Mức áp suất âm thanh là gì? Đo tiếng ồn • Máy cân bằng di động, máy phân tích độ rung "Balanset" dùng để cân bằng động máy nghiền, quạt, máy nghiền, máy khoan trên máy gặt đập liên hợp, trục, máy ly tâm, tua bin và nhiều loại rôto khác Mức áp suất âm thanh là gì? Đo tiếng ồn • Máy cân bằng di động, máy phân tích độ rung "Balanset" dùng để cân bằng động máy nghiền, quạt, máy nghiền, máy khoan trên máy gặt đập liên hợp, trục, máy ly tâm, tua bin và nhiều loại rôto khác

Mức áp suất âm thanh là gì? Đo tiếng ồn

Được xuất bản bởi admin trên

Hiểu về mức áp suất âm thanh

Định nghĩa: Mức áp suất âm thanh là gì?

Mức áp suất âm thanh (SPL) là thước đo logarit của áp suất âm thanh so với áp suất tham chiếu, được biểu thị bằng decibel (dB). Đối với máy móc, SPL định lượng cường độ phát xạ tiếng ồn—độ lớn của âm thanh do thiết bị phát ra—được đo bằng micrô hoặc máy đo mức âm thanh ở khoảng cách xác định. SPL tương quan với rung động vì các bề mặt rung động phát ra âm thanh, khiến các phép đo âm thanh bổ sung cho phân tích rung động để đánh giá tình trạng máy móc, đặc biệt là để chẩn đoán các vấn đề về khí động học, bánh răng và ổ trục tạo ra các đặc điểm tiếng ồn dải rộng hoặc âm sắc đặc trưng.

Mặc dù chủ yếu liên quan đến sức khỏe nghề nghiệp và môi trường (bảo vệ thính giác, quy định về tiếng ồn), các phép đo SPL vẫn cung cấp giá trị chẩn đoán: những thay đổi về tiếng ồn thường xảy ra trước hoặc đi kèm với sự suy giảm về mặt cơ học và phân tích âm thanh có thể xác định các lỗi cụ thể thông qua các mẫu tần số đặc trưng tương tự như phổ rung động.

Biểu thức toán học

Công thức

  • Cường độ âm thanh (dB) = 20 × log₁₀(P / P₀)
  • Trong đó P = áp suất âm thanh đo được (Pa)
  • P₀ = áp suất tham chiếu = 20 µPa (ngưỡng nghe của con người)
  • Thang logarit có thể chứa phạm vi áp suất lớn

Thang đo Decibel

  • 0 dB: Ngưỡng nghe
  • 30-40 dB: Phòng yên tĩnh
  • 60-70 dB: Cuộc trò chuyện bình thường
  • 80-90 dB: Máy móc gây ồn, khuyến cáo nên sử dụng thiết bị bảo vệ thính giác
  • 100-110 dB: Máy móc rất ồn, cần phải bảo vệ thính giác
  • 120+ dB: Ngưỡng đau, tổn thương thính giác tức thời

Đo lường

Máy đo mức âm thanh

  • Micrô chính xác
  • Trọng số tần suất (A, C hoặc Z)
  • Trọng số thời gian (nhanh, chậm, xung lực)
  • Hiển thị theo dB SPL
  • Lớp 1 (độ chính xác) hoặc Lớp 2 (chung) theo IEC 61672

Khoảng cách đo lường

  • Trường gần: < 1 mét từ nguồn (đo khoảng cách gần)
  • Trường xa: > 1 mét (đo lường trường tự do)
  • Tiêu chuẩn: Thường là 1 mét cho máy móc
  • SPL giảm: ~6 dB cho mỗi lần nhân đôi khoảng cách (trường tự do)

Trọng số tần suất

  • A-Trọng số: Mô phỏng độ nhạy của tai người, phổ biến nhất
  • Trọng số C: Tương đối phẳng, bao gồm tần số thấp
  • Z (Tuyến tính): Không có trọng số, tất cả các tần số đều bằng nhau
  • Đơn vị: dBA, dBC, dBZ (biểu thị trọng số được sử dụng)

Mối quan hệ với rung động

Bức xạ âm thanh từ rung động

  • Các bề mặt rung động phát ra sóng âm
  • Công suất âm thanh ∝ vận tốc² × diện tích (xấp xỉ)
  • Tương quan: Độ rung cao hơn thường → SPL cao hơn
  • Nhưng mối quan hệ phức tạp (hiệu suất bức xạ thay đổi)

Tương quan chẩn đoán

  • Vấn đề về ổ trục: Tiếng rít hoặc tiếng nghiến có tần số cao
  • Sự cố về bánh răng: Tiếng rít đặc trưng ở tần số lưới
  • Mất cân bằng: Tiếng ầm ầm tần số thấp ở mức 1×
  • Hiện tượng sủi bọt: Tiếng nổ lách tách hoặc nổ lách tách ngẫu nhiên

Phân tích phổ âm thanh

Thành phần âm sắc

  • Lưới bánh răng: Âm thanh thuần khiết ở tần số tiếp xúc của răng
  • Lưỡi dao chuyền: Tần số cánh quạt hoặc máy nén
  • Điện: Tiếng ồn 120/100 Hz từ động cơ
  • Âm điệu mang: Sóng hài tần số lỗi

Tiếng ồn băng thông rộng

  • Khí động học: Sự nhiễu loạn, tiếng ồn của dòng chảy
  • Hiện tượng sủi bọt: Sự sụp đổ bong bóng ngẫu nhiên
  • Hư hỏng ổ trục: Tăng băng thông rộng kèm theo khiếm khuyết
  • Ma sát: Phát xạ ngẫu nhiên liên tục

Ứng dụng

Giám sát tình trạng

  • Bổ sung các phép đo rung động
  • Chỉ báo lỗi ổ trục sớm (tiếng ồn tăng trước khi rung)
  • Theo dõi độ mòn bánh răng (thay đổi chất lượng tiếng ồn)
  • Đánh giá định tính nhanh

Kiểm soát chất lượng

  • Chấp nhận thiết bị mới (giới hạn tiếng ồn)
  • Xác minh sau khi sửa chữa
  • Chất lượng sản phẩm trong sản xuất

Tuân thủ quy định

  • Tiếp xúc với tiếng ồn nghề nghiệp (OSHA, chỉ thị của EU)
  • Giới hạn tiếng ồn cộng đồng
  • Thông số kỹ thuật thiết bị
  • Yêu cầu về tài liệu

Xử lý sự cố

  • Xác định nguồn gây tiếng ồn
  • Xác định những tác nhân gây ra tiếng ồn chung của cơ sở
  • Xác thực các biện pháp giảm tiếng ồn

Mức độ tiếng ồn điển hình của máy móc

Theo loại thiết bị

  • Động cơ điện: 70-85 dBA
  • Máy bơm ly tâm: 75-90 dBA
  • Quạt/Máy thổi: 80-100 dBA
  • Hộp số: 75-95 dBA
  • Máy nén: 85-105 dBA
  • Động cơ Diesel: 95-110 dBA

Tiếng ồn như một chỉ báo chẩn đoán

Tiếng ồn tăng dần

  • Vòng bi bị hư hỏng (mài mòn, kêu rít)
  • Bánh răng bị mòn (tiếng rít tăng dần)
  • Vấn đề bôi trơn (tiếng ồn ma sát tăng)
  • Sự lỏng lẻo (lạch cạch)

Thay đổi đặc tính tiếng ồn

  • Âm thanh mới xuất hiện
  • Sự thay đổi tần số
  • Tiếng ồn không liên tục
  • Tất cả đều chỉ ra các vấn đề đang phát triển

Tiêu chuẩn đo lường

  • Tiêu chuẩn IEC 61672: Thông số kỹ thuật của máy đo mức âm thanh
  • Tiêu chuẩn ISO 3744: Xác định công suất âm thanh
  • Tiêu chuẩn ISO 1680: Mã kiểm tra tiếng ồn máy móc
  • Tiêu chuẩn ANSI S12.19: Đo tiếng ồn máy móc

Mức áp suất âm thanh, mặc dù chủ yếu là một chỉ số về sức khỏe và môi trường, cung cấp thông tin chẩn đoán có giá trị liên quan đến tình trạng cơ học. Các phép đo âm thanh bổ sung cho phân tích rung động, đôi khi cung cấp các dấu hiệu sớm hơn về sự xuống cấp của ổ trục hoặc bánh răng, và rất cần thiết cho việc đánh giá toàn diện máy móc, kết hợp rung động cơ học với bức xạ âm thanh để đánh giá tình trạng thiết bị một cách toàn diện.

← Quay lại Mục lục chính

Categories:
WhatsApp