портативных комплектов представлены в табл. 1-1. Питание шумомеров осуществляется либо от блока батарей, либо от сети переменного тока. Фирма «Брюль и Къер» выпускает также прецизионный шумомер типа 2203, характеристики которого близки к характеристикам шумомера типа 2209, но у него отсутствует схема для измерения импульсных значений. Портативные комплекты позволяют на месте провести октавный анализ уровней звукового давления и определить уровень звука в дБ А, измеряемый по шкале А шумомера.
Рис. 1-3. Структурная схема для автоматического снятия спектральных характеристик
Более подробный анализ шумовых характеристик, осуществляемый обычно с целью получения исходных данных для разработки противошумовых мероприятий, проводится по схеме, показанной на рис. 1-3. Существуют два метода проведения спектрального анализа:
1) на месте измерения шумовой сигнал записывается через шумомер на магнитофон, а затем в лабораторных условиях анализируют записи с регистрацией на самописце;
2) анализ шумового сигнала производится непосредственно на месте измерения. Преимуществом первого метода является возможность работать в полевых условиях с минимальным количеством аппаратуры и малая продолжительность измерений, а недостатком — внесение дополнительной погрешности в результат анализа из-за неравномерности частотной характеристики магнитофона. Однако для анализа кратковременных шумов, например при сборе пара, запись на магнитофон необходима.
Технические характеристики анализаторов спектра приведены в табл. 1-2. На вход всех анализаторов можно подавать электрические сигналы с выхода предусилителя, шумомера или магнитофона. Спектрометр-индикатор СИ-1 имеет в своем комплекте микрофон, вибродатчик и предусилитель для измерения уровней звукового давления и параметров вибрации. Анализаторы фирмы «Брюль и Къер» имеют встроенные предусилители, поэтому к ним можно непосредственно подключить микрофоны с катодным повторителем.
Анализаторы производят последовательный анализ измеряемого сигнала в полосах частот (табл. 1-3), за исключением анализатора типа 3347, который дает одновременный анализ во всех третьоктавных полосах частот и имеет выход на электроннолучевую трубку. Отсчет измеряемых сигналов в анализаторах может осуществляться по стрелочному прибору или автоматически с записью на частотных диаграммах самописца. Последний метод наиболее широко используется в акустических измерениях, при этом фильтры анализатора переключаются автоматически по сигналам от самописца.
Таблица 1-1 Портативные комплекты приборов для измерения шума
Наименование и марка | Конденсаторный | Частотный | Частотные кривые (рис. 1-2) | Динамический |
Измеритель шума в вибрации ИШВ-1 | М101 | 10—12 500 | А, В, С | 30-130 |
Точный импульсный шумомер PSI-202 с октавными фильтрами OF-101 | МКЮ2 | 20-20 000 30—35 000 30—40 000 | А, В, С | 24-140 |
Импульсный прецизионный шумомер 2209 с октавными фильтрами 1613 | 4145 | 10-18 000 10—40000 10—70000 | А, В, С, D | 15—140 |
Среднегеометрические частоты октавных фильтров, Гц | Характеристика измерительного прибора | Масса | Изготовитель |
16: 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2 000; 4000; 8 000 | «Быстро» и «медленно» для аффективного значения | 12,5 | Завод |
31,5; 63; 125; 250; 500; 1 000; 2 000; 4 000; 8 000; 16 000 | «Быстро» и «медленно» для эффективного Н «импульс» для квазипикового значения | 7 | Фирма РФТ |
31,5; 63: 125; 250: 500; 1000; 2 000; 4000; 8 000; 16 000 | «Быстро» и «медленно» для эффективных, «импульс» и «удерживание» для импульсных значений | 5,5 | Фирма «Брюль и Къер» |
Технические характеристики анализаторов спектра
Наименование и марка | Вид анализа | Частотный диапазон. Гц | Масса, | Изготовитель | Примечание |
Спектрометр-инднка тор СИ-1 | В октавных или третьоктавиых полосах частот; оценка по кривым А, В я С (рис. 1-2) | 2-45 000 20—18 000 | 115 | Завод | Предусмотрен блок индикации превышения нормируемых уровней сигнала |
Третьоктавиый анализатор ТОА 101 (ТОА 111) | В октавных или третьоктавиых полосах частот; оценка по кривым А, В, С И D (рис. 1-2) |
| 20 | Фирма РФТ | — |
Узкополосный анализатор SBA-101 | С постоянной относительной полосой шириной 8%; 16% или 29% на уровне — 3 дБ | 2-20000 | 18 | То же | Может работать в режиме заграждающего фильтра |
Спектрометр 2113 | В октавных и третьоктавиых полосах частот; оценка по кривым А, В, С и D (рис. 1-2) | 22-22900 | 20 | Фирма «Брюль и Къер» | — |
Узкополосный анализатор 2010 | С постоянной абсолютной шириной полосы в 3,16; 31,6; 100; 316; 1000 Гц с автоматическим переключением; оценка по кривым А, В, С, D (рис. 1-2) | 2—200000 | 19 | То же | Имеется шестизначная цифровая индикация частоты |
Третьоктавиый анализатор в реальном времени 3347 | В третьоктавиых полосах частот; оценка по кривым А, В, С и D (рис. 1-2) | 2—200000 | 30 |
| Имеется экран дли визуального изображения частотного спектра |
Стандартные частотные полосы пропускании, используемые в современных анализаторах спектра шумов
Граничные частоты октавных полос, Гд | Среднегеометриче | Граничные частоты октавных полос, Гц | Среднегеометриче | ||
октавные | треть- | октавные | треть- | ||
|
| 25 |
|
| 800 |
22—45 | 31.5 | 31,5 | 710—1400 | 1 000 | 1 000 |
|
| 40 |
|
| 1250 |
|
| 50 |
|
| 1 600 |
45—90 | 63 | 63 | 1400—2800 | 2 000 | 2 000 |
|
| 80 |
|
| 2 500 |
|
| 100 |
|
| 3150 |
90-180 | 125 | 125 | 2 800—5600 | 4000 | 4 000 |
|
| 160 |
|
| 5000 |
|
| 200 |
|
| 6300 |
180—355 | 250 | 250 | 5600-11200 | 8000 | 8000 |
|
| 315 |
|
| 10 000 |
|
| 400 |
|
| 12500 |
355-710 | 500 | 500 | 11200—22 400 | 16 000 | 16000 |
|
| 630 |
|
| 20000 |
Наиболее широкие возможности для исследования шумовых процессов открываются при использовании третьоктавного анализатора 3347 в реальном времени. Кроме вывода анализируемого сигнала на электроннолучевую трубку и самописец, этот прибор имеет цифровой выход в двоичном коде для вычислительной машины, печатающего устройства или перфоратора ленты. При этом цифровое считывание полных спектров может осуществляться через каждые 2 мс. Анализатор 3347 включает в себя запоминающее устройство, что особенно удобно для анализа кратковременных процессов, типа аварийного сброса пара или пускового режима работы турбины.
Комплект фирмы «Брюль и Къер» для исследования акустических процессов включает в себя вычислительную машину, телетайп, перфоратор ленты, считывающее устройство, цифровые часы и анализатор в реальном времени. Входным сигналом может являться сигнал с микрофона или записанный заранее на измерительном магнитофоне акустический процесс. Такая система позволяет выполнить быстрый и точный анализ исследуемого шума по заранее выбранной программе. Комплект может включать в себя также и другие дополнительные приборы.
