GB∕T 34388-2017 铸造机械 噪声声功率级测量方法

铸造机械噪声声功率级测量方法Foundrymachinery—Noisemeasurementmethodofsoundpowerlevels2017-09-29发布I本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国铸造机械标准化技术委员会(SAC/TC186)归口。本标准主要起草单位：济南铸造锻压机械研究所有限公司、青岛铸造机械有限公司、青岛安泰重工机械有限公司、福建省闽旋科技股份有限公司、青岛智泰机械科技有限公司、广东可拓科技发展有限1铸造机械噪声声功率级测量方法2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T3102.7声学的量和单位GB/T3241电声学倍频程和分数倍频程滤波器GB/T3785.1电声学声级计第1部分：规范GB/T3785.2电声学声级计第2部分：型式评价试验GB/T3947声学名词术语GB/T4129声学用于声功率级测定的标准声源的性能与校准要求3术语和定义GB/T3947和GB/T3102.7界定的以及下列术语和定义适用于本文件。包络声源，面积为S,测点位于其上的一个恰好包络声源且终止于一个或多个反射面上的最小矩形平行六面体假想表面。d基准体与箱形测量表面之间的垂直距离。来自被测声源以外所有的其他声源的噪声。背景噪声修正backgroundnoisecorrectionK₁由背景对表面声压级的影响而引入的一个修正项，单位为分贝(dB)。K₁与频率有关，在A计权情况下用K₁A表示。2环境修正environmentalcorrectionK₂由声反射或声吸收对表面声压级的影响而引入的一个修正项，单位为分贝(dB)。K₂与频率有关，在A计权情况下用KzA表示。表面声压级surfacesoundpressurelevelL,测量表面所有传声器位置上等效连续声压级的能量平均加上背景噪声修正K₁和环境修正K₂,单位为分贝(dB)。4需测定的量及测量不确定度4.1工程法A声功率级或频带声功率级。当有特殊需要时，可测定其他计权声功率级。测量不确定度应符合下列要求：a)测量A声功率级的标准偏差不应大于2.0dB;b)测量1/1或1/3倍频带声功率级的标准偏差不应大于表1中所列数值。A声功率级。测量不确定度应符合下列要求：a)对于辐射频谱密度均匀噪声的铸造机械，测量A声功率级的标准偏差不应大于4.0dB;b)对于辐射离散频率噪声的铸造机械，测量A声功率级的标准偏差不应大于5.0dB;c)在相同测试环境中对同类型同规格铸造机械噪声进行比较测量时，则这种比较结果的标准偏差不应大于3.0dB。表1测量频带声功率级的不确定度800～50006300～10000转状态改变所引起的机器本身声功率的变化。35测量要求5.1测量仪器测量用声级计应符合GB/T3785.1和GB/T3785.2的规定。工程法测量应使用I型或优于I型的声级计，简易法测量应使用Ⅱ型或优于Ⅱ型的声级计。亦可使用与其准确度相当的其他测量仪器。为了减少观测者对测量的影响，声级计或其他测试仪器与传声器之间应使用延伸电缆或延伸杆。5.1.21/1或1/3倍频程滤波器使用的1/1或1/3倍频程滤波器应符合GB/T3241规定的要求。每次测量前后应使用准确度优于±0.5dB的活塞发声器或声级校准器对整个测量系统(包括电缆)进行校准。如果测量前后的校准值相差超过1.0dB时，则测量无效。所有用于测量和校准的仪器应作定期检定，以保证测量仪器的准确度。5.2测试环境要求和环境修正5.2.1理想的声学测试环境应是一个反射面上的自由场，即除了地面是反射面外，没有其他反射物体。满足本标准的测试环境应为：a)具有坚硬反射面的平坦的室外开阔场地，在距测点位置周围10m之内没有声反射物；b)符合5.2.2规定的各种大房间、车间或试验室。5.2.2在室内进行测量时，测试环境需按附录A用A与S之比(A为测试房间的吸声量，S为测量表面的面积)来判断是否符合测试要求及适合采用的方法：a)满足工程法要求的测试环境为A/S>6;b)满足简易法要求的测试环境为A/S≥1。为了满足上述要求，除可对测试室进行吸声处理外，还可以通过重新选择一个具有较小面积的测量表面来达到，但应符合6.2对最小测量距离的要求，否则较大的近场误差影响将使测量不确定度超过第4章给定的值。5.2.3在符合5.2.2规定的室内或不满足5.2.la)要求的室外进行测量时，其测量结果需按附录A规定的方法作环境修正，环境修正值为K₂。K₂与A/S有如下关系：a)在满足工程法要求A/S>6的测试环境下，其K₂小于2.2dB;b)在满足简易法要求A/S≥1的测试环境下，其K₂不大于7.0dB。5.3背景噪声要求及背景噪声修正5.3.1测量应在安静的环境中进行。在整个测量过程中，要求背景噪声的声压级应分别比被测铸造机械运转时各测点测得的噪声声压级低10.0dB以上，此时不用进行修正；如果小于10dB,至少要低于如4GB/T34388—2017若背景噪声声压级比被测铸造机械的噪声声压级低10.0dB以上时，仅在一个测点位置上测量背景噪声即可，否则应在每个测点上测量背景噪声。5.3.2若各测点所测的铸造机械运转噪声和背景噪声之差在6.0dB～10.0dB之间(工程法)或3.0dB~10.0dB之间(简易法),则所测得的结果需进行背景噪声修正。背景噪声修正值K₁按表2求得。表2背景噪声修正值(K₁)铸造机械运转时测得的声压级与背景噪声声压级之差应从运转时的声压级测量值中减去的背景噪声修正值K₁工程法测量无效0简易法测量无效05.4环境的风速、温度和气压要求及修正室外测量时风速不应超过6m/s(相当于4级风),并且传声器应使用风罩。当测试环境的温度和气压偏离声学标准环境条件(温度t₀=20℃;气压p。=100kPa)引起的修正值等于或大于0.5dB时，应对测量结果进行修正，修正值K₃按式(1)计算(计算结果的数值修约间隔为0.5): (1)式中：t——测试环境的温度，单位为摄氏度(℃);p——测试环境的气压，单位为千帕(kPa)。5.5被测铸造机械的安装和运转条件5.5.1被测铸造机械应按说明书规定的正常使用情况固定在反射平面上，一般平坦的混凝土或无较大裂缝的柏油地面可作为反射平面。如反射面不是地平面，则应保证反射面物体不会由于振动而产生影响测量的附加噪声。5.5.2被测铸造机械应尽量安放在测试房间地面中央，反射平面的尺寸应超过测量表面在反射平面上投影尺寸λ/2(λ为所测量的频率范围内最低频率的波长)。5.5.3对于可以在任意高度上吊式安装的铸造机械，安装点距离地面的高度取1.5m。如需利用专用支架，支架应牢固地固定在反射平面上并保证支架体不会由于被测铸造机械的运转而产生影响测量的附加噪声。5.5.4被测铸造机械及其辅助装置应在规定条件下空运转。根据实际情况(或双方协议)也可选择以下的工作状况，但应规定条件并在测量报告中详细记录。a)在规定的负载下；b)在额定负载下；c)在辐射噪声最大的工况下；d)在模拟负载的工况下。5.5.5连续运转的铸造机械应在连续稳定运转正常后开始测量。对于非连续运转的铸造机械(如压铸机、射芯机、造型机等),应按产品说明书规定的运转周期运行，待运转正常后开始测量。55.5.6在不影响操作的情况下，被测铸造机械所有可移动的可调部件应处于使机器外形达到最小尺度的位置。如果可调部件的调整和移动不影响机器的外形尺寸，则可处于调整范围的中间位置。5.5.7如辅助装置与主机同时发声且非刚性联接，经预先测试确认不产生影响测量的噪声(声压级小于主机10.0dB以上),可将其置于测量表面之外。5.5.8随机安装或提供的、并在使用说明书中明确规定的吸声、消声、隔声及隔振等元件或装置，应安装在相应位置上。6测量方法6.1基准体的确定在确定基准体大小时，可把机器上对测量结果不会带来较大影响的个别凸出部分(如手柄、手轮、导轨、缸体、支架等)排除在基准体之外，但应考虑安全操作和机器的安全运行。必要时，把危险工作区(例如运动部位的行程)包括在基准体之内。基准体在反射平面上的投影中心到基准体4个顶角中任一顶角的距离称特性距离。6.2测量表面和测量距离本标准规定的测量表面为一个不包括反射平面在内的假想的矩形体表面，共有5个平面组成，每个平面与基准体的相应面平行，间距为d,d为测量距离，该距离一般情况应取为1.0m,但不应小测量表面的面积S按式(2)计算(参见图1): S——测量表面的面积，单位为平方米(m²);单位为米(m);c=l₃+d,单位为米(m);6.3测点的数量和布置6.3.1基本原则测点应均匀布置在测量表面上。决定测点数量的基本原则是：只要在各测点中测得的最大与最小声压级之差在数值上不超过测点数，可认为测点数量是足够的，但不应少于基本测点数。6.3.2工程法见图1和表3。6○基本测点附加测点图1工程法测量表面上的测点位置基本测点应是选用的测点。工程法的基本测点数量为9个，即图1中的1～8点和顶部中央的第9点。1～4点距反射平面的高度h称测量高度，一般情况取h=c/2。对同类铸造机械h的选择应一致。有下列情况之一时，需要布置附加测点。附加测点的数量为8个，即图1中的10～17点：a)在各基本测点上测得的最大与最小声压级之差超过测点数目时；b)被测铸造机械的基准体任一边长的尺寸大于2d者；c)被测铸造机械噪声辐射的指向性很强时。表3工程法测量表面上的测点位置坐标XYZ基本测点1a0h20bh30h40h5aC6abC7bc8—aC900C7XYZ附加测点ahabhbhaha0C0bc0C0—bC当被测铸造机械尺寸很大，在尺寸超过5.0m时，除附加测点外，在基本测点和附加测点中间还应继续增加附加的中间测点，使测量表面上的测点间隔不大于2d并均匀分布。对于6.3.2.3中c),当在详细调查后确认铸造机械存在有噪声辐射指向特别强的局部噪声源时，如条件允许，则应在测量表面上该方位及其对应方位布置局部附加测点。如因受空间位置限制或强气流等因素影响，对前述某个测点不宜布置传声器时，允许以该点为对称中心，在测量表面上尽量在该点附近另行选择两个对称的替代测点，以在这两个替代测点上所测得的声压级的平均值作为该点所测的声压级值。当被测铸造机械噪声辐射比较均匀，或考虑顶部测点位置上的操作安全等因素，可适当减少测点数目或顶部中央测点，但条件应是通过预先测试表明减少测点数目或顶部中央测点时对计算声功率级的影响不大于1.0dB。测点的增加、缩减或替代等情况均应在测量记录中说明。见图2和表4。8附加测点O基本测点附加测点第1点和第7点为预先测量时A声级最大的点图2简易法测量表面上的测点位置简易法的基本测点数量为6个，即图2中的1～5点和顶部中央的第6点，其中第1点为在高度h=c/2的水平面上沿测量表面的矩形轨迹通过预先测量读得A声级最大的一点。有下列情况之一时，需要布置附加测点：a)当被测铸造机械的高度尺寸超过2.5m时，需增加5个测点，即测量表面矩形体各顶角上的测点4个以及在这个高度上沿水平的矩形轨迹通过预先测量读得A声级最大的一点。以上5个点在图2中标为第7～11点，其中第7点为预先测量A声级最大的一点。b)当在h高度的5个基本测点中测得最高和最低A声级之差超过5.0dB时或被测铸造机械的基准体任一水平方向尺度(11或12)超过1.0m时，需增加4个测点，即在h高度4个角上的测点，在图2中标为第12～15点。测点数达15个。表4简易法测量表面上的测点位置坐标测点XYZ基本测点1不定不定20b3a0405a0600C9表4(续)测点XYZ附加测点7不定不定C8—abC9—a—bCaCabcab—aba当被测铸造机械尺寸很长，一般在基准体的任一水平方向尺度外，在该边测量表面上的基本测点和附加测点之间，还应继续增加高度为h的附加中间测点，且测量表面上的测点间隔不大于2d,并均匀分布。替代测点的选取原则和方法见6.3.2.6。为了考虑安全的因素，如果通过预先测试表明，取消顶部中央测点对计算声功率级的影响不大于测点的增加、缩减或替代等情况均应在测量记录中说明。6.4测试方法新测量。6.4.3根据要求，取声级计A声级挡位、1/1或1/3倍频带声压级的挡位，声级计的传声器正对被测铸计表头读数波动幅度不大于±3.0dB时，则取最大和最小示值的平均值为测量值(可不考虑偶然出现的过大或过小值)。观察时间不应少于10s,对中心频率在160Hz以下的频带，观察读数时间不应少于6.4.4当观察时间内声级计表头读数波动幅度大于或等于±3.0dB,即被测铸造机械辐射非稳态噪声时，应使用积分声级计进行测量，观察时间不应少于10s。GB/T34388—20176.4.5对于辐射周期性变化噪声的铸造机械(如射芯机、压铸机、震压造型机等),应使用积分声级计测取等效连续A声级，观察时间不应少于机器工作的2个循环周期。6.4.6测量人员应尽量远离声场，观测者和机器操作者与传声器之间的距离至少在0.5m以上。6.4.7传声器附近1.0m的范围内不应有任何声反射物体，1.0m以外的反射物也不应由于振动而引起明显的噪声(如料斗、铁板等薄壁物体)。6.4.8测量过程中应随时检查被测铸造机械的压缩空气压力和液压系统压力，压力波动值应符合技术文件或双方协议的规定。7噪声声功率级的计算7.1测量表面平均声压级的计算在各测点测得A声级或频带声压级后按式(3)计算测量表面的平均A声级或各频带平均声压级： (3)Z,——测量表面平均A声级或频带平均声压级，单位为分贝(dB)(基准值为20μPa);Lu——第i测点测得的A声级或频带声压级，单位为分贝(dB)(基准值为20μPa);K₁——第i测点的背景噪声修正值，单位为分贝(dB);N——测点总数。7.2声功率级计算声功率级Lw按式(4)计算：Lw=(Lp-K₂-K₃)+10lg(S/S₀)…………(4)Lw——A计权或频带声功率级，单位为分贝(dB)(基准值为1pW);L,——测量表面平均A声级或频带平均声压级，单位为分贝(dB)(基准值为20μPa)K₂——环境修正值[见附录B],单位为分贝(dB);K₃——环境的温度、气压修正值(见5.4),单位为分贝(dB);S——测量表面面积(见6.2),单位为平方米(m²);8记录和报告8.1噪声测量记录表格式参见附录C中表C.1。8.2噪声测定报告格式参见附录C中表C.2。(资料性附录)噪声特征的现场鉴别方法本测定方法适用于辐射稳态、辐射非稳态噪声而不适应于辐射脉冲噪声的铸造机械。噪声特性的现场鉴别方法如下：噪声可认为是稳态噪声；b)使用声级计的“慢”挡时间计权特性测量，在观察周期内其表头示值波动大于或等于士3.0dB值之差大于5.0dB时，该噪声可认为是脉冲噪声，测量时至少选择3个测点进行比较。(规范性附录)测试环境的鉴定和环境修正值K₂的确定方法B.1概述本标准是通过测试房间的噪声量A与测量表面面积S之比(即A/S)或环境修正值K₂来鉴定声学测试环境符合测量要求的程度，并用K₂值修正测试环境对表面平均声压级的影响。确定环境修正值K₂的方法有两种：绝对比较法和计算法。B.2环境修正值K₂的确定方法B.2.1绝对比较法该方法是用标准噪声源确定环境修正值的方法，按标准噪声源在测试环境中的放置情况分为替代法和并列法两种。B.2.1.2标准噪声源替代法当被测铸造机械可以从测量位置上移开时，用标准噪声源代替被测铸造机械，放在被测铸造机械原先所在的反射平面上；当移开被测铸造机械有困难时，可找与其他相似环境条件的空地，将标准噪声源安放在反射平面上。然后，测定标准噪声源的声功率级。标准噪声源的安装位置按如下原则选取：a)对于长宽比小于2的铸造机械，标准噪声源放在基准体在反射平面上的矩形投影中心；b)对于长宽比大于2的铸造机械，则需将标准噪声源放在基准体在反射平面上投影的矩形各边中点位置上；c)对于更长形的铸造机械，标准噪声源在基准体投影的长边上的安放位置还需增加，使标准噪声源的间距小于2d。对于b)、c)两种情况，标准噪声源是在多个位置安放的，环境修正值K₂取几个位置上测定的K₂数值的平均值。B.2.1.3标准噪声源并列法当被测铸造机械移动困难，且找不到合适的相似测试环境时，可将标准噪声源放置在机器的工作台、横梁、导轨或4个侧面等具有完全声反射表面的合适的多个位置上，环境修正值K₂取几个位置上测定的K₂数值的平均值。如果被测铸造机械表面附有吸声材料，则不适合采用并列法。B.2.1.4确定将符合GB/T4129规定的标准噪声源放置在与被测铸造机械相同位置的测试环境中，使用与被测铸造机械相同的测量表面和测点数，按6.4和第7章的规定测定在该环境中标准噪声源的声功率级(无环境修正项),然后按式(B.1)确定环境修正值K₂:K₂=Lw-Lw:…………(B.1)式中：K₂——环境修正值，单位为分贝(dB);Lw——在该测试环境中测定的标准噪声源的声功率级，单位为分贝(dB)(基准值为1pW);Lw;——标准噪声源标定的声功率级，单位为分贝(dB)(基准值为1pW)。B.2.2计算法该方法是通过测定测试房间的吸声量A和测量表面面积S计算环境修正值的方法，计算法按其获取房间吸声量A的方法不同，分为混响时间测试法和吸声量估算法。B.2.2.2混响时间测试法该方法适用于比较有规则的测试房间。房间吸声量A用测量倍频程混响时间的方法确定，吸声量A=0.16(V/T)式中：V——房间的体积，单位为立方米(m³);T——倍频程混响时间，单位为秒(s)。B.2.2.3吸声量估算法该方法适用于对测量不确定度要求较低的情况(简易法),房间吸声量A可由式(B.3)估算。A=aS.…………(B.3)式中：a——房间平均吸声系数，可由表B.1查得；S,——测试房间的总表面积(天花板、墙壁、地面),单位为平方米(m²)。表B.1平均吸声系数的近似值平均吸声系数房间的描述具有混凝土、砖、灰泥、瓷砖等光滑硬墙壁的基本空的房间具有光滑墙面的部分空的房间有家俱的房间、矩形车间或工业厂房有家俱的非规则形状房间、非规则形状的车间或工业厂房安装有设备或铺设少量吸声材料(如局部吸声天花板或墙壁)的房间、车间或工业厂房天花板和墙壁均铺有吸声材料的房间天花板和墙壁铺有大量吸声材料的房间修正值K₂按式(B.4)计算：式中：K₂——环