湖大噪声控制工程讲义01噪声基础知识-6噪声与振动的测试和监测.docx

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1、第六章噪声与振动的测试和监测噪声测量是对环境噪声进行监测、评价和控制的重要手段。由于振动是大多数噪声产生的原因，本身也是一种公害，因此，振动测量是噪声测量工作的一个组成部分。正确测量和分析噪声和振动，首先必须熟悉测量仪器的性能和作用，明确测量分析的目的，了解待测声场条件或振动测试条件，选择适当的测量方法和测量规范。6.1 常用噪声测量仪器常用的噪声测量仪器有声级计、积分声级计、频谱分析仪和滤波器、磁带记录仪、实时分析仪。6.1.1 声级计声级计是根据国际标准或国家标准按照一定的频率计权和时间计权测量声压级和计权声级的仪器，是声学测量中最常用的基本仪器，可用来测量各种噪声；若将声级计上的传声器换

2、成加速度传感器，声级计还可以用于振动的测量。1.声级计的分类：声级计按照精度可以分成4种基本类型，即0、I、II、In型。在环境噪声测量中，主要使用I型（精密型，基本误差为0.7dB）和II型（普通级，基本误差为1.5dB）;按特殊用途分类：可分为脉冲、积分、噪声统计分析仪、噪声剂量计、噪声采集器等；按外表形状分为台式、便携式、袖珍式等多种形式。1 .声级计的构造和工作原理：声级计一般由传声器、放大器、衰减器、计权网络、检波器、指示器等组成。衰减器（1）传声器：这是一种将声压转换成电压的声电换能器，在声级计中，大多选用空气电容传声器和驻极体电容传声器。此外，由于传声器在声场中会引起声波的散射作

3、用，特别会使高频段的频率响应受到明显影响。这种影响随声波入射方向的不同而变化。根据传声器在声场中的频率响应不同，一般分为声场型（自由场和扩散场）传声器和压强型传声器。测量正入射声波应彩扩散场型或压强型传1435klgfkj声器，如采用自由场传声器.（2）放大器：有前置和后置放大器，简述它们的作用。（3）衰减器：简述它的作用。（1） 滤波器：它包括计权网络和滤波器，简述它们的作用。2 .声级计的主要附件,有防风罩、鼻形锥、延长电缆，简述它们的作用。3 .声级计的校准：为保证测量的准确性，声级计使用前后要进行校准，通常使用活塞发生器、声级校准器进行校准。4 .1.2频谱分析仪和滤波器在实际工作中，

4、噪声一般都是由许多频率组合而成的复合声，而噪声的危害不仅与强度有关，而且与它的频率有关，为此需要了解噪声的频率组成，就要进行频谱分析，我们在前面已学过，若以频率为横坐标，以反映相应频率处声信号强弱的量（声压、声强、声功率级）为纵坐标，就可得到声音的频谱图，典型的频谱图有三种：线状谱、连续谱、复合谱。在进行频谱分析时，对线状谱声音可以测出单个频率的声压级或声强级，对于连续谱声音，则只能测出某个频率附近Af带宽内的声压级或声强级。具有对声信号进行频谱分析功能的设备叫频谱分析仪，它是由声级计和滤波器组合构成，核心是滤波器，它的作用是让频率在L和f2间的所有信号通过，且不影响信号的幅值相位，同时，阻止

5、频率在fl以下和f2以上的任何信号通过。5 .1.3磁带记录仪磁带记录仪是一种经常采用的现场测量信号记录储存仪器，可将噪声信号记录在磁带上，以便带回实验室进一步分析。6 .1.4读出设备噪声或振动测量的读出设备是相同的，它们的作用是让观观者得到测量结果，有三种方式：1）以指针或数字显示的方式直接读出；2）以几何图形的形式描画出来；3）数字打印机。这些测得的都是被测信号的有效值。6.2环境噪声监测方法环境噪声测量的目的是对一个建筑物或某个区域乃至整个城市的环境噪声给予评价，环境噪声不论是空间分布还是随时间的变化都很复杂，要求监测和控制的目的也各不相同，因此对于不同的噪声可采用不同的监测方法。6.

6、2.1 城市区域环境噪声测量1.1.1 量法A：测点的选择将要普查测量的城市某一个区域或整个城市划分成多个等大原正方格，网格要覆盖住被普查的区域或城市。每一网格中的工厂、每一网格中的工厂、道路及非建成区的面积之各不得大于网格面积的50%,否则视为该网格无效。有效网格总数多于100个。测点应在每个网格的中心（可在地图上作网格得到）网格中心点不宜测量（如建筑物、厂区内等）；应将测点移动到距离中心点最近的可测量位置上进行测量。B：测量方法分别在昼间（06：00-22）和夜间（22：00次日6：00）于每个测点上进行A声级取样测量。昼间测量一般选在上午8：0012：00,下午2：00到6：00,在此期

7、间内任意时刻测得的噪声均代表昼间噪声；夜间测量一般选在晚上10：00到次日晨5：00,在此时间内任何时刻测得的噪声无代表夜间的噪声。测量时仪器的计权特性为“快”响应，一般按等时间间隔测量A声级，时间间隔不大于1秒，每次每个测点测量时间为IOmin,由测量数据可以计算得到Iomin的等效连续A声级。C评价方法将全部测点的等效连续A声级做算术平均运算，所得的平均值代表某一区域或全市的噪声水平。该平均值可用所评价区域适用的区域环境噪声标准进行评价。用测量数据还可分别绘制白天和夜间的噪声污染空间分布图，即交地测量到的连续等效A声级按5dB一档分级，用不同的颜色或阴影线表示每一档等效A声级，绘制在覆盖某

8、一区域可城市的网格上，用于表示区域或城市的噪声污染分布情况。1.1.2 量法在标准规定的城市建成区中，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，定点监测可进行24h连续监测，某一区域或城市昼间（或夜间）的环境噪声平均水nS平由下式计算：L=ZL2（dB）式中：L第I个测点测得的昼间或夜间的连续等效Ai=lS声级SL-第I个测点所代表的区域面积S一一整个区域或城市的总面积将每小时测得的连续等效A声级按时间排列，得到24h的时间变化图形，可用于表示某一区域或城市环境噪声的时间分布规律。1.1.3 道路交通噪声测量A：测点的选择测点应选在市区交通干

9、线一侧的人行道上，距马路沿20Cm处。此处距两交叉路口应大于50m。交通干线是指机动车辆每小时流量不小于100辆的马路。这样该测点的噪声可以代表两路口间该段马路的噪声。B：测量方法测量时，使用声级计“慢”档，传声器置于测点上方距地面高度为1.2m,垂直指向马路。在规定的时间内每隔5S读取一瞬时A声级，连续读取200个数据，同时记录车流量（辆h）0C评价方法测量结果可参照有关规定绘制交通噪声污染图，并以全市各交通干线的等效声音级和统计声级的算术平均值，最大值和标准偏差来表示全市的交通噪声水平，并用以用城市间交通噪声的比较。交通噪声的等效声级和统计声级的平均值应采用加权算术平均的方法来计算,_1n

10、BPL=-XliLi1 i-式中1-全市交通干线的总长度,kmIL-第I段干线的长度，kmLl-第I段干线测得的等效声级或统计声级交通噪声的声级起伏一般能很好地符合正态分布，这时等效声级可用式来计算：Lcq=L5o+d26O式中d=Lio-Lx)。标准偏差可用式=g(Lg-L84)01.1.4 城市环境噪声长期监测1.1.5 机动车辆噪声测量方法交通噪声是城市噪声的主要污染源，而交通噪声的声源是机动车辆本身及其组成的车流，机动车辆的噪声包括车外噪声、车内噪声和定置噪声，与城市环境密切相关的是车辆行驶时的车外噪声，因此。A：测试环境在测试中心周围25m半径范围内不应有大的反射物，测试跑道应有20

11、m以上平直、干燥的沥青路面或混凝土路面，路面坡度不超过0.5%。B：测点的选择C：测试方法1.1.6 工业企业噪声测量工业企业噪声问题分为两类：一类是工业企业内部的噪声，另一类是工业企业对外界环境的影响。内部噪声又分为生产环境噪声和机器设备噪声。1 .生产环境噪声测量2 .机器噪声的现场测量3 .厂界噪声测量63振动及其测量方法我们研究振动用振动位移、振动速度、振动加速度来描述它，三者存在简单的关系：振动位移：=Acos(t+)振动速度：V=ddt=-Asin(t+3)振动加速度：a=dvdt=-A2cos(t+)因此我们测量振动也是测量这三个因素中的一个，振动的测量系统与声学测量系统的主要区别是将加速度计及其前置放大器来代替电容传声器和传声器前置放大器，测量振动用传感器可以是位移传感器、速度传感器或加速度传感器，使用最普遍的是电加速度传感器。振动测量可以使用常用的声学测量仪器或专用的振动计,用声学测量仪器测量时要注意以下三点：(I)声学测量的下限截止频率大多置于IOHz,而振动测量的下限截止频率需要置于2Hz。(1)振动量的单位通常采用绝对值而不是分贝，两者之间需要进行换算。(2)声学测量中所使用的A、B、C、D主观评价计权网络是根据人耳的特性而确定的，在振动测量中需要另外的专用计权网络。