声学测量-教学-陈克安-等--环境噪声测量.pptx

8.1区域环境噪声测量8.2工业企业噪声测量8.3常用交通工具噪声测量8.4工业产品噪声测量第8章 环境噪声测量8.1区域环境噪声测量8.1.1城市环境噪声测量8.1.2飞机环境噪声测量8.1.3铁路环境噪声测量8.1.1城市环境噪声测量1.事前准备2.数据记录与处理3.测量方法4.城市交通噪声测量方法5.城市环境噪声长期监测6.等效声级的简易计算及噪声污染图的绘制1.事前准备(1)测量仪器主要为精密声级计或普通声级计,其性能符合国际电工委员会标准IEC 61672.12002电声学 声级计 第1部分：规范中的规定。(2)测量条件测量一般应选在无雨、无雪的天气(要求在有雨、雪等条件下进行测量的情况除外)进行。(3)测量时间一般分为昼间(06 0022 00)和夜间(22 0006 00)两部分。2.数据记录与处理测量数据一般直接由声级计或其他测量仪器读出,读数的方法为：在规定的测量时间内每隔一定时间读一瞬时A声级,按规定要求连续读取若干个数据,记录于环境噪声测量数据表中。读数时还应判断主要噪声来源(如交通噪声、工厂噪声、施工噪声、社会生活噪声或其他声源等),并记录下此处周围的声环境。测量数据也可通过录音机、声级记录仪、声学数据采集系统等测量记录仪器记录于磁带、记录纸或数据存储器中。在城市区域环境噪声标准中,规定用等效声级Leq,T作为评价值；用累积百分声级L10、L50、L90作为分析数据。将测得的瞬时A声级,按规定转换成所需的累积百分声级和等效声级。3.测量方法(1)普查测量方法将要普查测量的某一声环境功能区域划分成等大的正方格,如500m500m,网格数目一般应多于100个。(2)定点测量方法优化选取一个或多个能代表某一区域或整个城市建成区环境噪声平均水平的测点,进行长期噪声定点监测。(3)测量数据与评价值3.测量方法4.城市交通噪声测量方法5.城市环境噪声长期监测当需要了解城市环境噪声随时间的变化时,应选择具有代表性的测点进行长期监测。测点的选择应根据可能的条件决定,一般不能少于7个点,这7个监测点的位置是：繁华市区1点、典型居民区1点、交通干线两侧各1点、工厂区1点、混合区2点。在规定的测量时间内,在每个测点上每隔5s连续读取200个瞬时A声级,每季度应测量一次,每次测量应要求每个测点昼间和夜间各测一次。同一测点的测量时间,必须保持一致,不同测点的测量时间可以不同。如条件许可,可定期每月测量一次；如没有自动监测系统,则可进行长年观测,测量次数不受任何限制。6.等效声级的简易计算及噪声污染图的绘制(1)等效声级的简易计算(2)城市噪声污染图的绘制城市噪声污染分布情况可在城市地图上用不同颜色或阴影表示的噪声带画出,每一噪声带代表一个噪声等级,每级为5dB。(1)等效声级的简易计算1)m个相同的A声级Ai分贝数之和2)不同A声级分贝数之和。(1)等效声级的简易计算1)m个相同的A声级Ai分贝数之和1)m个相同的A声级Ai分贝数之和表8.1.1m(050)的对数值2)不同A声级分贝数之和。2)不同A声级分贝数之和。表8.1.2不同L的L值表8.1.3不同等级噪声污染的颜色和阴影线(2)城市噪声污染图的绘制8.1.2飞机环境噪声测量1.事前准备2.测量方法3.信号分析处理4.一次飞行事件的噪声级5.一系列相继事件的噪声级6.对一段监测时间内的连续噪声级的表示7.机场周围飞机噪声等值线图的制作1.事前准备GB/T 96611988的规定适用于测量机场周围由于飞机起飞、降落或低空飞越时所产生的噪声。具体包括以下三方面的内容：测量单个飞行事件引起的噪声；测量相继一系列飞行事件引起的噪声；在一段监测时间内测量飞行事件引起的噪声。测量应在无雨、无雪天气下进行,地面上10m高处的风速不大于5m/s,相对湿度不应超过90%,不小于30%。2.测量方法(1)精密测量需要作为时间函数频谱分析的测量。(2)简易测量只需进行频率计权的测量：声级计接声级记录器,或用声级计和测量录音机读A声级或D声级的最大值,记录飞行时间、状态、机型等测量条件。(3)测量记录主要内容包括：测量原件记录：测量日期、测量点位置、气温和10m高处的风向和风速；测量时记录内容：飞行时间、飞行状态、飞机型号、最大噪声级。(2)简易测量1)测量仪器校准。2)读取一次飞行过程的A声级最大值,一般用“慢”响应；在飞机低空高速通过或离跑道近的测量点用“快”响应。3)当用声级计输出与声级记录器连接时,记录器的笔速对应于声级计上的“慢”响应为16mm/s,“快”响应为100mm/s。4)没有声级记录器时可用录音机录下飞行信号的时间历程,并在录音带上说明飞行时间、状态、机型等测量条件,然后在实验室进行信号回放分析。3.信号分析处理(1)量与单位(2)数据记录、分析与处理(3)简易测量的信号分析处理(1)量与单位1)Na：噪度,单位为呐(moy)。2)LPN：感觉噪声级,单位为分贝(dB)。3)LTPN：经纯音修正的感觉噪声级,单位为分贝(dB)。4)C：纯音修正值,单位为分贝(dB)。5)T0：标准时间,T0=10s。6)LEPN：有效感觉噪声级,单位为分贝(dB)。7)LA(或LD)：用计权网络A(或D)所读到的声级值,单位为分贝(dB)。8)LWECPN：计权等效连续感觉噪声级。(2)数据记录、分析与处理1)总噪度2)一次飞行事件的最大值和持续时间。3)有效感觉噪声级4)等效持续时间(2)数据记录、分析与处理(3)简易测量的信号分析处理1)用声级计读出并记录一次飞行噪声的A声级或D声级的最大值。2)声级计接声级记录器或用录音机记录相应飞行事件的事件历程,记下飞行时间、飞行状态和飞机型号等条件。3)在实验室分析计算记录信号,算出持续时间Td。4)用最大声级LAmax或LDmax及持续时间Td按下式计算有效感觉噪声级LEPN(3)简易测量的信号分析处理(3)简易测量的信号分析处理6.对一段监测时间内的连续噪声级的表示(1)计权有效连续感觉噪声级LWECPN既考虑了一段监测时间内通过一固定点的飞行引起的总噪声级,同时也考虑了不同时间内飞行所造成的不同社会影响。(2)LWECPN用A声级表示，单位为dB(A)，按下式计算(1)计权有效连续感觉噪声级LWECPN(2)LWECPN用A声级表示，单位为dB(A)，按下式计算7.机场周围飞机噪声等值线图的制作1)计算Dj,i。2)当满足5dB,对i画圈。3)若画圈的Dj,i0,并且Dj,iDj-1,i-1,对Lpsj画圈。4)对未划圈的Lpsi,令Lpsi=Lpsi,对已画圈的Lpsi,令Lpsi=(Lpsi-1+Lpsi+1)/2,若频带22的声级是划过圈的,那么Lps22=L21+L21,20。5)令Dj,i=Lpsj-Lpsi。6)计算算术平均值7)令psi=Lpsj,其他j,Lpsj=Lpsi+Dj,i。8)求出Fi Fj=(psi-Lpsi)0。9)求出纯音修正C。10)求出最大C值，定义为纯音修正CCmax。7.机场周围飞机噪声等值线图的制作表8.1.4飞机噪声计算噪声系数表7.机场周围飞机噪声等值线图的制作8.1.3铁路环境噪声测量1.铁路边界噪声测量2.城市轨道交通车站站台噪声测量1.铁路边界噪声测量(1)事前准备铁路边界是指距铁路外侧轨道中心线30m处。(2)测量方法用积分声级计(或具有同功能的其他测量仪器)读取1h的等效声级；背景噪声应比铁路噪声低10dB(A)以上,若两者声级差值小于10dB(A),用分贝相减的原则进行修正。(3)数据记录测量报告应包括以下内容：测量仪器、测量环境(测点距轨面相对高度、线路股数、测点与轨道之间的地面状况,如土地、草地等)、车流密度(每小时通过机车车辆数)、背景噪声级、测量的等效连续A声级。2.城市轨道交通车站站台噪声测量(1)事前准备地铁站台噪声测量的量为列车进站、出站时规定测量条件下的快(Fast)档等效声级Leq。(2)测量方法(3)数据记录测量报告应包括以下内容：测量地点；测量仪器(名称、型号、编号、鉴定日期)；仪器校准记录；测点位置；背景噪声；测量数据和结果(Leq,测量时间间隔,测量时间,混响时间,数据处理结果等)；测量过程中可能影响结果的情况说明；测量日期和测量者。表8.1.5车站站台最大容许噪声限值(1)事前准备(2)测量方法1)站台噪声测量。2)站台混响时间测量。表8.1.6背景噪声修正值(2)测量方法(3)数据记录测量报告应包括以下内容：测量地点；测量仪器(名称、型号、编号、鉴定日期)；仪器校准记录；测点位置；背景噪声；测量数据和结果(Leq,测量时间间隔,测量时间,混响时间,数据处理结果等)；测量过程中可能影响结果的情况说明；测量日期和测量者。8.2工业企业噪声测量8.2.1车间内噪声的测量方法8.2.2边界噪声的测量方法8.2.1车间内噪声的测量方法1.事前准备2.测量方法1.事前准备测量时要注意减少环境因素对测量结果的影响,如应注意避免或减少气流、电磁场、温度和湿度等因素对测量结果的影响。测量车间内噪声的传声器,其安装高度为1.2m,测量噪声时,人需离开。测量的量分为稳定噪声和不稳定噪声。对稳定噪声,测量声级；对不稳定噪声,测量等效连续声级；或测量不同声级下的暴露时间,计算等效连续声级。2.测量方法若车间内各处A声级的波动小于3dB(A),则只需在车间内选择13个测点；若车间内各处声级波动大于3dB(A),则应按声级大小,将车间分成若干区域。任意两区域的声级应大于与或等于3dB(A),而每个区域内的声级波动必须小于3dB(A),每个区域取13个测点。这些区域必须包括所有工人为观察或管理生产过程而经常工作、活动的地点和范围。8.2.2边界噪声的测量方法1.工业企业厂界噪声测量2.建筑施工场界噪声测量1.工业企业厂界噪声测量测量值包括：稳态噪声测量1min的等效声级；周期性噪声测量一个周期的等效声级；非稳态噪声测量被测声源有代表性时段的等效声级,必要时测量被测声源整个正常工作时段的等效声级。测点应选在法定厂界外1m,高度1.2m以上的噪声敏感处。如厂界有围墙,测点应高于围墙；如厂界与居民住宅相连厂界噪声无法测量时,测点应选在居室中央,室内限值应比相应标准值低10dB(A)。用声级计采样时,仪器动态特性为“慢”响应,采样时间间隔为5s。用环境噪声自动监测仪采样时,仪器动态特性为“快”响应,采样时间间隔不大于1s。2.建筑施工场界噪声测量1)根据城市建设部门提供的建筑方案和其他与施工现场情况有关的数据确定建筑施工场地边界线,并应在测量表中标出边界线与噪声敏感区域之间的距离。2)根据被测建筑施工场地的建筑作业方位和活动形式,确定噪声敏感建筑或区域的方位,并在建筑施工场地边界线上选择离敏感建筑物或区域最近的点作为测点。8.3常用交通工具噪声测量8.3.1机动车辆噪声测量8.3.2铁路机车车辆噪声测量8.3.3船舶辐射噪声测量8.3.1机动车辆噪声测量1.事前准备2.测量方法3.数据处理1.事前准备所谓定置是指车辆不行驶,发动机处于空载运转状态。测量汽车定置噪声的目的在于确定机动车辆的主要噪声源(排气噪声和发动机噪声)的辐射水平,它不能表征车辆行驶的最大噪声级。测量场地应为开阔的,由混凝土、沥青等坚硬材料构成的平坦地面,其边缘距车辆外廓至少3m。测量场地之外的较大障碍物距传声器不得小于3m。测量过程中,传声器位置处的背景噪声(包括风的影响)应比被测噪声低10dB(A)以上,并保证测量不被偶然的其他声源所干扰。测量中风速超过2m/s时传声器应使用防风罩,同时注意阵风对测量的影响,当风速超过5m/s时,测量结果无效。被测车辆不载重。测量时发动机应处于正常使用温度。2.测量方法(1)测量状态和测量次数车辆应位于测量场地的中央,变速器挂空挡,拉紧手制动器,离合器接合。(2)排气噪声测量传声器与排气口端等高,在任何情况下距地面不得小于0.2m。(3)发动机噪声测量传声器放置高度距地面0.5m,并朝向车辆,放在没有驾驶员位置的车辆一侧。3.数据处理测量报告应包括下列有关内容：车辆型号；发动机型号；额定功率；额定转速；测量转速；测量仪器型号；测量地点；地面状况；风速；背景噪声；背景噪声修正值；不规则测点图等。8.3.2铁路机车车辆噪声测量1.事前准备2.测量方法3.数据记录1.事前准备传声器与被测机车车辆之间,地面应尽可能没有声吸收覆盖物(如耕地、草地等)。在下列条件下不能测量：道砟冻结的寒冷天气；地面有雪层；下雨或下雪时；轨面上2m高处的风速超过8m/s。铁路背景噪声(如其他机车车辆、工厂噪声或风声等)应至少比被测机车车辆噪声低10dB(A)。频谱分析时,各频带的上述差值也应符合这种要求。2.测量方法恒速测量,应测量机车车辆通过时的最大A声级,至少要测量三次。如其中最大差值大于2dB(A),则应继续测量,直至该差值小于或等于2dB(A)。取符合上述要求的两个最大值的算术平均值作为被检机车车辆的最大噪声级。如有明显的纯音或脉冲噪声,应在检验报告中说明。定置测量,应读取每个测点的“快”档A声级,以其算术平均值作为型式检验的测量结果。如声级波动大于3dB(A)时,应测量至少10s或大于一个波动周期时间的等效连续A声级,并以每个传声器位置等效连续A声级的算术平均值为型式检验的测量结果。如有明显的纯音或脉冲噪声,应在检验报告中说明。3.数据记录检验报告应包括以下内容：检验性质；试验场所、轨道条件以及恒速测量的轨道磨合过程；测量仪器；背景噪声级；机车车辆,发动机及其试验转速,恒速测量机车车辆的磨合过程；辅助设备及其运转条件；机车车辆负载；传声器位置；“快”档A声级、最大A声级；时间T的等效A声级及其平均值；噪声频谱测量；存在纯音和脉冲噪声；测量日期及测量者。8.3.3船舶辐射噪声测量1.事前准备2.测量方法3.数据记录1.事前准备试验场所应具备自由声场条件。当传声器周围100m以内没有大的声反射体,如障碍物、小山、岩石、桥梁、建筑物等时,可以认为满足自由声场条件。传声器周围不应有扰乱声场的障碍物,即在传声器和噪声源之间,应无人或物的阻碍,应是开阔的水面,或者是没有声吸收覆盖物(如草或雪)的地面。测量时风速应小于5m/s为好(相当3级风),最大不应超过10m/s(相当5级风),下雨雪时不宜进行测量。在有风影响的场所传声器应带风罩。表8.3.1取近似整数的距离所对应的声级修正值1.事前准备2.测量方法3.数据记录测量报告应包括下列有关内容：测量性质；试验地点和环境条件,如潮流、水深、温度、风速、天气等以及背景噪声；船舶主要技术数据、航速及装载状态；主机、主要辅机和甲板部分高噪声辅机的主要技术数据及状态；测量仪器的名称、型号、标定日期以及传声器的位置；机舱门窗开闭状态；测距仪名称、型号。8.4工业产品噪声测量8.4.1风机和罗茨鼓风机噪声测量8.4.2容积式压缩机噪声测量8.4.3冷却塔噪声测量8.4.4测量实例8.4.1风机和罗茨鼓风机噪声测量1.事前准备2.测量方法3.测量记录与数据处理1.事前准备1)测量应在半自由声场或自由声场进行,如消声室、露天空旷场地、空间较大的车间或进行吸声处理的房间,以避免反射声的影响。2)测量环境应避免背景噪声的影响3)测量应在风机额定工况下进行。2.测量方法(1)测点位置(2)测量高度测量高度为距地面1m。(3)测量步骤测量开始前,首先测量测点的背景噪声和声场的衰减规律。(1)测点位置1)通风机进风口噪声测量。2)通风机出风口噪声测量。3)风机机壳噪声测量。4)罗茨鼓风机、透平鼓风机、透平压缩机噪声测量。图8.4.3风机机壳噪声测点分布(1)测点位置3.测量记录与数据处理1)测量仪器名称、型号、校正方式。2)测量环境和气候条件。3)测点相对于声源和周围环境的相对位置。4)被测设备相应各测点的背景噪声。5)测量读数值。6)经过背景噪声修正的测量值。3.测量记录与数据处理8.4.2容积式压缩机噪声测量1.事前准备2.测量方法3.测量记录与数据处理1.事前准备测量压缩机进气口噪声和机壳噪声,均需测量每个测点的A声级、C声级以及中心频率为31.5Hz8kHz的倍频程声压级。测量移动式压缩机噪声要求在地面平坦坚实的室外开阔现场进行；固定式压缩机噪声要求在室内进行测量,其测点距任何反射体的距离应大于1m,也可以在具有一个大反射面的自由声场进行测量；不论在以上哪种情况下测量,在传声器附近1m范围内,均不得有反射物,以避免反射声的影响；测量环境应避免背景噪声的影响。背景噪声A声级和倍频带声压级应比被测设备噪声相应低10dB(A)以上,当两者差值小于10dB(A)时,应对测量值进行修正；压缩机应在额定转速、额定排气压力下运转,在测量过程中维持不变；若在室外测量,传声器应加防风罩。当风速超过5m/s时,应停止测量。2.测量方法(1)测点位置测量压缩机进气口噪声时,应将进气管道与设备外壳进行隔声,测点选在管口轴向45方向上，距管口中心0.5m处。(2)测量高度测量在距地面1.5m的高度进行,若设备高度不足1m,测点高度可取1m。(3)测量步骤当设备静止时,首先测量测点的背景噪声。图8.4.4压缩机噪声测点位置a)移动式压缩机b)L型压缩机c)带传动L型压缩机d)对称平稳型压缩机e)立式压缩机f)单级螺杆式压缩机g)双级螺杆式压缩机h)V型压缩机i)W型压缩机2.测量方法3.测量记录与数据处理将各测量数据按规定对背景噪声进行修正,再计算设备机壳噪声的平均值,计算公式同式(8.4.1)。8.4.3冷却塔噪声测量1.事前准备2.测量方法3.测量记录与数据处理1.事前准备测量冷却塔出风口、进风口和机壳噪声,需测量每个测点的A声级以及中心频率为31.5Hz8kHz的倍频带声压级。测量应在冷却塔正常运转时进行。测量前,需首先进行背景噪声测试,测量时周围环境必须安静。背景噪声应比冷却塔噪声至少低10dB(A),否则应对测量值进行修正。测量时,传声器应加防风罩。当风速超过5m/s时,停止测量。2.测量方法(1)测点位置测量冷却塔出风口噪声时,测点选在出风口45方向,离风筒为1倍出风口直径,当出风口直径大于5m时,测量距离取5m。(2)测量高度测量冷却塔进风口噪声时,测点距地面1.5m。图8.4.5冷却塔噪声测点图(1、2测点位置)a)圆形逆流塔测点布置图b)横流塔测点布置图2.测量方法3.测量记录与数据处理测量至少选两个方向,取其算术平均值。测定声级标准以冷却塔进风口的A总声级为准,出风口噪声和机壳噪声作为对比。8.4.4测量实例1.某型半封闭螺杆制冷压缩机噪声测量2.某冷凝塔落水噪声测量3.某型列车空调风机噪声测量1.某型半封闭螺杆制冷压缩机噪声测量(1)压缩机测点布置压缩机排气通过排气出口、排气腔、排气管道出口排到油分离器中,排气噪声的大小与齿面精度和排气管的结构形式密切相关。(2)测量结果及其分析半封闭螺杆压缩机转子由一对螺旋齿轮组成。1.某型半封闭螺杆制冷压缩机噪声测量图8.4.6压缩机测点布置简图图8.4.7不同转子1/3倍频程噪声谱值对比1.某型半封闭螺杆制冷压缩机噪声测量图8.4.8原排气管1.某型半封闭螺杆制冷压缩机噪声测量图8.4.10不同排气结构1/3倍频程噪声谱值对比1.某型半封闭螺杆制冷压缩机噪声测量图8.4.11改进前后压缩机1/3倍频程噪声谱值对比1.某型半封闭螺杆制冷压缩机噪声测量2.某冷凝塔落水噪声测量(1)测点选择某公司的冷却水系统由14个冷凝塔组成了一个冷凝塔群,在降噪方案设计中为了解噪声的物理特性,特选择了3个测点进行了噪声测试,测点分布如图8.4.12所示。(2)测量结果及分析使用,AWA6720噪声频谱分析仪在冷凝塔群正常运行时,现场噪声实测结果见表8.4.1。(1)测点选择图8.4.12冷凝塔群及测点分布图表8.4.1冷凝塔群正常运行时的噪声现场实测结果(2)测量结果及分析表8.4.2单台冷凝塔正常运行时的噪声现场实测结果(2)测量结果及分析3.某型列车空调风机噪声测量(1)测量方法及仪器设备测试系统主要包括硬件系统和软件系统,其中硬件系统包括声强测量的传感器和数据采集设备。(2)测试条件试验用列车空调风机系统,其电动机转速n=1545r/min,功率=0.75kW。(3)测量结果对比分析为了进一步验证试验数据的正确性,改变测试包络面体积,将测试包络面中的宽度减少一半,其余不变,即测试包络面改为900mm360mm510mm。图8.4.13试验用测试现场及测试风机(出风口加吸声棉)3.某型列车空调风机噪声测量表8.4.3测量数值(测试风机口未采取任何措施)3.某型列车空调风机噪声测量表8.4.4测量数值(测试风机出风口加吸声棉)3.某型列车空调风机噪声测量表8.4.5测量数值(测试风机出风口加吸声棉和地面加吸声棉)3.某型列车空调风机噪声测量表8.4.6测量数值(测试风机出风口加吸声棉和地面加吸声棉以及进风口加挡板)3.某型列车空调风机噪声测量表8.4.7测量数值(测量条件同表8.4.6,但包络面为900mm360mm510mm)3.某型列车空调风机噪声测量