音圧レベルとは？騒音測定• ポータブルバランサー、振動分析装置「Balanset」は、破砕機、ファン、粉砕機、コンバインのオーガー、シャフト、遠心分離機、タービン、その他多くのローターの動的バランス調整に使用できます。 音圧レベルとは？騒音測定• ポータブルバランサー、振動分析装置「Balanset」は、破砕機、ファン、粉砕機、コンバインのオーガー、シャフト、遠心分離機、タービン、その他多くのローターの動的バランス調整に使用できます。

音圧レベルとは？騒音測定

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音圧レベルを理解する

定義: 音圧レベルとは何ですか?

音圧レベル SPL（音圧レベル）は、基準圧力に対する音圧の対数的な測定値で、デシベル（dB）で表されます。機械の場合、SPLは騒音放射強度（機器から放射される音の大きさ）を定量化し、マイクロホンまたは騒音計を用いて特定の距離で測定します。SPLは、以下のものと相関関係があります。 振動 振動する表面は音を放射するため、音響測定は機械の状態評価のための振動解析を補完するものとなり、特に特徴的な音色または広帯域のノイズ特性を生成する空力、ギア、ベアリングの問題の診断に役立ちます。.

SPL 測定は主に職業上の健康と環境に関する懸念事項（聴覚保護、騒音規制）ですが、診断上の価値も提供します。騒音の変化は機械的劣化に先行するか、機械的劣化を伴っていることが多く、音響分析により、振動スペクトルに類似した特徴的な周波数パターンを通じて特定の障害を識別できます。.

数式

式

  • 音圧レベル（dB）＝20×log₁₀（P/P₀）
  • ここで、P = 測定された音圧（Pa）
  • P₀ = 基準圧力 = 20 µPa (人間の聴覚閾値)
  • 対数スケールは広い圧力範囲に対応します

デシベルスケール

  • 0dB: 聴覚閾値
  • 30～40dB: 静かな部屋
  • 60～70dB: 通常の会話
  • 80～90dB: 騒音の出る機械なので聴覚保護具の使用を推奨します
  • 100～110dB: 非常に騒音の大きい機械のため、聴覚保護具が必要です
  • 120dB以上: 痛みの閾値、即時の聴覚障害

測定

騒音計

  • 高精度マイク
  • 周波数重み付け（A、C、またはZ）
  • 時間重み付け（高速、低速、インパルス）
  • dB SPLで表示
  • IEC 61672 準拠のクラス 1 (精密) またはクラス 2 (一般)

測定距離

  • 近距離場: 発生源から1メートル未満（近接測定）
  • 遠距離場: > 1メートル（自由音場測定）
  • 標準： 機械の場合は1メートル
  • SPLの減少: 距離が2倍になるごとに約6 dB（自由音場）

周波数重み付け

  • A重み付け: 人間の耳の感度を模倣する。最も一般的な
  • C重み付け: 比較的平坦で、低周波も含む
  • Z（線形）: 重み付けなし、すべての周波数が等しい
  • 単位: dBA、dBC、dBZ（使用されている重み付けを示します）

振動との関係

振動による音の放射

  • 振動する表面は音波を放射する
  • 音響パワー ∝ 速度² × 面積（おおよそ）
  • 相関関係：一般的に振動が大きいほど音圧レベルも高くなる
  • しかし、関係は複雑です（放射効率は異なります）

診断相関

  • ベアリングの問題: 高周波のシューという音や軋む音
  • ギアの問題: 噛み合い周波数で特徴的な異音が発生する
  • アンバランス: 1倍の低周波ランブル
  • キャビテーション: ランダムなパチパチ音やポップ音

音響スペクトル解析

音調成分

  • ギアメッシュ: 歯のかみ合い周波数における純音
  • 刃の受け渡し: ファンまたはコンプレッサーブレード周波数
  • 電気: モーターからの120/100 Hzのハム音
  • ベアリングトーン: 故障周波数高調波

広帯域ノイズ

  • 空気力学: 乱流、流れの騒音
  • キャビテーション： ランダムなバブル崩壊
  • ベアリング損傷: 欠陥のあるブロードバンドの増加
  • 摩擦： 連続ランダム放出

アプリケーション

状態監視

  • 補振動測定
  • ベアリングの欠陥の早期兆候（振動の前に騒音が増加）
  • ギア摩耗モニタリング（ノイズ品質の変化）
  • 迅速な定性評価

品質管理

  • 新規機器の受け入れ（騒音制限）
  • 修理後の検証
  • 製造における製品品質

規制コンプライアンス

  • 職業性騒音曝露（OSHA、EU指令）
  • 地域の騒音制限
  • 機器仕様
  • 文書化要件

トラブルシューティング

  • 騒音源を特定する
  • 施設全体の騒音の原因を特定する
  • 騒音低減対策の検証

一般的な機械の騒音レベル

機器の種類別

  • 電気モーター: 70～85 dBA
  • 遠心ポンプ: 75～90 dBA
  • ファン/ブロワー: 80～100 dBA
  • ギアボックス: 75～95 dBA
  • コンプレッサー: 85～105 dBA
  • ディーゼルエンジン: 95～110 dBA

診断指標としてのノイズ

増加する騒音

  • ベアリングの劣化（軋み、鳴き）
  • ギアの摩耗（鳴きの強さが増す）
  • 潤滑の問題（摩擦音の増加）
  • 緩み（ガタガタ）

ノイズ特性の変更

  • 新しい音色の出現
  • 周波数シフト
  • 断続的なノイズ
  • すべてが問題の発生を示唆している

測定基準

  • IEC 61672: 騒音計の仕様
  • ISO 3744: 音響パワー測定
  • ISO 1680: 機械騒音試験コード
  • ANSI S12.19: 機械騒音測定

音圧レベルは、主に健康状態と環境状態を測る指標ですが、機械の状態と相関する貴重な診断情報を提供します。音響測定は振動解析を補完し、ベアリングやギアの劣化の早期兆候を示すこともあります。また、機械振動と音響放射を組み合わせた包括的な機械評価に不可欠であり、機器の健全性評価に不可欠です。.

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