GB∕T 34388-2017 鑄造機械 噪聲聲功率級測量方法

鑄造機械噪聲聲功率級測量方法Foundrymachinery—Noisemeasurementmethodofsoundpowerlevels2017-09-29發(fā)布I本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起本標準由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。本標準由全國鑄造機械標準化技術(shù)委員會(SAC/TC186)歸口。本標準主要起草單位：濟南鑄造鍛壓機械研究所有限公司、青島鑄造機械有限公司、青島安泰重工機械有限公司、福建省閩旋科技股份有限公司、青島智泰機械科技有限公司、廣東可拓科技發(fā)展有限1鑄造機械噪聲聲功率級測量方法2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T3102.7聲學的量和單位GB/T3241電聲學倍頻程和分數(shù)倍頻程濾波器GB/T3785.1電聲學聲級計第1部分：規(guī)范GB/T3785.2電聲學聲級計第2部分：型式評價試驗GB/T3947聲學名詞術(shù)語GB/T4129聲學用于聲功率級測定的標準聲源的性能與校準要求3術(shù)語和定義GB/T3947和GB/T3102.7界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。包絡(luò)聲源，面積為S,測點位于其上的一個恰好包絡(luò)聲源且終止于一個或多個反射面上的最小矩形平行六面體假想表面。d基準體與箱形測量表面之間的垂直距離。來自被測聲源以外所有的其他聲源的噪聲。背景噪聲修正backgroundnoisecorrectionK?由背景對表面聲壓級的影響而引入的一個修正項，單位為分貝(dB)。K?與頻率有關(guān)，在A計權(quán)情況下用K?A表示。2環(huán)境修正environmentalcorrectionK?由聲反射或聲吸收對表面聲壓級的影響而引入的一個修正項，單位為分貝(dB)。K?與頻率有關(guān)，在A計權(quán)情況下用KzA表示。表面聲壓級surfacesoundpressurelevelL,測量表面所有傳聲器位置上等效連續(xù)聲壓級的能量平均加上背景噪聲修正K?和環(huán)境修正K?,單位為分貝(dB)。4需測定的量及測量不確定度4.1工程法A聲功率級或頻帶聲功率級。當有特殊需要時，可測定其他計權(quán)聲功率級。測量不確定度應(yīng)符合下列要求：a)測量A聲功率級的標準偏差不應(yīng)大于2.0dB;b)測量1/1或1/3倍頻帶聲功率級的標準偏差不應(yīng)大于表1中所列數(shù)值。A聲功率級。測量不確定度應(yīng)符合下列要求：a)對于輻射頻譜密度均勻噪聲的鑄造機械，測量A聲功率級的標準偏差不應(yīng)大于4.0dB;b)對于輻射離散頻率噪聲的鑄造機械，測量A聲功率級的標準偏差不應(yīng)大于5.0dB;c)在相同測試環(huán)境中對同類型同規(guī)格鑄造機械噪聲進行比較測量時，則這種比較結(jié)果的標準偏差不應(yīng)大于3.0dB。表1測量頻帶聲功率級的不確定度800～50006300～10000轉(zhuǎn)狀態(tài)改變所引起的機器本身聲功率的變化。35測量要求5.1測量儀器測量用聲級計應(yīng)符合GB/T3785.1和GB/T3785.2的規(guī)定。工程法測量應(yīng)使用I型或優(yōu)于I型的聲級計，簡易法測量應(yīng)使用Ⅱ型或優(yōu)于Ⅱ型的聲級計。亦可使用與其準確度相當?shù)钠渌麥y量儀器。為了減少觀測者對測量的影響，聲級計或其他測試儀器與傳聲器之間應(yīng)使用延伸電纜或延伸桿。5.1.21/1或1/3倍頻程濾波器使用的1/1或1/3倍頻程濾波器應(yīng)符合GB/T3241規(guī)定的要求。每次測量前后應(yīng)使用準確度優(yōu)于±0.5dB的活塞發(fā)聲器或聲級校準器對整個測量系統(tǒng)(包括電纜)進行校準。如果測量前后的校準值相差超過1.0dB時，則測量無效。所有用于測量和校準的儀器應(yīng)作定期檢定，以保證測量儀器的準確度。5.2測試環(huán)境要求和環(huán)境修正5.2.1理想的聲學測試環(huán)境應(yīng)是一個反射面上的自由場，即除了地面是反射面外，沒有其他反射物體。滿足本標準的測試環(huán)境應(yīng)為：a)具有堅硬反射面的平坦的室外開闊場地，在距測點位置周圍10m之內(nèi)沒有聲反射物；b)符合5.2.2規(guī)定的各種大房間、車間或試驗室。5.2.2在室內(nèi)進行測量時，測試環(huán)境需按附錄A用A與S之比(A為測試房間的吸聲量，S為測量表面的面積)來判斷是否符合測試要求及適合采用的方法：a)滿足工程法要求的測試環(huán)境為A/S>6;b)滿足簡易法要求的測試環(huán)境為A/S≥1。為了滿足上述要求，除可對測試室進行吸聲處理外，還可以通過重新選擇一個具有較小面積的測量表面來達到，但應(yīng)符合6.2對最小測量距離的要求，否則較大的近場誤差影響將使測量不確定度超過第4章給定的值。5.2.3在符合5.2.2規(guī)定的室內(nèi)或不滿足5.2.la)要求的室外進行測量時，其測量結(jié)果需按附錄A規(guī)定的方法作環(huán)境修正，環(huán)境修正值為K?。K?與A/S有如下關(guān)系：a)在滿足工程法要求A/S>6的測試環(huán)境下，其K?小于2.2dB;b)在滿足簡易法要求A/S≥1的測試環(huán)境下，其K?不大于7.0dB。5.3背景噪聲要求及背景噪聲修正5.3.1測量應(yīng)在安靜的環(huán)境中進行。在整個測量過程中，要求背景噪聲的聲壓級應(yīng)分別比被測鑄造機械運轉(zhuǎn)時各測點測得的噪聲聲壓級低10.0dB以上，此時不用進行修正；如果小于10dB,至少要低于如4GB/T34388—2017若背景噪聲聲壓級比被測鑄造機械的噪聲聲壓級低10.0dB以上時，僅在一個測點位置上測量背景噪聲即可，否則應(yīng)在每個測點上測量背景噪聲。5.3.2若各測點所測的鑄造機械運轉(zhuǎn)噪聲和背景噪聲之差在6.0dB～10.0dB之間(工程法)或3.0dB~10.0dB之間(簡易法),則所測得的結(jié)果需進行背景噪聲修正。背景噪聲修正值K?按表2求得。表2背景噪聲修正值(K?)鑄造機械運轉(zhuǎn)時測得的聲壓級與背景噪聲聲壓級之差應(yīng)從運轉(zhuǎn)時的聲壓級測量值中減去的背景噪聲修正值K?工程法測量無效0簡易法測量無效05.4環(huán)境的風速、溫度和氣壓要求及修正室外測量時風速不應(yīng)超過6m/s(相當于4級風),并且傳聲器應(yīng)使用風罩。當測試環(huán)境的溫度和氣壓偏離聲學標準環(huán)境條件(溫度t?=20℃;氣壓p。=100kPa)引起的修正值等于或大于0.5dB時，應(yīng)對測量結(jié)果進行修正，修正值K?按式(1)計算(計算結(jié)果的數(shù)值修約間隔為0.5): (1)式中：t——測試環(huán)境的溫度，單位為攝氏度(℃);p——測試環(huán)境的氣壓，單位為千帕(kPa)。5.5被測鑄造機械的安裝和運轉(zhuǎn)條件5.5.1被測鑄造機械應(yīng)按說明書規(guī)定的正常使用情況固定在反射平面上，一般平坦的混凝土或無較大裂縫的柏油地面可作為反射平面。如反射面不是地平面，則應(yīng)保證反射面物體不會由于振動而產(chǎn)生影響測量的附加噪聲。5.5.2被測鑄造機械應(yīng)盡量安放在測試房間地面中央，反射平面的尺寸應(yīng)超過測量表面在反射平面上投影尺寸λ/2(λ為所測量的頻率范圍內(nèi)最低頻率的波長)。5.5.3對于可以在任意高度上吊式安裝的鑄造機械，安裝點距離地面的高度取1.5m。如需利用專用支架，支架應(yīng)牢固地固定在反射平面上并保證支架體不會由于被測鑄造機械的運轉(zhuǎn)而產(chǎn)生影響測量的附加噪聲。5.5.4被測鑄造機械及其輔助裝置應(yīng)在規(guī)定條件下空運轉(zhuǎn)。根據(jù)實際情況(或雙方協(xié)議)也可選擇以下的工作狀況，但應(yīng)規(guī)定條件并在測量報告中詳細記錄。a)在規(guī)定的負載下；b)在額定負載下；c)在輻射噪聲最大的工況下；d)在模擬負載的工況下。5.5.5連續(xù)運轉(zhuǎn)的鑄造機械應(yīng)在連續(xù)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)正常后開始測量。對于非連續(xù)運轉(zhuǎn)的鑄造機械(如壓鑄機、射芯機、造型機等),應(yīng)按產(chǎn)品說明書規(guī)定的運轉(zhuǎn)周期運行，待運轉(zhuǎn)正常后開始測量。55.5.6在不影響操作的情況下，被測鑄造機械所有可移動的可調(diào)部件應(yīng)處于使機器外形達到最小尺度的位置。如果可調(diào)部件的調(diào)整和移動不影響機器的外形尺寸，則可處于調(diào)整范圍的中間位置。5.5.7如輔助裝置與主機同時發(fā)聲且非剛性聯(lián)接，經(jīng)預(yù)先測試確認不產(chǎn)生影響測量的噪聲(聲壓級小于主機10.0dB以上),可將其置于測量表面之外。5.5.8隨機安裝或提供的、并在使用說明書中明確規(guī)定的吸聲、消聲、隔聲及隔振等元件或裝置，應(yīng)安裝在相應(yīng)位置上。6測量方法6.1基準體的確定在確定基準體大小時，可把機器上對測量結(jié)果不會帶來較大影響的個別凸出部分(如手柄、手輪、導軌、缸體、支架等)排除在基準體之外，但應(yīng)考慮安全操作和機器的安全運行。必要時，把危險工作區(qū)(例如運動部位的行程)包括在基準體之內(nèi)?；鶞鼠w在反射平面上的投影中心到基準體4個頂角中任一頂角的距離稱特性距離。6.2測量表面和測量距離本標準規(guī)定的測量表面為一個不包括反射平面在內(nèi)的假想的矩形體表面，共有5個平面組成，每個平面與基準體的相應(yīng)面平行，間距為d,d為測量距離，該距離一般情況應(yīng)取為1.0m,但不應(yīng)小測量表面的面積S按式(2)計算(參見圖1): S——測量表面的面積，單位為平方米(m2);單位為米(m);c=l?+d,單位為米(m);6.3測點的數(shù)量和布置6.3.1基本原則測點應(yīng)均勻布置在測量表面上。決定測點數(shù)量的基本原則是：只要在各測點中測得的最大與最小聲壓級之差在數(shù)值上不超過測點數(shù)，可認為測點數(shù)量是足夠的，但不應(yīng)少于基本測點數(shù)。6.3.2工程法見圖1和表3。6○基本測點附加測點圖1工程法測量表面上的測點位置基本測點應(yīng)是選用的測點。工程法的基本測點數(shù)量為9個，即圖1中的1～8點和頂部中央的第9點。1～4點距反射平面的高度h稱測量高度，一般情況取h=c/2。對同類鑄造機械h的選擇應(yīng)一致。有下列情況之一時，需要布置附加測點。附加測點的數(shù)量為8個，即圖1中的10～17點：a)在各基本測點上測得的最大與最小聲壓級之差超過測點數(shù)目時；b)被測鑄造機械的基準體任一邊長的尺寸大于2d者；c)被測鑄造機械噪聲輻射的指向性很強時。表3工程法測量表面上的測點位置坐標XYZ基本測點1a0h20bh30h40h5aC6abC7bc8—aC900C7XYZ附加測點ahabhbhaha0C0bc0C0—bC當被測鑄造機械尺寸很大，在尺寸超過5.0m時，除附加測點外，在基本測點和附加測點中間還應(yīng)繼續(xù)增加附加的中間測點，使測量表面上的測點間隔不大于2d并均勻分布。對于6.3.2.3中c),當在詳細調(diào)查后確認鑄造機械存在有噪聲輻射指向特別強的局部噪聲源時，如條件允許，則應(yīng)在測量表面上該方位及其對應(yīng)方位布置局部附加測點。如因受空間位置限制或強氣流等因素影響，對前述某個測點不宜布置傳聲器時，允許以該點為對稱中心，在測量表面上盡量在該點附近另行選擇兩個對稱的替代測點，以在這兩個替代測點上所測得的聲壓級的平均值作為該點所測的聲壓級值。當被測鑄造機械噪聲輻射比較均勻，或考慮頂部測點位置上的操作安全等因素，可適當減少測點數(shù)目或頂部中央測點，但條件應(yīng)是通過預(yù)先測試表明減少測點數(shù)目或頂部中央測點時對計算聲功率級的影響不大于1.0dB。測點的增加、縮減或替代等情況均應(yīng)在測量記錄中說明。見圖2和表4。8附加測點O基本測點附加測點第1點和第7點為預(yù)先測量時A聲級最大的點圖2簡易法測量表面上的測點位置簡易法的基本測點數(shù)量為6個，即圖2中的1～5點和頂部中央的第6點，其中第1點為在高度h=c/2的水平面上沿測量表面的矩形軌跡通過預(yù)先測量讀得A聲級最大的一點。有下列情況之一時，需要布置附加測點：a)當被測鑄造機械的高度尺寸超過2.5m時，需增加5個測點，即測量表面矩形體各頂角上的測點4個以及在這個高度上沿水平的矩形軌跡通過預(yù)先測量讀得A聲級最大的一點。以上5個點在圖2中標為第7～11點，其中第7點為預(yù)先測量A聲級最大的一點。b)當在h高度的5個基本測點中測得最高和最低A聲級之差超過5.0dB時或被測鑄造機械的基準體任一水平方向尺度(11或12)超過1.0m時，需增加4個測點，即在h高度4個角上的測點，在圖2中標為第12～15點。測點數(shù)達15個。表4簡易法測量表面上的測點位置坐標測點XYZ基本測點1不定不定20b3a0405a0600C9表4(續(xù))測點XYZ附加測點7不定不定C8—abC9—a—bCaCabcab—aba當被測鑄造機械尺寸很長，一般在基準體的任一水平方向尺度外，在該邊測量表面上的基本測點和附加測點之間，還應(yīng)繼續(xù)增加高度為h的附加中間測點，且測量表面上的測點間隔不大于2d,并均勻分布。替代測點的選取原則和方法見6.3.2.6。為了考慮安全的因素，如果通過預(yù)先測試表明，取消頂部中央測點對計算聲功率級的影響不大于測點的增加、縮減或替代等情況均應(yīng)在測量記錄中說明。6.4測試方法新測量。6.4.3根據(jù)要求，取聲級計A聲級擋位、1/1或1/3倍頻帶聲壓級的擋位，聲級計的傳聲器正對被測鑄計表頭讀數(shù)波動幅度不大于±3.0dB時，則取最大和最小示值的平均值為測量值(可不考慮偶然出現(xiàn)的過大或過小值)。觀察時間不應(yīng)少于10s,對中心頻率在160Hz以下的頻帶，觀察讀數(shù)時間不應(yīng)少于6.4.4當觀察時間內(nèi)聲級計表頭讀數(shù)波動幅度大于或等于±3.0dB,即被測鑄造機械輻射非穩(wěn)態(tài)噪聲時，應(yīng)使用積分聲級計進行測量，觀察時間不應(yīng)少于10s。GB/T34388—20176.4.5對于輻射周期性變化噪聲的鑄造機械(如射芯機、壓鑄機、震壓造型機等),應(yīng)使用積分聲級計測取等效連續(xù)A聲級，觀察時間不應(yīng)少于機器工作的2個循環(huán)周期。6.4.6測量人員應(yīng)盡量遠離聲場，觀測者和機器操作者與傳聲器之間的距離至少在0.5m以上。6.4.7傳聲器附近1.0m的范圍內(nèi)不應(yīng)有任何聲反射物體，1.0m以外的反射物也不應(yīng)由于振動而引起明顯的噪聲(如料斗、鐵板等薄壁物體)。6.4.8測量過程中應(yīng)隨時檢查被測鑄造機械的壓縮空氣壓力和液壓系統(tǒng)壓力，壓力波動值應(yīng)符合技術(shù)文件或雙方協(xié)議的規(guī)定。7噪聲聲功率級的計算7.1測量表面平均聲壓級的計算在各測點測得A聲級或頻帶聲壓級后按式(3)計算測量表面的平均A聲級或各頻帶平均聲壓級： (3)Z,——測量表面平均A聲級或頻帶平均聲壓級，單位為分貝(dB)(基準值為20μPa);Lu——第i測點測得的A聲級或頻帶聲壓級，單位為分貝(dB)(基準值為20μPa);K?——第i測點的背景噪聲修正值，單位為分貝(dB);N——測點總數(shù)。7.2聲功率級計算聲功率級Lw按式(4)計算：Lw=(Lp-K?-K?)+10lg(S/S?)…………(4)Lw——A計權(quán)或頻帶聲功率級，單位為分貝(dB)(基準值為1pW);L,——測量表面平均A聲級或頻帶平均聲壓級，單位為分貝(dB)(基準值為20μPa)K?——環(huán)境修正值[見附錄B],單位為分貝(dB);K?——環(huán)境的溫度、氣壓修正值(見5.4),單位為分貝(dB);S——測量表面面積(見6.2),單位為平方米(m2);8記錄和報告8.1噪聲測量記錄表格式參見附錄C中表C.1。8.2噪聲測定報告格式參見附錄C中表C.2。(資料性附錄)噪聲特征的現(xiàn)場鑒別方法本測定方法適用于輻射穩(wěn)態(tài)、輻射非穩(wěn)態(tài)噪聲而不適應(yīng)于輻射脈沖噪聲的鑄造機械。噪聲特性的現(xiàn)場鑒別方法如下：噪聲可認為是穩(wěn)態(tài)噪聲；b)使用聲級計的“慢”擋時間計權(quán)特性測量，在觀察周期內(nèi)其表頭示值波動大于或等于士3.0dB值之差大于5.0dB時，該噪聲可認為是脈沖噪聲，測量時至少選擇3個測點進行比較。(規(guī)范性附錄)測試環(huán)境的鑒定和環(huán)境修正值K?的確定方法B.1概述本標準是通過測試房間的噪聲量A與測量表面面積S之比(即A/S)或環(huán)境修正值K?來鑒定聲學測試環(huán)境符合測量要求的程度，并用K?值修正測試環(huán)境對表面平均聲壓級的影響。確定環(huán)境修正值K?的方法有兩種：絕對比較法和計算法。B.2環(huán)境修正值K?的確定方法B.2.1絕對比較法該方法是用標準噪聲源確定環(huán)境修正值的方法，按標準噪聲源在測試環(huán)境中的放置情況分為替代法和并列法兩種。B.2.1.2標準噪聲源替代法當被測鑄造機械可以從測量位置上移開時，用標準噪聲源代替被測鑄造機械，放在被測鑄造機械原先所在的反射平面上；當移開被測鑄造機械有困難時，可找與其他相似環(huán)境條件的空地，將標準噪聲源安放在反射平面上。然后，測定標準噪聲源的聲功率級。標準噪聲源的安裝位置按如下原則選?。篴)對于長寬比小于2的鑄造機械，標準噪聲源放在基準體在反射平面上的矩形投影中心；b)對于長寬比大于2的鑄造機械，則需將標準噪聲源放在基準體在反射平面上投影的矩形各邊中點位置上；c)對于更長形的鑄造機械，標準噪聲源在基準體投影的長邊上的安放位置還需增加，使標準噪聲源的間距小于2d。對于b)、c)兩種情況，標準噪聲源是在多個位置安放的，環(huán)境修正值K?取幾個位置上測定的K?數(shù)值的平均值。B.2.1.3標準噪聲源并列法當被測鑄造機械移動困難，且找不到合適的相似測試環(huán)境時，可將標準噪聲源放置在機器的工作臺、橫梁、導軌或4個側(cè)面等具有完全聲反射表面的合適的多個位置上，環(huán)境修正值K?取幾個位置上測定的K?數(shù)值的平均值。如果被測鑄造機械表面附有吸聲材料，則不適合采用并列法。B.2.1.4確定將符合GB/T4129規(guī)定的標準噪聲源放置在與被測鑄造機械相同位置的測試環(huán)境中，使用與被測鑄造機械相同的測量表面和測點數(shù)，按6.4和第7章的規(guī)定測定在該環(huán)境中標準噪聲源的聲功率級(無環(huán)境修正項),然后按式(B.1)確定環(huán)境修正值K?:K?=Lw-Lw:…………(B.1)式中：K?——環(huán)境修正值，單位為分貝(dB);Lw——在該測試環(huán)境中測定的標準噪聲源的聲功率級，單位為分貝(dB)(基準值為1pW);Lw;——標準噪聲源標定的聲功率級，單位為分貝(dB)(基準值為1pW)。B.2.2計算法該方法是通過測定測試房間的吸聲量A和測量表面面積S計算環(huán)境修正值的方法，計算法按其獲取房間吸聲量A的方法不同，分為混響時間測試法和吸聲量估算法。B.2.2.2混響時間測試法該方法適用于比較有規(guī)則的測試房間。房間吸聲量A用測量倍頻程混響時間的方法確定，吸聲量A=0.16(V/T)式中：V——房間的體積，單位為立方米(m3);T——倍頻程混響時間，單位為秒(s)。B.2.2.3吸聲量估算法該方法適用于對測量不確定度要求較低的情況(簡易法),房間吸聲量A可由式(B.3)估算。A=aS.…………(B.3)式中：a——房間平均吸聲系數(shù)，可由表B.1查得；S,——測試房間的總表面積(天花板、墻壁、地面),單位為平方米(m2)。表B.1平均吸聲系數(shù)的近似值平均吸聲系數(shù)房間的描述具有混凝土、磚、灰泥、瓷磚等光滑硬墻壁的基本空的房間具有光滑墻面的部分空的房間有家俱的房間、矩形車間或工業(yè)廠房有家俱的非規(guī)則形狀房間、非規(guī)則形狀的車間或工業(yè)廠房安裝有設(shè)備或鋪設(shè)少量吸聲材料(如局部吸聲天花板或墻壁)的房間、車間或工業(yè)廠房天花板和墻壁均鋪有吸聲材料的房間天花板和墻壁鋪有大量吸聲材料的房間修正值K?按式(B.4)計算：式中：K?——環(huán)