Проведение измерений.
Перед измерением шума работающей ЭМ следует измерить шум помех при отключенной электрической машины. Помехи могут создаваться аэродинамическими потоками вблизи микрофонов, вибрациями, передаваемыми на измерительные приборы, влиянием электрических или магнитных полей и другими источниками шума. Шум помех оценивается теми же величинами и в тех же измерительных точках, что и шум испытываемой машины. Шум помех можно не учитывать, если он на 10 дБ ниже уровня шума, измеренного при включенной машине.
При техническом методе измерения, если разность между уровнем измеренного шума и уровнем помехи AL < 6 дБ (во всех октавных или третьоктавных полосах) или если она менее 10 дБ и колеблется во времени, то результат измерений в данной полосе частот в данной точке измерения не может быть оценен.
При AL > 6 дБ из уровней, измеренных при работе машины, следует вычесть значение Δ, приведенное ниже:
При ориентировочном методе измерения допускается проводить измерения при AL > 3 дБ. Для этого случая поправка Δ приведена ниже:
Во время проведения измерений микрофон должен находиться в измерительной точке и направлен к испытываемой машине. Между микрофоном и машиной не должны находиться люди или предметы, искажающие звуковое поле. Расстояние между микрофоном и испытателем должно быть не менее 0,5 м. В каждой измерительной точке следует измерить уровень звука по шкале А и, если необходимо, уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами от 63 до 8000 Гц или в третьоктавных полосах частот со среднегеометрическими частотами от 50 до 10000 Гц. Измеряемые уровни звукового давления или уровни звука по шкале А надо усреднить по времени. Для этого в шумомере устанавливается временная характеристика S (медленно). При колебаниях показания шумомера < 5 дБ следует отсчитать среднее показание. При колебаниях > 5 дБ надо применять интегрирующие шумомеры.
7.2.5. Приборы для измерения шума.
Для определения шумовых характеристик ЭМ применяют шумомеры 1-го или 2-го класса при техническом методе измерения и 1, 2 или 3-го класса при использовании ориентировочного метода. Шумомеры должны удовлетворять требованиям ГОСТ 23941-79 (СТ СЭВ 547-77), ГОСТ 17187-81 (СТСЭВ 1351-78). Кроме шумомеров при определении шумовых характеристик ЭМ применяют октавные или третьоктавные полосовые фильтры, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 17168-82 (СТ СЭВ 1807-79), а также измерительные тракты, имеющие аналогичные характеристики и удовлетворяющие требованиям указанных выше стандартов.
Рис. 7.7. Упрощенная схема шумомера
Шумомер, включая микрофон, должен быть предназначен для измерения в свободном звуковом поле. Кроме указанных выше приборов могут применяться анализаторы частот, измерительные магнитофоны, самописцы уровня.
Характеристики акустических измерительных приборов, конструкции и их типы описаны в [7.1, 7.3, 7.10, 7.13, 7.18], в информационных материалах фирм-изготовителей, например [7.21, 7.22]. В соответствии со специализацией, основным поставщиком приборов для виброакустических измерений в странах СЭВ является ГДР. Очень широкое распространение получили приборы фирмы "Брюль и Къер", Дания.
Шумомер — прибор для измерения уровня звука, имеющий частотные характеристики, обозначаемые по стандартам А, В, Q Д Лин, и временные динамические характеристики, обозначаемые F, S, I, Пик или некоторые из них. Шумомеры 1-го класса предназначены для точных измерений (частоты 20 Гц — 12,5 кГц), 2-го класса — для измерений нормальной точности (частоты 20 Гц — 8 кГц) и 3-го класса — для ориентировочных измерений (частоты 31,5 Гц — 8 кГц).
Устройство обычного шумомера представлено на схеме рис. 7.7. Шумомер является электронным измерительным прибором, реагирующим на звук, аналогично человеческому слуху, и обеспечивающим объективное измерение уровней звука или звукового давления. Воспринимаемый микрофоном шумомера звук преобразуется в электрический сигнал. Усиленный входным усилителем У1 электрический сигнал подводится к блоку частотной коррекции (БЧК), содержащему стандартные корректирующие схемы А, В, С, Д Лин, или к внешнему фильтру. Усиленный выходным усилителем У2 электрический сигнал подается на блок детекторов (БД), а с выхода его — на стрелочный измерительный прибор (ИП) или после преобразования — на цифровой индикатор. БД стандартного шумомера содержит детектор среднеквадратических значений (СКЗ), пиковый детектор, цепи усреднения, формирующие временные динамические характеристики шумомера F (быстро), S ( медленно),/ (импульс) и Пик, и схему запоминающего устройства (ЗУ), служащего для фиксации максимального пикового или среднеквадратического значения сигнала, измеряемого в импульсном режиме шумомера. СКЗ характеризует энергию исследуемого процесса и пропорционально количеству энергии измеряемого шумомером звука или шума.
При измерении звука с меняющимся уровнем нужно, чтобы отклонение стрелки шумомера точно соответствовало этим изменениям. Однако слишком быстрые изменения уровня измеряемого звука могут быть причиной быстрых флюктуаций стрелки измерительного прибора, затрудняющих снятие показаний с прибора. Поэтому по международным рекомендациям и по стандартам применяются две динамические характеристики шумомера F (быстро) и S (медленно). При быстрых флюктуациях стрелки измерительного прибора при работе в режиме F следует установить шумомер в режим S. При слишком больших флюктуациях стрелки измерительного прибора шумомера, работающего в режиме S, необходимо определить среднее отклонение стрелки и отметить в протоколе измерения максимальные и минимальные показания измерительного прибора.
При измерениях кратковременных и импульсных звуков используются динамические характеристики шумомера: I (импульс) или Пик.
В приборе есть встроенный генератор эталонной частоты (ГК), выдающий электрический сигнал определенной величины, необходимой для калибровки электрического тракта шумомера.
Шумомеры имеют выходы переменного или постоянного тока, могут иметь цифровой выход. Эти выходы предназначены для подключения внешних анализирующих, регистрирующих и вычислительных устройств. Кроме обычных шумомеров выпускаются интегрирующие шумомеры, предназначенные для измерения эквивалентного уровня звука. Для калибровки шумомера в процессе эксплуатации применяют пистонфоны — калибраторы, создающие акустический сигнал с определенным уровнем звукового давления на опорной частоте, по которому регулируется коэффициент усиления прибора.
Все шумомеры подвергаются периодически (один раз в год) государственной поверке.
Технические характеристики шумомеров, используемых при измерениях шума ЭМ, выпускаемых отечественной промышленностью и некоторыми зарубежными фирмами, приведены в табл. П1 приложения.
