Čo je hladina akustického tlaku? Meranie hluku • Prenosný vyvažovač, analyzátor vibrácií "Balanset" na dynamické vyvažovanie drvičov, ventilátorov, mulčovačov, závitoviek na kombajnoch, hriadeľov, odstrediviek, turbín a mnohých ďalších rotorov Čo je hladina akustického tlaku? Meranie hluku • Prenosný vyvažovač, analyzátor vibrácií "Balanset" na dynamické vyvažovanie drvičov, ventilátorov, mulčovačov, závitoviek na kombajnoch, hriadeľov, odstrediviek, turbín a mnohých ďalších rotorov

Čo je hladina akustického tlaku? Meranie hluku

Publikované používateľom admin dňa

Pochopenie hladiny akustického tlaku

Definícia: Čo je hladina akustického tlaku?

Hladina akustického tlaku (SPL) je logaritmická miera akustického tlaku vzhľadom na referenčný tlak, vyjadrená v decibeloch (dB). V prípade strojov SPL kvantifikuje intenzitu emisie hluku – hlasitosť zvuku vyžarovaného zariadením – meranú mikrofónmi alebo zvukomermi v určených vzdialenostiach. SPL koreluje s vibrácie pretože vibrujúce povrchy vyžarujú zvuk, vďaka čomu sú akustické merania doplnkom k analýze vibrácií pri posudzovaní stavu strojov, najmä pri diagnostikovaní aerodynamických problémov, problémov s prevodmi a ložiskami, ktoré produkujú charakteristické tónové alebo širokopásmové hlukové podpisy.

Hoci merania SPL sú primárne záležitosťou ochrany zdravia pri práci a životného prostredia (ochrana sluchu, predpisy o hluku), poskytujú diagnostickú hodnotu: zmeny hluku často predchádzajú mechanickej degradácii alebo ju sprevádzajú a akustická analýza dokáže identifikovať špecifické poruchy prostredníctvom charakteristických frekvenčných vzorcov podobných vibračným spektrám.

Matematický výraz

Vzorec

  • SPL (dB) = 20 × log₁₀(P / P₀)
  • Kde P = nameraný akustický tlak (Pa)
  • P₀ = referenčný tlak = 20 µPa (prah ľudského sluchu)
  • Logaritmická stupnica umožňuje široký rozsah tlaku

Decibelová stupnica

  • 0 dB: Prah sluchu
  • 30 – 40 dB: Tichá izba
  • 60 – 70 dB: Normálna konverzácia
  • 80 – 90 dB: Hlučné stroje, odporúča sa ochrana sluchu
  • 100 – 110 dB: Veľmi hlučné stroje, potrebná ochrana sluchu
  • 120+ dB: Prah bolesti, okamžité poškodenie sluchu

Meranie

Zvukomery

  • Presný mikrofón
  • Frekvenčné váženie (A, C alebo Z)
  • Časové váženie (rýchle, pomalé, impulzné)
  • Zobrazenie v dB SPL
  • Trieda 1 (presné) alebo trieda 2 (všeobecné) podľa IEC 61672

Meranie vzdialenosti

  • Blízke pole: < 1 meter od zdroja (merania vzdialenosti)
  • Vzdialené pole: > 1 meter (merania vo voľnom poli)
  • Štandard: Často 1 meter pre stroje
  • Zníženie SPL: ~6 dB na zdvojnásobenie vzdialenosti (voľné pole)

Frekvenčné váženie

  • A-váženie: Napodobňuje citlivosť ľudského ucha, najbežnejšia
  • C-váženie: Relatívne plochý, zahŕňa nízke frekvencie
  • Z (lineárne): Bez váženia, všetky frekvencie sú rovnaké
  • Jednotky: dBA, dBC, dBZ (označuje použité váženie)

Vzťah k vibráciám

Zvukové žiarenie z vibrácií

  • Vibrujúce povrchy vyžarujú zvukové vlny
  • Zvukový výkon ∝ rýchlosť² × plocha (približne)
  • Korelácia: Vyššie vibrácie vo všeobecnosti → vyšší SPL
  • Ale vzťah je zložitý (účinnosť žiarenia sa líši)

Diagnostická korelácia

  • Problémy s ložiskami: Vysokofrekvenčné syčanie alebo škrípanie
  • Problémy s prevodovkou: Charakteristické kvílenie pri záberovej frekvencii
  • NerovnováhaNízkofrekvenčné dunenie pri 1×
  • KavitáciaNáhodné praskanie alebo pukanie

Analýza akustického spektra

Tónové komponenty

  • Ozubené pletivo: Čistý tón pri frekvencii záberu zubov
  • Prihrávanie čepele: Frekvencia lopatiek ventilátora alebo kompresora
  • Elektrické: 120/100 Hz brum z motorov
  • Tóny ložiska: Harmonické frekvencie poruchy

Širokopásmový šum

  • Aerodynamický: Turbulencia, hluk prúdenia
  • Kavitácia: Náhodné zrútenie bubliny
  • Poškodenie ložiska: Zvýšenie širokopásmového pripojenia s chybami
  • Trenie: Nepretržité náhodné emisie

Aplikácie

Monitorovanie stavu

  • Doplňujúce merania vibrácií
  • Včasná indikácia poruchy ložiska (hluk sa zvyšuje pred vibráciami)
  • Monitorovanie opotrebovania ozubených kolies (zmeny kvality hluku)
  • Rýchle kvalitatívne hodnotenia

Kontrola kvality

  • Schválenie nového zariadenia (limity hluku)
  • Overenie po oprave
  • Kvalita výrobkov vo výrobe

Súlad s predpismi

  • Expozícia hluku na pracovisku (OSHA, smernice EÚ)
  • Limity hluku v komunite
  • Špecifikácie zariadenia
  • Požiadavky na dokumentáciu

Riešenie problémov

  • Lokalizujte zdroje hluku
  • Identifikujte faktory prispievajúce k celkovému hluku v zariadení
  • Overiť opatrenia na zníženie hluku

Typické hladiny hluku strojov

Podľa typu zariadenia

  • Elektromotory: 70 – 85 dBA
  • Odstredivé čerpadlá: 75 – 90 dBA
  • Ventilátory/dúchadlá: 80 – 100 dBA
  • Prevodovky: 75 – 95 dBA
  • Kompresory: 85 – 105 dBA
  • Dieselové motory: 95 – 110 dBA

Hluk ako diagnostický indikátor

Zvyšujúci sa hluk

  • Zhoršovanie stavu ložísk (škrípanie, pískanie)
  • Opotrebovanie prevodovky (zvyšuje sa intenzita kvílenia)
  • Problémy s mazaním (zvýšený hluk z trenia)
  • Vôľa (hrkotanie)

Zmena charakteru šumu

  • Objavujú sa nové tóny
  • Frekvenčné posuny
  • Prerušované zvuky
  • Všetky naznačujú rozvíjajúce sa problémy

Meracie štandardy

  • IEC 61672: Špecifikácia zvukomerov
  • Norma ISO 3744: Stanovenie akustického výkonu
  • ISO 1680: Predpisy pre testovanie hluku strojov
  • ANSI S12.19: Merania hluku strojov

Hladina akustického tlaku, hoci je primárne ukazovateľom zdravia a životného prostredia, poskytuje cenné diagnostické informácie korelujúce s mechanickým stavom. Akustické merania dopĺňajú analýzu vibrácií, niekedy poskytujú skoršie indikácie degradácie ložísk alebo ozubených kolies a sú nevyhnutné pre komplexné posúdenie strojov kombináciou mechanických vibrácií s akustickým žiarením pre kompletné vyhodnotenie stavu zariadenia.

← Späť na hlavný index

Kategórie:
WhatsApp