Що таке рівень звукового тиску? Вимірювання шуму • Портативний балансувальник, аналізатор вібрації "Balanset" для динамічного балансування дробарок, вентиляторів, мульчерів, шнеків комбайнів, валів, центрифуг, турбін та багатьох інших роторів Що таке рівень звукового тиску? Вимірювання шуму • Портативний балансувальник, аналізатор вібрації "Balanset" для динамічного балансування дробарок, вентиляторів, мульчерів, шнеків комбайнів, валів, центрифуг, турбін та багатьох інших роторів

Що таке рівень звукового тиску? Вимірювання шуму

Опубліковано admin на

Розуміння рівня звукового тиску

Визначення: Що таке рівень звукового тиску?

Рівень звукового тиску (SPL) – це логарифмічна міра акустичного тиску відносно опорного тиску, виражена в децибелах (дБ). Для машин SPL кількісно визначає інтенсивність шумового випромінювання – гучність звуку, що випромінюється обладнанням – виміряну за допомогою мікрофонів або шумомірів на заданих відстанях. SPL корелює з вібрація оскільки вібруючі поверхні випромінюють звук, що робить акустичні вимірювання доповнюючими аналіз вібрації для оцінки стану машин, зокрема для діагностики аеродинамічних проблем, проблем із зубчастими передачами та підшипниками, які створюють характерні тональні або широкосмугові шумові сигнатури.

Хоча вимірювання рівня звукового тиску (SPL) є переважно проблемою охорони праці та навколишнього середовища (захист слуху, норми щодо шуму), вони мають діагностичну цінність: зміни шуму часто передують або супроводжують механічну деградацію, а акустичний аналіз може виявити конкретні несправності за допомогою характерних частотних моделей, подібних до спектрів вібрації.

Математичний вираз

Формула

  • Рівень звукового тиску (дБ) = 20 × log₁₀(P / P₀)
  • Де P = виміряний звуковий тиск (Па)
  • P₀ = опорний тиск = 20 мкПа (поріг чутності людського слуху)
  • Логарифмічна шкала охоплює широкий діапазон тиску

Шкала децибелів

  • 0 дБ: Поріг чутності
  • 30-40 дБ: Тиха кімната
  • 60-70 дБ: Звичайна розмова
  • 80-90 дБ: Шумні механізми, рекомендується захист слуху
  • 100-110 дБ: Дуже гучні механізми, потрібні засоби захисту слуху
  • 120+ дБ: Больовий поріг, негайне пошкодження слуху

Вимірювання

Шумоміри

  • Прецизійний мікрофон
  • Частотне зважування (A, C або Z)
  • Зважування часу (швидко, повільно, імпульсно)
  • Відображення в дБ SPL
  • Клас 1 (прецизійний) або клас 2 (загальний) згідно з IEC 61672

Вимірювання відстані

  • Ближнє поле: < 1 метра від джерела (вимірювання близькості)
  • Далеке поле: > 1 метр (вимірювання у вільному полі)
  • Стандарт: Часто 1 метр для техніки
  • Зниження рівня звукового тиску: ~6 дБ на подвоєння відстані (вільне поле)

Частотне зважування

  • А-зваження: Імітує чутливість людського вуха, найпоширеніша
  • C-зваження: Відносно рівний, включає низькі частоти
  • Z (лінійна): Без зважування, всі частоти рівні
  • Одиниці: дБА, дБК, дБЗ (показує використане зважування)

Зв'язок з вібрацією

Звукове випромінювання від вібрації

  • Вібруючі поверхні випромінюють звукові хвилі
  • Звукова потужність ∝ швидкість² × площа (приблизно)
  • Кореляція: Вища вібрація загалом → вищий рівень звукового тиску
  • Але взаємозв'язок складний (ефективність випромінювання різна)

Діагностична кореляція

  • Проблеми з підшипниками: високочастотне шипіння або скрегіт
  • Проблеми з передачею: характерний свист на частоті зачеплення
  • ДисбалансНизькочастотний гул при 1×
  • КавітаціяВипадкове потріскування або тріск

Аналіз акустичного спектру

Тональні компоненти

  • Сітка шестерень: Чистий тон на частоті зачеплення зубів
  • Передача леза: Частота лопатей вентилятора або компресора
  • Електрика: Гудіння двигунів 120/100 Гц
  • Тони підшипників: Гармоніки частоти несправності

Широкосмуговий шум

  • Аеродинамічний: Турбулентність, шум потоку
  • Кавітація: Випадкове руйнування бульбашки
  • Пошкодження підшипника: Збільшення широкосмугового зв'язку з дефектами
  • Тертя: Безперервні випадкові викиди

Застосування

Моніторинг стану

  • Доповнюють вимірювання вібрації
  • Рання індикація дефекту підшипника (шум посилюється перед вібрацією)
  • Моніторинг зносу шестерень (зміни якості шуму)
  • Швидкі якісні оцінки

Контроль якості

  • Прийняття нового обладнання (граничні значення шуму)
  • Перевірка після ремонту
  • Якість продукції у виробництві

Відповідність нормативним вимогам

  • Вплив професійного шуму (OSHA, директиви ЄС)
  • Обмеження рівня шуму в громаді
  • Специфікації обладнання
  • Вимоги до документації

Усунення несправностей

  • Знайдіть джерела шуму
  • Визначте фактори, що впливають на загальний шум у приміщенні
  • Перевірити заходи щодо зменшення шуму

Типові рівні шуму машин

За типом обладнання

  • Електродвигуни: 70-85 дБА
  • Відцентрові насоси: 75-90 дБА
  • Вентилятори/повітродувки: 80-100 дБА
  • Коробки передач: 75-95 дБА
  • Компресори: 85-105 дБА
  • Дизельні двигуни: 95-110 дБА

Шум як діагностичний індикатор

Збільшення шуму

  • Знос підшипників (скрежет, писк)
  • Знос шестерень (збільшення інтенсивності виття)
  • Проблеми зі змащенням (підвищений шум тертя)
  • Розхитаність (брязкіт)

Зміна характеру шуму

  • З'являються нові тони
  • Зміщення частоти
  • Періодичні шуми
  • Усі вони вказують на проблеми, що розвиваються

Стандарти вимірювання

  • ІЕК 61672: Специфікація шумомірів
  • ISO 3744: Визначення звукової потужності
  • ISO 1680: Кодекс випробувань на шум машин
  • ANSI S12.19: Вимірювання шуму машин

Рівень звукового тиску, хоча й є переважно показником здоров'я та навколишнього середовища, надає цінну діагностичну інформацію, пов'язану з механічним станом. Акустичні вимірювання доповнюють аналіз вібрації, іноді надаючи попередні ознаки деградації підшипників або шестерень, і є важливими для комплексної оцінки машин, що поєднує механічну вібрацію з акустичним випромінюванням для повної оцінки стану обладнання.

← Назад до головного індексу

Категорії:
WhatsApp