常用檢測方法

1、第六章 常用檢測方法主要涉及：人的安全健康 空氣 水 土壤此外，設(shè)備裝置能否安全正常運(yùn)行，檢測§6-1 噪聲及其檢測噪聲定義：凡是人所不需要的以及對人體有害的聲音都稱為噪聲。人可聞?dòng)?20Hz20000Hz人對不同頻率響應(yīng)也不一樣一、噪聲的量度參數(shù)1聲壓和聲壓級聲壓：有聲波時(shí)介質(zhì)的壓強(qiáng)對其靜壓力的變化量，是一個(gè)周期量P，單位Pa帕正常人剛剛能聽聽1000Hz,聲壓2×10-5Pa稱為聽域聲壓，用PO表示，規(guī)定為噪聲，聲音參考聲壓聲壓級：LLP=20lg(dB)相對量，無量綱，用“級”來表示，相對量，以分貝為單位2聲強(qiáng)和聲強(qiáng)級聲音也是一種能量聲場中某一點(diǎn)指定的聲強(qiáng)：是在單位時(shí)

2、間內(nèi)通過該點(diǎn)并與指定方向垂直的單位面積上的聲能，以I表示單位W/m2定義聲強(qiáng)，需規(guī)定參考聲強(qiáng)，通常取為10-12w/m2用IO表示聲強(qiáng)級定義為LI3聲功率和聲功率級聲功率：聲源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射出總能量，W表示單位W瓦參考聲功率WO 取為10-12W聲功率級LW定義為4噪聲的頻譜聲音的高低主要與頻率有關(guān)如音樂 CD E F G A B 由低到高C調(diào)，頻率250Hz最低B調(diào) 頻率480Hz 最高噪聲頻率成分復(fù)雜，分析時(shí) 將其頻譜按一定規(guī)率分若干頻率，然后分析頻帶？壓級，得到各頻帶噪聲的聲壓級 稱為頻帶聲壓級。在研究時(shí)必須指明頻帶的寬度和參考聲壓值頻帶寬：通常按售頻程和倍頻程來劃分每個(gè)帶寬上限頻率為

3、fc2 下限fc1帶寬B=fc2-fc1頻帶中心頻率規(guī)定fc2=2nfc1頻帶寬與中心頻率關(guān)系為當(dāng)n=1時(shí)，B/fo=0.71 稱為倍頻程當(dāng)時(shí)B/fo=0.23稱為倍頻程若采用倍頻程時(shí)，每確定一個(gè)中心頻率fO便可得到一個(gè)相應(yīng)帶寬為保證各頻帶間相互銜接，對中心頻率有明確規(guī)定，表6-1表6-2尋找聲源時(shí)，采用更窄帶寬度來分析噪聲頻譜若噪聲中具有連續(xù)的頻譜，則采用聲壓譜級，作為個(gè)頻帶比較的依據(jù)。聲壓譜級：指以某特定的頻率為中心頻率，在帶寬為1HZ的頻帶中噪聲的有效聲壓級聲壓譜級LPS=Lpb-10lgfLPb帶寬為f的頻帶聲壓級由于和倍頻程的帶寬B隨中心頻率fO的增大而增大（加寬）因而其頻帶聲壓級和

4、聲壓譜及之差也將隨增大二、噪聲的主觀評價(jià)人的聽覺很復(fù)雜，它包括區(qū)分聲音高低，強(qiáng)弱兩種屬性。聲音高低用音調(diào)來表示 領(lǐng)帶頻率與聲壓和波形有關(guān)強(qiáng)弱，用響度表示，靠聲壓，和波形頻率有關(guān)響度的單位（宋）定義：頻率為1000HZ聲壓比閾值聲壓大4odB的音響度為1宋規(guī)定聲壓級每增加10dB響度增加1宋即40dB 1宋50dB 2宋60dB 3宋1純音的響度及響度級不同頻，聲壓級相同，人聽覺感覺不同響，試驗(yàn)測得純音等響度，曲線，圖6-2同樣響度的聲音稱為具有同等的響度級。1000HZ純音對于2×10-5Pa的聲壓級的分貝n來表示，并將其響度為n響度級是表示聲音強(qiáng)？為主觀量，它把頻率和聲壓級一起考慮

5、。響度級和響度關(guān)系，（一定關(guān)系 表6-3）LN響度級N響度（宋）2頻率計(jì)權(quán)聲級近似人耳的網(wǎng)絡(luò)：稱為頻率計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，圖6-4A模擬人耳對比B以下低強(qiáng)茺噪聲的頻率特性； B模擬5585B以下低強(qiáng)度噪聲的頻率特性；C模擬高強(qiáng)度噪聲頻率特性D專為指飛機(jī)飛過時(shí)的噪聲煩惱程度而設(shè)計(jì)的。3等效連續(xù)聲級是一個(gè)用來表達(dá)隨時(shí)間變化的噪聲的等效量。式中T總測量時(shí)間PA（t）A計(jì)權(quán)瞬時(shí)聲壓；PO參考聲壓（20uPa）等效連續(xù)聲級與時(shí)間T有關(guān)，時(shí)間T長，危害越大，也是計(jì)算日夜平均聲級LDN和噪聲污染LNP的基礎(chǔ)。這是一個(gè)主人聽力損失的發(fā)病率指標(biāo)典型噪聲及其參量表6-3三、噪聲測量常用儀器常用儀器聲級計(jì) 主要附件，傳聲器，

6、標(biāo)準(zhǔn)器，防風(fēng)錐，三角架1傳聲器直接將聲波信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電信號的傳感器特性：尺寸小，以減小反射和繞射現(xiàn)象良好的頻率響應(yīng)特性低噪聲線性系統(tǒng)，以免在聲場中吸收過多能量而干擾聲場。受環(huán)境影響小，能長期保持穩(wěn)定傳聲器分類：動(dòng)圈式，壓電式，電容式動(dòng)圈式工作原理圖6-5聲波沖擊振膜，使動(dòng)圈軸向振動(dòng)，速度與電壓成正比壓電式，利用壓電材料的壓電效應(yīng)，聲波作用在晶體上產(chǎn)生微弱電壓。電容式圖6-5b振膜作為電容一級與背級構(gòu)成可變電容器與高阻值R串聯(lián)，當(dāng)振膜不動(dòng),ey為零，當(dāng)振膜有變形時(shí)產(chǎn)生ey輸出，后經(jīng)放大，中間變換，以測得噪聲。電容式，頻率特性較好，頻率范圍1HZ20000HZ靈敏度：10mv/pa50mv/pa

7、應(yīng)用應(yīng)泛由于干擾（高頻）傳聲器有兩種頻率響應(yīng)，壓力和自由場響應(yīng)壓力響應(yīng)：傳聲器振膜上受到均勻壓力時(shí)，傳聲器的輸出和輸入壓力之比自由場響應(yīng)：傳聲器置于自由場中的輸出與置于自由場之前的聲壓之比2聲級計(jì)測噪聲的專用儀器圖6-7四、噪聲測量中的若干問題1一般現(xiàn)場測量相同聲源不同環(huán)境，形成的聲場不同測量機(jī)器 傳聲器距機(jī)器1m，距地面1.5m若機(jī)器輻射不均勻，應(yīng)圍繞機(jī)器多測幾個(gè)點(diǎn)，最大點(diǎn)作為評價(jià)依據(jù)噪聲測量系統(tǒng)圖6-8測量時(shí)晝避開本底噪聲，即被測噪聲源停業(yè)后還存在的噪聲。被測噪聲源A級，本底噪聲可忽略被測噪聲源相差小，應(yīng)減去幾個(gè)dB盡量降低外界影響2聲功率測量測量設(shè)備。圖6-9在一定條件下，聲功率定量，能

8、客觀表征噪聲源特性聲功率級是由聲壓級計(jì)算求得。第二節(jié) 振動(dòng)的檢測振動(dòng)信號分兩類：1確定性又稱穩(wěn)定性振動(dòng)，可用數(shù)學(xué)關(guān)系式描述，正弦合成準(zhǔn)因期振動(dòng)。2隨機(jī)振動(dòng)，非穩(wěn)定振動(dòng)，過渡振動(dòng)，沖去等一、振動(dòng)測試的內(nèi)容1振動(dòng)物體基本振動(dòng)參數(shù)位移，速度，P速度上述測出一個(gè)應(yīng)酬中求得另兩個(gè)一般看法，低頻振動(dòng)強(qiáng)度與位物成正比中頻振動(dòng)強(qiáng)度與速度成正比高頻振動(dòng)強(qiáng)度與加速度成正比環(huán)境監(jiān)測 振動(dòng)復(fù)雜 用位移速度，加速度，測量振幅不實(shí)際，通常用振級來表示對不規(guī)則振動(dòng)也適用2振動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析動(dòng)力學(xué)分析：主要是對機(jī)械阻抗的測試：用實(shí)驗(yàn)手段六個(gè)量可表示機(jī)械阻抗。六個(gè)量可表示機(jī)械阻抗力/位移=動(dòng)剛度位物/力=？力/速度=機(jī)械

9、阻抗速度/力=機(jī)械導(dǎo)力/加速度=表觀質(zhì)量加速度/力=慣性率3振動(dòng)信號的分析與處理采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字頻譜分析，提取有用信息，主要將時(shí)間歷程經(jīng)快速傅葉變換，利用頻譜進(jìn)行分析例如：減小或消除機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)，利用幅值譜功率譜，固有頻率進(jìn)行分析振動(dòng)信號分析處理的另一方面影響，是機(jī)器結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)測試二、振動(dòng)的測試1理論基礎(chǔ)力學(xué)模型：單自由變振動(dòng)系統(tǒng)f(t)激振動(dòng)，質(zhì)量以集中到一點(diǎn)K彈簧剛度 C阻尼系數(shù)M、k、c都不隨時(shí)間變化圖6-10運(yùn)動(dòng)微分方程二階系統(tǒng)頻響函數(shù)幅頻特性：相頻特性式中wn系統(tǒng)因有頻率 阻尼比W激振角頻率圖6-11 6-12 其振頻率Wr在相頻特性曲線得出w/wn=1時(shí)，可得任何值=90&#

10、176;稱為相位共振，根據(jù)這一變化可確定共振頻率，通常系統(tǒng)的受迫振動(dòng)只由基礎(chǔ)的振動(dòng)的引起如圖ZO1（t）=Zo(t)-Z1(t)作用在質(zhì)量坡上的彈性力-R(ZO(t)-Z1(t)阻尼力-CZo(t)-Z(t)建立系統(tǒng)方程mZo(t)+CZo(t)+KZO(t)=Z(t)+KZ(t)或MZO1(t)+CZO1+Rzo1(t)=-mz(t)典型=階系統(tǒng)若Z1(t)=Z1sinwt則上圖相當(dāng)于一個(gè)測振儀，基礎(chǔ)的振動(dòng)相當(dāng)于被測對象2拾振器，激振器和阻抗頭測振儀的附件，為拾振器，激振器，阻抗大（1）拾振器，是傳感器，把振動(dòng)參數(shù)轉(zhuǎn)換為電量拾振器的多種形式，第三章講的傳感器均可用圖典型慣性式測振儀的原理結(jié)構(gòu)

11、稱為位物拾振器加速度拾振器，又稱加速度計(jì)圖壓電式加速度計(jì)壓電材料為石英和鑄鈦酸鉛靈敏度與尺寸有關(guān)，尺寸越大，靈敏度愈高，但因有頻率越低，目前有些加速度計(jì)作的很小，質(zhì)量零點(diǎn)幾克負(fù)載效應(yīng)很小，具體情況具體選項(xiàng)用，加速度計(jì)幅頻特性，曲線在因有頻率fn以下，幅頻特性加速度計(jì)必須剛性固定，若視剛固定，fn將降低壓電傳感器，必須采用電電荷放大器或高輸入阻抗電壓放大器激振器和阻抗大往往配合使用激振器，對靜止設(shè)備施加振動(dòng)。類型，電動(dòng)式電磁式，電液式電動(dòng)式永磁式用于大型勵(lì)磁式 用大型圖電動(dòng)式激振器工作原理激振器電動(dòng)式激振器是作絕對激振，安裝方法與激振頻率有關(guān)。電磁式 圖工作原理非接觸激振ii電液式優(yōu)點(diǎn)： 激振力大，行程大，結(jié)構(gòu)尺寸阻抗大，測量機(jī)械阻抗數(shù)據(jù)的傳感器 圖6-20第三節(jié) 微粒的檢測微粒：環(huán)保術(shù)語主要稱為粉蟲 對人類危害最大顆粒大