技师课件—噪声的测量综述

装配钳工 技师考试培训 噪声的检测 质量保证部 2019/11/18 第一节 噪声的检测 2019/11/18 第一节 噪声的检测 一、噪声的概念 所谓噪声，是指会对人的心理和精神状态产生不 利影响的声音。 第一节 噪声的检测 1、声音：是人耳对物体振动的主观感觉。声音的本质是波动。 击鼓后鼓膜作自由振动时，邻近空气形成疏部和密部，并由近及远 地传播，人耳受空气压力的扰动，由听神经传至大脑，就听到了声音。 所以，产生声音的前提条件就是振动。 第一节 噪声的检测 人的听觉具有很大的动态范围，可听声的频率范围为20Hz-20kHz。 低于20Hz的称为次声（低于2Hz的称为低声），人耳听不见次声，但仍 会受到其影响。由于次声在传播过程中衰减很小，即使远离声源也会深受其 害。当次声的强度足够大，如在120dB以上时，能使人平衡失调，目眩作呕 ，并产生恐慌等，人体还能直接吸收次声而形成振动的感觉。 高于20kHz的声波称为超声，人们觉察不出超声的存在，超声也不会对 人体造成伤害。超声可以在任何物体中传播，因此常用作探测金属结构损伤 （UT探伤）或人体内部病变（B超）的工具。 第一节 噪声的检测 2、声波：是由声源振动引起的，其强度用声压度量。 3、声压：是由声波扰动引起的空气绝对压强与平衡状态压强之差，声压的 单位就是压强的单位Pa（帕）（1Pa=1N/m2）。声压可正可负，在空气 的密部声压为正，在空气的疏部声压为负。 人耳能听到的最弱的声压为0.00002Pa，人耳能听到的没有危险的 最大声压为20Pa。 人耳的听觉特点为：声压增大10倍时，人耳所感觉到的响度仅比原 来增大1倍。 人耳能够听见的最低声压称为听阈，能够承受的最高声压称为痛阈 。对于1000Hz单频音，青年人的听阈为2X10-5Pa，痛阈约为20Pa，相 差约100万倍。 第一节 噪声的检测 4、声压级（单位：分贝dB） LP = 20lg(P/P0) 式中： LP 声压级（dB）； P 声压（Pa）； P0 基准声压，为2×10-5Pa，该值是对1000Hz声音人耳 刚 能听到的最低声压。 以声压级来表示人耳能听到的声音在0-120dB范围。 第一节 噪声的检测 噪声是由各种不同频率成分的声音 复合而成的，产生噪声的原因很多，多 数是由于机械振动和气流引起的。 噪声的频率范围： 40Hz10kHz 噪声达到一定程度时，对人体健康 会带来危害。为保护人体健康，噪声卫 生标准为：8590dB（A）。 在任何情况下，也不允许噪声超过 115dB（A）。 环境噪声的来源： 交通噪声，包括汽车、火车和飞机等所产生的噪声； 工厂噪声，如鼓风机、汽轮机，织布机和冲床等所产生的噪声； 建筑施工噪声，像打桩机、挖土机和混凝土搅拌机等发出的声音； 社会生活噪声，例如，高音喇叭，收录机等发出的过强声音。 第一节 噪声的检测 二、噪声的测量 噪声的测量通常使用声级计。 1、声级计，又叫噪声计，是一种按照一定的频率计权和时间计权测量 声音的声压级和声级的仪器，是声学测量中最常用的基本仪器，是一种 主观性的电子仪器。适用于环境噪声和各种机器（如风机、空压机、内 燃机、电动机）噪声的测量，也可用于建筑声学、电声学的测量。 第一节 噪声的检测 二、噪声的测量 2、声级计工作原理 由传声器将声音转换成电信号，再由前置放大器变换阻抗，使传声 器与衰减器匹配。放大器将输出信号加到计权网络，对信号进行频率计 权（或外接滤波器) ，然后再经衰减器及放大器将信号放大到一定的幅 值，送到有效值检波器 （或外接电平记录仪） ，在指示表头上给出噪 声声级的数值。 声级计工作原理方框图 第一节 噪声的检测 二、噪声的测量 用声级计测得的噪声是经过仪器听感修正（计权网络）后的声压级 。 声级计中修正方法（计权网络）有A、B、C三种标准。 声级计经过频率计权网络测得的声压级称为声级，根据所使用的修 正方法（计权网络）不同，分别称为A声级、B声级和C声级，单位记作 dB(A）、dB(B）和dB(C）。 一般都应用A声级，即dB（A）。 一般声级计的测量范围：40-120dB（A） 第一节 噪声的检测 二、噪声的测量 3.声级计的分类 按其精度（在标准条件下测量1000Hz纯音所表现出的 精度）可分为四种类型: O型声级计，是实验用的标准声级计； 型声级计，相当于精密声级计； 型声级计和型声级计作为一般用途的普通声级计 。 第一节 噪声的检测 二、噪声的测量 按其体积可分便携式声级计和袖珍式声级计。 按其用途可分为一般声级计、车辆声级计、脉冲声 级计、积分声级计和噪声剂量计等。 国产声级计有ND-1、2型精密声级计，PSJ-2普通声级 计。国际标准化组织（ISO）及国际电工委员会（IEC） 规定普通声级计的频率范围是20-8000Hz，精密声级计的 频率范围是20-12500Hz。 第一节 噪声的检测 二、噪声的测量 AWA5633D型 声级计 AWA6270A 噪声频谱分析仪 AWA6270 噪声频谱分析仪 AWA6218C 噪声统计分析仪 各种声级计实物照片 ND1型 声级计 ND2型 声级计 第一节 噪声的检测 二、噪声的测量 ND1型声级计ND2型组合测声仪 共有A、B、C个计权网络 ，测量时，分别选用三个 计权网络进行测量。通过 三次测量值大小比较，可 粗略判断组成噪声的主要 频率成分： 当LA=LB=LC，高频成分突出； 当LALB=LC，中频成分略强； 当LALBLC，噪声为低频特性； 声级计和倍频程滤波器组合 测声仪，除可测量声压级外 ，还可以对声音进行频谱分 析。 第一节 噪声的检测 二、噪声的测量 电容微声器（电容传声器、麦克）： 主要由金属膜片和靠得很近的金属电极组成，实质上是一个平板电容。金属 膜片与金属电极构成了平板电容的两个极板，当膜片受到声压作用时，膜片便发 生变形，使两个极板之间的距离发生了变化，于是改变了电容量，测量电路中的 电压也发生了变化，实现了将声压信号转变为电压信号的作用。由于电容式传声 器输出阻抗很高，因而需要通过前置放大器进行阻抗变换，前置放大器装在声级 计内部靠近安装电容式传声器的部位。 第一节 噪声的检测 二、噪声的测量 使用声级计进行噪声测量时，应将传感器对准机器噪声的声源，其他噪声的 干涉要小。 一般情况下，传感器应与被测声源距离1m、高1.5m（或操作者的工作位置、 人耳高度处）为宜。对于噪声级极强或有危险的设备，也可取510m为测量点。 第一节 噪声的检测 二、噪声的测量 1、记录上应标 明测量地点，并注 明测量仪器的型号 ，以及被测量机器 的工作状态。 工业企业噪声测量记录表 _厂_车间，厂址_，_年_月_日 工业企业噪声测量使用注意事项： 第一节 噪声的检测 二、噪声的测量 2、测量工业企业噪声时，传声器的位置应在操作人员的耳朵位置 测点选择的原则是： 若车间内各处A声级波动小于3dB，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，则应按声级大小，将车间分成若干 区域，任意两区域的A声级应大于或等于3dB，而每个区域内的A声级波动 必须小于3dB，每个区域取13个点。 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。 第一节 噪声的检测 二、噪声的测量 3、其他条件 气象条件: 无雨、无雪、风力小于4级（5m/s） （还应注意温度、湿度） 测量时间: 分别进行昼间、夜间 ； 正常工作时间内测试 测量仪器: 级以上精度，加风罩，测试前后应校准，灵敏度 差小于0.5dB 传声器位置: 距水平支撑面1.2m以上，避开其他反射体（包括 电磁场、振动）1m以上 第一节 噪声的检测 三、降低噪声的途径 1、机床噪声的来源 （1）机械噪声。 机械噪声是由于机械设备运转时 ，部件间的摩擦力、撞击力或非平衡 力，使机械部件和壳体等发声体产生 无规律振动而辐射出的噪声。 机械噪声包括机床内各运动部件 ，如齿轮、滚动轴承、凸轮机构、联 轴器等部件因同轴度误差引起振动而 产生的噪声； 箱体、罩壳等静止部件，因受到 运动部件的激振而引起振动所产生的 噪声； 刀具相对于工件运动所产生的摩 擦和推动噪声。 第一节 噪声的检测 三、降低噪声的途径 1、机床噪声的来源 （2）流体噪声。 流体噪声包括液压 系统的噪声，如液压泵、 溢流阀、液压管道由于流 量和压力的变化波动，液 压冲击和产生空穴现象所 产生的噪声，以及空气动 力噪声，如电风扇、电动 机转子等高速旋转件对空 气的搅动而引起的噪声。 第一节 噪声的检测 三、降低噪声的途径 1、机床噪声的来源 （3）电磁噪声。 电磁噪声主要是由电气元件的交变电磁力在元件空隙中相互作 用产生振动而引起的噪声。 第一节 噪声的检测 三、降低噪声的途径 以上噪声源又相互影响，某个元件的振动往往又是另外一些元件的 振动源，它们之间相互影响，往往会使噪声增大，特别是发生共振时， 噪声将明显增大。 第一节 噪声的检测 三、降低噪声的途径 2、降低机械噪声的几种方法 设计机械设备时，应周密地考虑所设计的对象会出现何种振动: 是线性振动还是非线性振动;振动的程度；把振动量控制在允许范围内 。这是决定设计方案时需要解决的问题。 已有的机械设备出现超过允许范围的振动时，需要采取减振措施 。为了减小机械设备本身的振动，可配置各类减振器。为减小机械设 备振动对周围环境的影响，或减小周围环境的振动对机械设备的影响 ，可采取隔振措施。 减小机械噪声的根本途径主要在于控制噪声源的振动,在需要的场 合,也可配置消声器。 第一节 噪声的检测 三、降低噪声的途径 2、降低机械噪声的几种方法 （1）降低齿轮的噪声 齿轮噪声是由于齿轮啮合时的冲击振动而引起的，减小齿轮振 动噪声的一般措施有以下几个方面： 1）提高齿轮的制造精度，主要是提供齿轮的工作平稳性精度、接触 精度和降低表面粗糙度值；提高齿轮的安装精度，主要是提高安装 时的同轴度精度。 第一节 噪声的检测 三、降低噪声的途径 2、降低机械噪声的几种方法 2）提高齿轮的刚度，可以提高其固有频率，避免薄壁振动。当齿 轮直径一定时，可以用加大齿轮的厚度来提高其刚度。 3）保证箱体孔之间的平行 精度，保证传动轴有足够的刚 度，对重要的高速齿轮采用减 少至消除轴孔和键侧的配合间 隙等措施，是控制齿轮噪声外 部因素的主要方面。 第一节 噪声的检测 三、降低噪声的途径 2、降低机械噪声的几种方法 （2）降低轴承的噪声 通常深沟球轴承的噪声低于同精度的圆锥滚子轴承。滚动轴承 存在的间隙会加大噪声。装配时，做好轴承的清洁工作，施加预加 载荷，对降低轴承噪声有明显作用。 第一节 噪声的检测 三、降低噪声的途径 2、降低机械噪声的几种方法 （3）降低带传动的噪声 带是有弹性的，对振动能起到吸收作用，一 般情况下，用带传动对降低噪声是有利的。但是 ，如果带质不均匀则有可能成为振动源。因此， 平带尽量选无接头的；必须接头时，应选用不会 使接头硬化的胶合剂。使用多根V带时，注意其 长度应一致，且松紧要适当。 第一节 噪声的检测 三、降低噪声的途径 2、降低机械噪声的几种方法 （4）降低联轴器因装配不良而产生的噪声 弹性联轴器虽然允许被连接的两轴有一定的同轴度误差，但不同 轴则是振动源之一。因此，即使使用弹性联轴器连接的两轴，也应从 工艺上和安装时保证尽可能高的同轴度。 第一节 噪声的检测 三、降低噪声的途径 2、降低机械噪声的几种方法 （5）降低箱壁和罩壳的振动噪声 箱壁和罩壳一般有较大面积的薄壁，在其他激振力的影响下，往 往引起薄壁振动，这是机床噪声的主要来源之一。增加肋板提高箱体 刚度，是降低箱壁和罩壳噪声的有效方法。 封闭的齿轮箱对噪声可以起到屏蔽作用，对降低噪声相当有效。 谢 谢 ！ 2019/11/18