ხმის წნევის დონის გაგება
განმარტება: რა არის ხმის წნევის დონე?
ხმის წნევის დონე (SPL) არის აკუსტიკური წნევის ლოგარითმული საზომი საცნობარო წნევასთან მიმართებაში, რომელიც გამოიხატება დეციბელებში (dB). დანადგარების შემთხვევაში, SPL განსაზღვრავს ხმაურის ემისიის ინტენსივობას - აღჭურვილობით გამოსხივებული ხმის სიმძლავრეს - რომელიც იზომება მიკროფონებით ან ხმის დონის მრიცხველებით განსაზღვრულ დისტანციებზე. SPL კორელაციაშია ვიბრაცია რადგან ვიბრირებადი ზედაპირები ასხივებენ ხმას, აკუსტიკურ გაზომვებს დანადგარების მდგომარეობის შესაფასებლად ვიბრაციის ანალიზთან ერთად დამატებით როლს ასრულებს, განსაკუთრებით აეროდინამიკური, გადაცემათა კოლოფისა და საკისრების პრობლემების დიაგნოსტიკისთვის, რომლებიც დამახასიათებელ ტონალურ ან ფართოზოლოვან ხმაურს წარმოქმნიან.
მიუხედავად იმისა, რომ ძირითადად პროფესიული ჯანმრთელობისა და გარემოსდაცვითი საკითხია (სმენის დაცვა, ხმაურის რეგულაციები), SPL-ის გაზომვები დიაგნოსტიკურ ღირებულებას იძლევა: ხმაურის ცვლილებები ხშირად წინ უსწრებს ან თან ახლავს მექანიკურ დეგრადაციას, ხოლო აკუსტიკური ანალიზით შესაძლებელია კონკრეტული ხარვეზების იდენტიფიცირება ვიბრაციის სპექტრების მსგავსი დამახასიათებელი სიხშირის ნიმუშების მეშვეობით.
მათემატიკური გამოხატულება
ფორმულა
- SPL (დბ) = 20 × log₁₀(P / P₀)
- სადაც P = გაზომილი ხმის წნევა (Pa)
- P₀ = საცნობარო წნევა = 20 µPa (ადამიანის სმენის ზღურბლი)
- ლოგარითმული შკალა მოიცავს წნევის უზარმაზარ დიაპაზონს
დეციბელის შკალა
- 0 დბ: სმენის ზღვარი
- 30-40 დბ: წყნარი ოთახი
- 60-70 დბ: ჩვეულებრივი საუბარი
- 80-90 დბ: ხმაურიანი დანადგარები, რეკომენდებულია სმენის დამცავი საშუალებების გამოყენება
- 100-110 დბ: ძალიან ხმაურიანი დანადგარები, საჭიროა სმენის დამცავი საშუალებები
- 120+ დბ: ტკივილის ზღვარი, სმენის დაუყოვნებელი დაზიანება
გაზომვა
ხმის დონის მრიცხველები
- ზუსტი მიკროფონი
- სიხშირის შეწონვა (A, C ან Z)
- დროის შეწონვა (სწრაფი, ნელი, იმპულსური)
- ჩვენება dB SPL-ში
- IEC 61672-ის მიხედვით, კლასი 1 (ზუსტი) ან კლასი 2 (ზოგადი)
გაზომვის მანძილი
- ახლო ველი: წყაროდან < 1 მეტრი (სიახლოვის გაზომვები)
- შორეული ველი: > 1 მეტრი (თავისუფალი ველის გაზომვები)
- სტანდარტული: ხშირად 1 მეტრი დანადგარებისთვის
- SPL მცირდება: ~6 დბ მანძილის გაორმაგებაზე (თავისუფალი ველი)
სიხშირის შეწონვა
- A-წონა: ადამიანის ყურის მგრძნობელობის იმიტაცია, ყველაზე გავრცელებული
- C-წონა: შედარებით ბრტყელი, მოიცავს დაბალ სიხშირეებს
- Z (ხაზოვანი): წონის გარეშე, ყველა სიხშირე თანაბარია
- ერთეულები: dBA, dBC, dBZ (მიუთითებს გამოყენებულ წონაზე)
ვიბრაციასთან კავშირი
ვიბრაციისგან გამოწვეული ხმის გამოსხივება
- ვიბრირებადი ზედაპირები ხმოვან ტალღებს ასხივებენ
- ხმის სიმძლავრე ∝ სიჩქარე² × ფართობი (დაახლოებით)
- კორელაცია: ზოგადად უფრო მაღალი ვიბრაცია → უფრო მაღალი SPL
- მაგრამ ურთიერთობა რთულია (გამოსხივების ეფექტურობა ცვალებადია)
დიაგნოსტიკური კორელაცია
- საკისრების პრობლემები: მაღალი სიხშირის შუილი ან ღრიალი
- გადაცემათა კოლოფის პრობლემები: დამახასიათებელი წრიპინი ბადისებრი სიხშირის დროს
- დისბალანსიდაბალი სიხშირის ღრიალი 1×-ზე
- კავიტაციაშემთხვევითი ტკაცუნი ან აფეთქება
აკუსტიკური სპექტრის ანალიზი
ტონალური კომპონენტები
- გადაცემათა ბადე: სუფთა ტონი კბილის შეხების სიხშირეზე
- დანის გავლა: ვენტილატორის ან კომპრესორის პირების სიხშირე
- ელექტროობა: ძრავებიდან 120/100 ჰც ზუზუნი
- საკისრის ტონები: შეცდომის სიხშირის ჰარმონიკები
ფართოზოლოვანი ხმაური
- აეროდინამიკა: ტურბულენტობა, ნაკადის ხმაური
- კავიტაცია: შემთხვევითი ბუშტის დაშლა
- საკისრის დაზიანება: ფართოზოლოვანი ქსელის ზრდა დეფექტებით
- ხახუნი: უწყვეტი შემთხვევითი გამოსხივება
აპლიკაციები
მდგომარეობის მონიტორინგი
- დამატებითი ვიბრაციის გაზომვები
- საკისრის დეფექტის ადრეული ინდიკაცია (ხმაური იზრდება ვიბრაციამდე)
- გადაცემათა კოლოფის ცვეთის მონიტორინგი (ხმაურის ხარისხის ცვლილებები)
- სწრაფი თვისებრივი შეფასებები
ხარისხის კონტროლი
- ახალი აღჭურვილობის მიღება (ხმაურის ლიმიტები)
- შეკეთების შემდგომი შემოწმება
- პროდუქტის ხარისხი წარმოებაში
მარეგულირებელი შესაბამისობა
- პროფესიული ხმაურის ზემოქმედება (OSHA, ევროკავშირის დირექტივები)
- საზოგადოების ხმაურის ლიმიტები
- აღჭურვილობის სპეციფიკაციები
- დოკუმენტაციის მოთხოვნები
პრობლემების მოგვარება
- ხმაურის წყაროების პოვნა
- ობიექტის საერთო ხმაურის ხელშემწყობი ფაქტორების იდენტიფიცირება
- ხმაურის შემცირების ზომების დადასტურება
ტიპიური ხმაურის დონეები დანადგარებისთვის
აღჭურვილობის ტიპის მიხედვით
- ელექტროძრავები: 70-85 დბა
- ცენტრიდანული ტუმბოები: 75-90 დბა
- ვენტილატორები/საბერები: 80-100 დბა
- გადაცემათა კოლოფები: 75-95 დბა
- კომპრესორები: 85-105 დბა
- დიზელის ძრავები: 95-110 დბა
ხმაური, როგორც დიაგნოსტიკური ინდიკატორი
მზარდი ხმაური
- საკისრების გაუარესება (ხახუნი, ჭრიალი)
- მექანიზმის ცვეთა (ყვირილის ინტენსივობა იზრდება)
- შეზეთვის პრობლემები (ხახუნის ხმაურის მომატება)
- ფხვიერება (ჭრიჭინი)
ხმაურის სიმბოლოს შეცვლა
- ახალი ტონები ჩნდება
- სიხშირის ცვლილებები
- პერიოდული ხმაურები
- ყველა მათგანი განვითარების პრობლემებზე მიუთითებს
გაზომვის სტანდარტები
- IEC 61672: ხმის დონის მრიცხველების სპეციფიკაცია
- ISO 3744: ხმის სიმძლავრის განსაზღვრა
- ISO 1680: მანქანა-დანადგარების ხმაურის ტესტირების კოდი
- ANSI S12.19: მანქანა-დანადგარების ხმაურის გაზომვები
ხმის წნევის დონე, რომელიც ძირითადად ჯანმრთელობისა და გარემოსდაცვითი მეტრიკაა, მექანიკურ მდგომარეობასთან კორელაციაში მყოფ ძვირფას დიაგნოსტიკურ ინფორმაციას გვაწვდის. აკუსტიკური გაზომვები ვიბრაციის ანალიზს ავსებს, ზოგჯერ საკისრების ან მექანიზმების დეგრადაციის ადრეულ ინდიკატორებს იძლევა და აუცილებელია მექანიკური ვიბრაციისა და აკუსტიკურ გამოსხივების კომბინირებით აღჭურვილობის სრული მდგომარეობის შესაფასებლად.