Qu'est-ce que le niveau de pression acoustique ? Mesure du bruit • Équilibreur portable, analyseur de vibrations " Balanset " pour l'équilibrage dynamique des concasseurs, ventilateurs, broyeurs, vis sans fin de moissonneuses-batteuses, arbres, centrifugeuses, turbines et autres rotors. Qu'est-ce que le niveau de pression acoustique ? Mesure du bruit • Équilibreur portable, analyseur de vibrations " Balanset " pour l'équilibrage dynamique des concasseurs, ventilateurs, broyeurs, vis sans fin de moissonneuses-batteuses, arbres, centrifugeuses, turbines et autres rotors.

Qu'est-ce que le niveau de pression acoustique ? Mesure du bruit

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Comprendre le niveau de pression acoustique

Définition : Qu'est-ce que le niveau de pression acoustique ?

Niveau de pression acoustique Le niveau de pression acoustique (SPL) est la mesure logarithmique de la pression acoustique par rapport à une pression de référence, exprimée en décibels (dB). Pour les machines, le SPL quantifie l'intensité du bruit émis par l'équipement, mesurée à l'aide de microphones ou de sonomètres à des distances spécifiées. Il est corrélé à vibration parce que les surfaces vibrantes émettent du son, ce qui rend les mesures acoustiques complémentaires à l'analyse des vibrations pour l'évaluation de l'état des machines, en particulier pour diagnostiquer les problèmes aérodynamiques, d'engrenages et de roulements qui produisent des signatures de bruit tonales ou à large bande caractéristiques.

Bien qu'il s'agisse principalement d'une préoccupation liée à la santé au travail et à l'environnement (protection auditive, réglementation sur le bruit), les mesures SPL offrent une valeur diagnostique : les changements de bruit précèdent ou accompagnent souvent la dégradation mécanique, et l'analyse acoustique peut identifier des défauts spécifiques grâce à des modèles de fréquences caractéristiques similaires aux spectres de vibrations.

Expression mathématique

Formule

  • SPL (dB) = 20 × log₁₀(P / P₀)
  • Où P = pression acoustique mesurée (Pa)
  • P₀ = pression de référence = 20 µPa (seuil de l'audition humaine)
  • L'échelle logarithmique s'adapte à une vaste plage de pression

Échelle des décibels

  • 0 dB: Seuil d'audition
  • 30-40 dB : Chambre calme
  • 60-70 dB : Conversation normale
  • 80-90 dB : Machines bruyantes, protection auditive recommandée
  • 100-110 dB : Machines très bruyantes, protection auditive obligatoire
  • 120+ dB : Seuil de douleur, lésions auditives immédiates

Mesures

Sonomètres

  • Microphone de précision
  • Pondération fréquentielle (A, C ou Z)
  • Pondération temporelle (rapide, lent, impulsionnel)
  • Affichage en dB SPL
  • Classe 1 (précision) ou classe 2 (général) selon la norme IEC 61672

Distance de mesure

  • Champ proche : < 1 mètre de la source (mesures de proximité)
  • Champ lointain : > 1 mètre (mesures en champ libre)
  • Standard: Souvent 1 mètre pour les machines
  • Diminution du SPL : ~6 dB par doublement de la distance (champ libre)

Pondération fréquentielle

  • Pondération A : Imite la sensibilité de l'oreille humaine, la plus courante
  • Pondération C : Relativement plat, inclut les basses fréquences
  • Z (linéaire) : Aucune pondération, toutes les fréquences sont égales
  • Unités: dBA, dBC, dBZ (indique la pondération utilisée)

Relation à la vibration

Rayonnement sonore dû aux vibrations

  • Les surfaces vibrantes émettent des ondes sonores
  • Puissance acoustique ∝ vitesse² × surface (environ)
  • Corrélation : Vibrations plus élevées généralement → SPL plus élevé
  • Mais la relation est complexe (l'efficacité du rayonnement varie)

Corrélation diagnostique

  • Problèmes de roulement : sifflement ou grincement à haute fréquence
  • Problèmes d'engrenages : gémissement caractéristique à la fréquence d'engrènement
  • Déséquilibrer: Grondement basse fréquence à 1×
  • Cavitation: Crépitements ou claquements aléatoires

Analyse du spectre acoustique

Composantes tonales

  • Engrenage: Son pur à la fréquence d'engagement des dents
  • Passage de lame: Fréquence des pales du ventilateur ou du compresseur
  • Électrique: Bourdonnement de 120/100 Hz provenant des moteurs
  • Tonalités portantes : Harmoniques de fréquence de défaut

Bruit à large bande

  • Aérodynamique: Turbulence, bruit d'écoulement
  • Cavitation : Éclatement aléatoire d'une bulle
  • Dommages aux roulements : Augmentation du haut débit avec des défauts
  • Friction: Émissions aléatoires continues

Applications

Surveillance de l'état

  • Compléter les mesures de vibrations
  • Indication précoce de défaut de roulement (le bruit augmente avant la vibration)
  • Surveillance de l'usure des engrenages (changements de qualité du bruit)
  • Évaluations qualitatives rapides

Contrôle de qualité

  • Acceptation des nouveaux équipements (limites de bruit)
  • Vérification après réparation
  • Qualité des produits dans la fabrication

Conformité réglementaire

  • Exposition au bruit au travail (OSHA, directives de l'UE)
  • Limites de bruit communautaire
  • Spécifications de l'équipement
  • Exigences en matière de documentation

Dépannage

  • Localiser les sources de bruit
  • Identifier les contributeurs au bruit global des installations
  • Valider les mesures de réduction du bruit

Niveaux de bruit typiques des machines

Par type d'équipement

  • Moteurs électriques : 70-85 dBA
  • Pompes centrifuges : 75-90 dBA
  • Ventilateurs/Souffleurs : 80-100 dBA
  • Boîtes de vitesses : 75-95 dBA
  • Compresseurs: 85-105 dBA
  • Moteurs diesel : 95-110 dBA

Le bruit comme indicateur de diagnostic

Augmentation du bruit

  • Détérioration des roulements (grincement, grincement)
  • Usure des engrenages (l'intensité du gémissement augmente)
  • Problèmes de lubrification (augmentation du bruit de frottement)
  • Desserrage (cliquetis)

Modification du caractère du bruit

  • De nouvelles tonalités apparaissent
  • Décalages de fréquence
  • Bruits intermittents
  • Tous indiquent des problèmes en développement

Normes de mesure

  • CEI 61672: Spécifications des sonomètres
  • ISO 3744: Détermination de la puissance acoustique
  • ISO 1680: Code d'essai du bruit des machines
  • ANSI S12.19 : Mesures du bruit des machines

Le niveau de pression acoustique, bien qu'il s'agisse principalement d'une mesure sanitaire et environnementale, fournit des informations diagnostiques précieuses liées à l'état mécanique. Les mesures acoustiques complètent l'analyse vibratoire, fournissant parfois des indications précoces sur la dégradation des roulements ou des engrenages. Elles sont essentielles à une évaluation complète des machines, combinant vibrations mécaniques et rayonnement acoustique pour une évaluation complète de l'état de l'équipement.

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