泵的噪聲測量與評價方法(國家標(biāo)準(zhǔn))

taotao

    本標(biāo)準(zhǔn)中聲功率級測定方法等效采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 3746-1979《聲學(xué)—噪聲源聲功率級測定—概測法》,。
    1、主要內(nèi)容與適用范圍
    本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了泵的噪聲測量與評價方法。
    本標(biāo)準(zhǔn)適用于除潛液泵、往復(fù)泵以外的各種型式泵和泵用調(diào)速液力偶合器。在應(yīng)用本標(biāo)準(zhǔn)時應(yīng)優(yōu)先選擇聲功率級方法，在條件不具備時才采用聲壓級方法,。有爭議時以聲功率級為準(zhǔn)。
    2,、引用標(biāo)準(zhǔn)
    GB 3102.7    聲學(xué)的量和單位
    GB 3240      聲學(xué)測量中的常用頻率
    GB 3241      聲和振動分析用1/1和1/3倍頻程濾波器
    GB 3768      噪聲源聲功率級的測定　簡易法
    GB 3785      聲級計的電,、聲性級及測試方法
    GB 3974      聲學(xué)名詞術(shù)語
    JJG 176      聲壓級校準(zhǔn)器試行檢定規(guī)程
    JJG 188      聲級計試行檢定規(guī)程
    JJG 277      標(biāo)準(zhǔn)聲源檢定規(guī)程
    3、泵的聲功率級測定方法
    本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的聲功率級測定方法與GB 3768規(guī)定的方法一致,，應(yīng)用本方法能夠較準(zhǔn)確地了解泵或泵機(jī)組的噪聲水平,。在需要精確測定泵聲源的聲功率級時，應(yīng)考慮原動機(jī)（電動機(jī),、內(nèi)燃機(jī)等）噪聲的影響,，必要時應(yīng)對原動機(jī)采取隔聲（如隔聲罩）等降低影響的措施,。
    3.1　測量誤差
    測量誤差系指由各種因素造成的累積的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
    按本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定測量泵的聲功率級的誤差為：
    a.對泵聲源,，其標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于4dB,；
    b.在相同測試環(huán)境中對同類型泵進(jìn)行比較時，其標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于3dB,。
    3.2　聲學(xué)測量環(huán)境
    理想的聲學(xué)測量環(huán)境應(yīng)是除一反射面（地面）外無其他反射物體,。在反射面上方近似為一自由場。適合本標(biāo)準(zhǔn)的測量環(huán)境為寬廣的戶外或滿足要求的房間,。測量泵的噪聲一般都在試驗室（試泵場）進(jìn)行,。
    3.2.1　對測量環(huán)境（試驗室、試泵場）的要求
    評定試驗室是否符合要求的標(biāo)準(zhǔn)為A/S≥1(A為試驗室房間的吸聲量,，S為測量表面的面積)或環(huán)境修正值K2≤7,。
    3.2.2　背景噪聲的要求
    在測點上，泵工作時測得的A聲級與背景噪聲的A聲級與背景噪聲的A聲級之差應(yīng)至少大于3dB,。
    3.2.3　風(fēng)速
    室外測量時,，風(fēng)速應(yīng)小于6m/s并應(yīng)使用風(fēng)罩。
    室外測量時,，電機(jī)冷卻通風(fēng)過大（手感）時應(yīng)使用風(fēng)罩,。
    3.3　測試儀器
    3.3.1　概述
    測試儀器應(yīng)使用GB 3785規(guī)定的2型或2型以上的聲級計，以及準(zhǔn)確度相當(dāng)?shù)钠渌麥y試儀器,。聲級計或其他測試儀器與傳聲器之間最好使用延伸電纜或延伸桿,。
    3.3.2　校準(zhǔn)
    每次測量前后,，需用準(zhǔn)確度優(yōu)于±0.5dB的聲級校準(zhǔn)器在一個或多個頻率上對整個測試系統(tǒng)（包括電纜）進(jìn)行校準(zhǔn),。聲級校準(zhǔn)器應(yīng)按JJG 176規(guī)程、聲級計及其他測試儀器應(yīng)按JJG 188規(guī)程定期檢定,，以保證測試儀器的準(zhǔn)確度,。
    3.4　泵的安裝與運行工況
    3.4.1　安裝
    在安裝泵和試驗設(shè)備時應(yīng)注意以下幾點：
    a.在試驗室測量時，出口節(jié)流閥應(yīng)裝在離泵較遠(yuǎn)處,；
    b.吸入和排出管路噪聲過大時,，應(yīng)采取降低噪聲影響的措施；
    c.應(yīng)盡量減少來自其他試驗設(shè)備的噪聲影響,。
    3.4.2　運行工況
    在測量離心泵,、混流泵、軸流泵等葉片泵的噪聲時,，應(yīng)在規(guī)定轉(zhuǎn)速（允許偏差±5%）,、規(guī)定流量下進(jìn)行。在測量齒輪泵,、滑片泵,、螺桿泵等容積泵（住復(fù)泵除外）噪聲時,，應(yīng)在規(guī)定轉(zhuǎn)速（允許偏差±5%）、規(guī)定工作壓力下進(jìn)行,。
    3.5　A聲級的測量
    3.5.1　測量表面
    傳聲器應(yīng)位于包絡(luò)聲源的假想測量表面上,，可選用兩種測量表面的一種：
    a.半徑為r的半球測量表面；
    b.各面平行于基準(zhǔn)體對應(yīng)各面的矩型六面體測量表面,。
    當(dāng)比較相同類型泵的噪聲時,，建議采用形狀相同的測量表面和同樣的測點位置。
    3.5.2　基準(zhǔn)體
    基準(zhǔn)體為一包絡(luò)聲源并終止于反射面上的最小矩形六面體,。在確定基準(zhǔn)體大小時,，聲源的凸出部件（如凸臺、法蘭等）只要不是聲能的主要輻射體可不予考慮,。為了安全起見,，基準(zhǔn)體可選擇足夠大，將危險工作點包括進(jìn)去,。
    在測量泵的噪聲時,，用泵聲源確定基準(zhǔn)體。
    在測量泵機(jī)組的噪聲時,，用泵機(jī)組聲源（包括泵和原動機(jī)一起）確定基準(zhǔn)體,。
    3.6　半球測量表面上的測量
     在選擇測量表面時，應(yīng)優(yōu)先選擇半球測量面,，例如對單,、兩級泵、雙吸泵,、中開泵,、齒輪泵、滑片泵,、螺桿泵等要求選擇半球測量面,。
    3.6.1　測點位置
    將傳聲器位于半徑為r，面積為S=2πr2的假想半球表面上,。其測點坐標(biāo)如表1左方各欄所示,，半球中心為基準(zhǔn)體幾何中心在反射面上的投影，半球的半徑至少為基準(zhǔn)體最大尺寸的2倍,。

    如果被測聲源輻射可聽的離散頻率,，選擇高出地面為0.6r的測點位置來測定A聲功率級LWA時將會帶來較大的誤差。在此情況下,，測點位置可以位于恰好高于地面的半球表面上,。但只有地面是堅硬的（如混凝土或瀝青地面）情況下可以這樣放置，測點離地面的距離不大于0.05mm,，這四個測點的位置如表1右方各欄所示,。
    除需要的反射地面外,，傳聲器距其他反射體應(yīng)不小于0.5mm。
    表1　沿直角坐標(biāo)系(0-X,Y,Z)以離開半球中心O的距離表示的測點坐標(biāo)  
    測點          高度為Z=0.65r的測點          在反射面上的測點

                 X/r    Y/r    Z/r          X/r    Y/r    Z/r

     1           0.8    0.0    0.6          1.0    0.0    

     2           0.0    0.8    0.6          0.0    1.0

     3          -0.8    0.0    0.6         -1.0    0.0   <0.5m
    4           0.0   -0.8    0.6          0.0   -1.0

    3.6.2　試測

    對半球測量表面測點位置相對于被測聲源的方位（即坐標(biāo)軸X,、Y的方位）需要試測加以確定,，即用聲級計在高度為0.6r處沿著距Z軸為0.8r的圓形路徑找出A聲級最高的一點，使該點與4個測點位置之一重合,。
    注：通常圖1中基準(zhǔn)體的邊長l1和l2不一定與X和Y軸平行,。
    3.6.3　測量
    在圖1所示的4個測點上測量聲源的A聲級，經(jīng)過對背景噪聲的修正后（見本標(biāo)準(zhǔn)3.8條）,，按本標(biāo)準(zhǔn)3.9條計算測量表面平均聲壓級和平均A聲功率級,。
    3.7 矩形六面體測量表面上的測量
    對大型多級泵、大型立式泵采用矩形六面體測量表面,。
    3.7.1 測點位置
    傳聲器位于包絡(luò)聲源并與基準(zhǔn)體各表面垂直距離為d的假想矩形六面體測量表面上,，其主要測點如圖2所示，距離d一般為1m,，最小距離不應(yīng)小于0.25m,，測點距反射面的高度h為(H+d)/2，H為基準(zhǔn)體高度,。測點距反射面最低高度為0.15m,。當(dāng)基準(zhǔn)體高度H大于2.5m時，測點依次布置在(H+d)/2和(H+d)兩個高度上（見本標(biāo)準(zhǔn)3.7.3.3條）或根據(jù)聲源的實際情況來安放,，這時除每個高度上的四個測點處,，另兩個測點是：
    a、距基準(zhǔn)體頂面中心垂直距離為d處,；
    b,、在本標(biāo)準(zhǔn)3.7.2條中規(guī)定的水平路徑上A聲級最高的一點（圖2中虛線所示的地方）。
    3.7.2 試測
    對矩形六面體測量表面,，測點位置相對被測聲源的方向是固定的,。通過試測確定本標(biāo)準(zhǔn)3.7.1條b條中所說的點,，即用聲級計沿圖2虛線所示的水平矩形路線移動,，找出A聲級最高的一點。

    注：為了安全起見,，聲源上方的測點可以不取,，但必須在試測中證實如此做將不影響聲功率級的準(zhǔn)確度。

    3.7.3 測點數(shù)目

    3.7.3.1 小聲源

    對于小聲源最少測點數(shù)目為6個,，即4個基本測點再加上聲源上方一點和試測得到的A聲級最高的一點,。

    3.7.3.2 大聲源

    對于大聲源，試測時要在如圖2矩形路徑上所示的5個基本測點上進(jìn)行（聲測上方測點除外）,。如果所測得的聲級最高和最低之差超過5dB時,，需要附加如下測點：

    對水平尺度t1,、t2、超過1.0m的聲源,，需要增加圖2所示的水平路徑上四個角上的附加測點,。

    對于水平尺度超過5.0m的聲源，除了增加四個角上的測點外,，還要增加圖2所示的附加中間測點,，在測距d小于或等于1m時，測點間距應(yīng)小于或等于2m,；測點d大于1m時,，測點間距應(yīng)小于或等于2d。
    3.7.3.3 高聲源

    對于高聲源（即高度超過2.5m的聲源）,，需要在h1=(H+d)/2和h2=(H+d)兩個高度上進(jìn)行測量,。沿著距形路徑試測得到A聲級最高的一點，應(yīng)包括在測點之內(nèi),。每一高度上的測點數(shù)最少為5點,，當(dāng)高度為h1時，要測量5個基本測點,，當(dāng)高度為h2時,，要測量四角上的測點和A聲級最高的一點，這時,，對高聲源測點最少為11點,，即兩個高度上的10點再加上頂部上一點。

    3.7.4 測量

    在規(guī)定的測點上測量聲源的A聲級讀數(shù)值LPAi,，對照各測點的背景噪聲按表2進(jìn)行修正,，得各測點的A聲級測定值LPAi-Kli，用本標(biāo)準(zhǔn)3.9.1條中的式(1)計算測量表面的平均聲壓級LPA,。

    3.8 背景噪聲的修正

    當(dāng)在每個測點上測量A聲級時,，若與背景噪聲的A聲級之差小于10dB時，應(yīng)按表2所列修正量對所測得的A聲級加以修正,。

    表2　背景噪聲的修正

    聲源工作時測得的A聲級與背景噪聲A聲級之差    應(yīng)減去的修正量K1

                    3                                3

                    4                                2

                    5                                2

                    6                   &nb

                    7                                1

                    8                                1

                    9                               0.5

                    10                              0.5

                   >10                               0

    3.9　測量表面平均聲壓級和A聲功率級的計算

    3.9.1　A聲功率級的計算

    A聲功率級可由下式計算：

    LWA=(LPA-K2)+10lg(S/S0)    (2)

    式中：LWA——A聲功率級,，dB（基準(zhǔn)值為：IPW）；

         S——測量表面和面積,，m2,；

         S0——基準(zhǔn)面積為，lm2,；

         K2——環(huán)境修正值,，dB。

    對于半球測量表面,，式(2)中S由下式計算：

    S=2πr2

    r——半球半徑,，m,。

    對于矩形六面體形測量表面，式(2)中S由下式計算：

    S=4(ab+bc+ca)

    式中：a=(L1/2)+d,；

         b=(L2/2)+d,；

         c=(L3/2)+d；

         L1,、L2,、L3、——基準(zhǔn)體的長,、寬,、高，m,；

         d——測量距離,，簡稱測距，m,。

    3.10　環(huán)境修正值K2的確定

    3.10.1　用標(biāo)準(zhǔn)聲源確定K2值

    按JJG 227檢定合格的標(biāo)準(zhǔn)聲源放置在與被側(cè)聲源相同位置的測試環(huán)境中,，并使用與被測聲源相同的測量方法。按本標(biāo)準(zhǔn)3.9.1條中的方法計算標(biāo)準(zhǔn)聲源在測量表面上的平均聲壓級（需要背景噪聲的修正）,。

    按本標(biāo)準(zhǔn)3.9.2條中的式(2),，計算標(biāo)準(zhǔn)聲源在被測聲源（泵）環(huán)境中的聲功率級Lw，此時式中K2取零值,。

    對多個位置上放置標(biāo)準(zhǔn)聲源的情況,，標(biāo)準(zhǔn)聲源聲功率級Lw的取得應(yīng)先計算出標(biāo)準(zhǔn)聲源放置在所有位置上的表面平均聲壓級的平均值。

    環(huán)境修正值K2可由下式求得：

    K2=Lw-Lwr    (3)

    式中：Lw——在被測聲源（泵）環(huán)境測得的標(biāo)準(zhǔn)聲源的聲功率級,，dB,；

         Lwr——標(biāo)準(zhǔn)聲源標(biāo)定的聲功率級，dB,。

    標(biāo)準(zhǔn)聲源的放置方法可分替代法與并列法兩種,。當(dāng)被測聲源能從測試現(xiàn)場移開時使用替代法，把標(biāo)準(zhǔn)聲源放置在與被測聲源相同的位置的反射平面上,，對于較小的聲源或較大但其長度與寬之比小于2的聲源,，只需放一個位置，對長與寬之比大于2的大聲源,，標(biāo)準(zhǔn)聲源應(yīng)放置四個位置上,，這四個位置分別為基準(zhǔn)體在反射平面上投影的四條矩形邊的中點上。當(dāng)被測聲源不能從測試現(xiàn)場移開時使用并列法,，可把標(biāo)準(zhǔn)聲源放置在被測聲源上表面或被測聲源四個側(cè)面的多個位置上進(jìn)行測量，被測聲源表面應(yīng)是完全的聲反射面,，如被測聲源表面吸聲系數(shù)較大,，則并列法不適用,。
   3.10.2　用吸聲量A確定K2值

    測定吸聲量A，即測定測量環(huán)境（試驗室,、試泵聲）的混響時間T,，系指T60一聲音已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，停止聲源,，平均聲能密度自原始值衰減至百萬分之一(60dB)所需的時間,，So測定混響時間用寬帶噪聲或脈沖聲激發(fā)，用A計權(quán)接收而得到,。

    吸聲量A由下式給出：

    A=0.16(V/T)    (4)

    式中：V——試驗室容積,，m3；

         T——試驗室混響時間,，s,；

    K2由下式給出：

    K2=10lg[1+4/A/S]    (5)

    式中：S——測量表面面積（與3.5.1條所述的測量面一致），m3,。

    4,、泵的聲壓級測定方法

    該方法包括對A聲級和頻帶聲壓級的測定方法，測定泵的頻帶聲壓級不得必需的,，在認(rèn)為需要時才測量,。

    4.1　對測量環(huán)境的要求

    測量環(huán)境（試驗室或試泵場）要求除地面以外應(yīng)盡量不產(chǎn)生反射，即倍距離聲壓級衰減值不小于5dB,。用下述方法之一鑒別,。

    4.1.1　在泵側(cè)（參考圖4～10在測點P-1～P-5的方向上）距離泵體1m與2m處測得的A聲級之差或距離泵體0.5m與1m處測得的A聲級之差不小于5dB。

    4.1.2　將標(biāo)準(zhǔn)聲源設(shè)置于被測泵安裝場所,，距離標(biāo)準(zhǔn)聲源1m與2m處測得的A聲級之差或距離泵體0.5m與1m處測得的A聲級之差不小于5dB,。

    4.1.3　不能滿足本標(biāo)準(zhǔn)4.1.1或4.1.2條規(guī)定時，須另行注明測量場所的條件（室內(nèi)尺寸,、設(shè)備尺寸,、泵的室內(nèi)的布置），以及按本標(biāo)準(zhǔn)4.1.1或4.1.2條測得的倍距離聲壓級衰減值,。

    4.2　A聲級的測量方法

    4.2.1　測點位置

    具有代表性的泵,、原動機(jī)（電機(jī)）的測點選擇如圖4～10所示。其他泵的測點可參照此圖例確定,。

    測點高泵體表面水平距離為1m,。

    測點高規(guī)定如下：

    泵的軸線距離聲反射面（地面）的高度為泵的中心高，當(dāng)泵的中心高大于1m時,，測點高規(guī)定1m,；當(dāng)泵的中心高大于1m時，測點高與中心高相同。

    4.2.2　A聲級的測定值與平均聲壓級LPA的計算

    在規(guī)定測點上測量聲源的A聲級讀數(shù)值LPAi,，對照各測點的背景噪聲按表2進(jìn)行修正后,，得各測點的A聲級的測定值LPAi-Kli，

    在評價泵的噪聲時用泵周圍測點的平均值,。在考核機(jī)組噪聲時用包括所有測點的總平均值,，都用LPA表示。

    4.3　頻帶聲壓級的測量方法

    4.3.1　1/1倍頻程或1/3頻程的中心頻率由表3給出,。
    表3    1/1倍頻程與1/3倍頻程中心頻率    Hz

    1/1倍頻程中心頻率    63   125   250   500   1000   2000   4000   8000

                         50   100   200   400   800    1600   3150   6300

    1/3倍頻程中心頻率    63   125   250   500   1000   2000   4000   8000

                         80   160   315   630   1250   2500   5000   10000

    4.3.2　頻帶聲壓級的測定值

    使用的濾波器應(yīng)符合GB 3241的規(guī)定,。根據(jù)需要選1/1或1/3倍頻程，在測點上測頻帶聲壓級時,，首先逐只測背景噪聲頻帶聲壓級,。所測得的泵噪聲頻帶聲壓級應(yīng)比同一中心頻率背景噪聲的頻帶聲壓級高10dB以上，不能滿足上述規(guī)定者,，其差值3～10dB時按表2進(jìn)行修正得頻帶聲壓級的測定值,。

    5、泵的噪聲級別評價方法

    在測量泵的聲功率級時,，用評價表面上的聲壓級來評價泵的噪聲級別,；在測量泵的A聲級時，不重新規(guī)定評價表面,，用本標(biāo)準(zhǔn)4.2.2條規(guī)定的平均聲壓級　評價泵的噪聲級別（這里的LPA與泵的聲功率級測定方法中測量表面的平均聲壓級LPA有區(qū)別）,。

    5.1　評價表面

    用泵的聲功率級評價泵的噪聲級別時，規(guī)定一個半徑為R的半球面為評價表面,。,、

    式中：l1、l2——基準(zhǔn)體的長和寬,，m,；

         h——與泵的中心高有關(guān)，m,。對臥式泵中心高是泵的軸線到聲反射面（地面）間的距離,，m；對立式泵中心高為1/2L,m,。當(dāng)中心高不大于1m時,，h取1m；當(dāng)中心高大于1m時,，h取中心高,。
    5.2　計算評價表面上的聲壓級

    設(shè)泵的聲功率級為　，按半自由場條件下的點聲源,，用下式計算半徑為R的評價表面上的聲壓級：

    LPA=LwA-20lg(R/Ro)-8.0    (7)

    式中：LPA——半徑為R的評價表面上的聲壓級,，dB,；

         LwA——泵聲源的聲功率級，dB,；

         R——規(guī)定的評價表面的半徑,，用式(6)計算,，m,；

         Ro——基準(zhǔn)半徑，1m,。

    5.3　劃分泵的噪聲級別的限值

    用三個限值LA,、LB、LC把泵的噪聲劃分為A,、B,、C、D四個級別,，D級為不合格,。

    用下面的公式確定泵的噪聲限值：

    LA=30+9.71g(Pun)    (8)

    LB=36+9.71g(Pun)    (9)

    LC=42+9.71g(Pun)    (10)

    式中：LA、LB,、LC——劃分泵的噪聲 
 

nian

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aliphon

謝了

yanlusong

不錯,。
2 ~8 f, }+ {  h; |# ]+ }* g) w4 O. ~有沒有需要生產(chǎn)中在線質(zhì)量檢測的,？
我們公司給力士樂做檢具，精度很高,，可是別的工廠好像不用,。

太陽升

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望聞問切

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