1、第六章常用檢測(cè)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(cè)§ 6-1噪聲及其檢測(cè)噪聲定義：凡是人所不需要的以及對(duì)人體有害的聲音都稱為噪聲。人可聞?dòng)?20Hz20000Hz人對(duì)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(jí)聲壓：有聲波時(shí)介質(zhì)的壓強(qiáng)對(duì)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(tīng)聽(tīng)1000Hz,聲壓2X 10-5Pa稱為聽(tīng)域聲壓，用 Po表示，規(guī)定為噪聲，聲 曰參考聲壓聲壓級(jí)：LLp=20lg (dB)FO相對(duì)量，無(wú)量綱，用“級(jí)”來(lái)表示，相對(duì)量，以分貝為單位聲能，以級(jí)定義為2. 聲強(qiáng)和聲強(qiáng)級(jí) 聲音也是一種能量 聲場(chǎng)中某

2、一點(diǎn)指定的聲強(qiáng)：是在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)該點(diǎn)并與指定方向垂直的單位面積上的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)LiLi10 Ig (dB) 相對(duì)量 無(wú)量綱1 O3.聲功率和聲功率級(jí)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(jí)Lw定義為wLW 10lg 出(dB)Wo4.噪聲的頻譜聲音的高低主要與頻率有關(guān)如音樂(lè) 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(jí),得到各頻帶噪聲的聲壓級(jí)稱為頻帶聲壓級(jí)。在研

3、究時(shí)必須指明頻帶的寬度和參考聲壓值1頻帶寬：通常按售頻程和 1倍頻程來(lái)劃分3每個(gè)帶寬上限頻率為fC2下限fC1帶寬 B=fC2-fC1頻帶中心頻率foJfcifc2規(guī)定 fc2=2 nfci頻帶寬與中心頻率關(guān)系為B/fo=0.71稱為倍頻程1 、一當(dāng)n=1時(shí)，1,當(dāng)n 時(shí)B/f 0=0.23稱為一倍頻程 3-1若米用-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36-1為保證各頻帶間相互銜接，對(duì)中心頻率有明確規(guī)定，表表6-2尋找聲源時(shí)，采用更窄帶寬度來(lái)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(jí)，作為個(gè)頻帶比較的依據(jù)。聲壓譜級(jí)：指以某特定的頻率為中心頻率，在帶寬為1HZ的頻帶中噪

4、聲的有效聲壓級(jí)聲壓譜級(jí) Lps=Lpb-10lg fLPb帶寬為 f的頻帶聲壓級(jí)1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(jí)和聲3壓譜及之差也將隨增大二、噪聲的主觀評(píng)價(jià)人的聽(tīng)覺(jué)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(lái)表示領(lǐng)帶頻率與聲壓和波形有關(guān)1000Hz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 聲壓比閾值聲壓大 4odB的音響度為1宋規(guī)定聲壓級(jí)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(jí)6-2不同頻，聲壓級(jí)相同，人聽(tīng)覺(jué)感覺(jué)不同響，試驗(yàn)測(cè)得純音等響度，曲線，圖 同

5、樣響度的聲音稱為具有同等的響度級(jí)。1000HZ純音對(duì)于2X 10-5Pa的聲壓級(jí)的分貝n來(lái)表示，并將其響度為n響度級(jí)是表示聲音強(qiáng)？為主觀量，它把頻率和聲壓級(jí)一起考慮。(Ln 40)響度級(jí)和響度關(guān)系，（一定關(guān)系 表6-3）N 2 10Ln響度級(jí)N 響度（宋） 2.頻率計(jì)權(quán)聲級(jí) 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(duì)比a B以下低強(qiáng)茺噪聲的頻率特性; B .模擬5585 a B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(guò)時(shí)的噪聲煩惱程度而設(shè)計(jì)的。3等效連續(xù)聲級(jí)是一個(gè)用來(lái)表達(dá)隨時(shí)間變化的噪聲的等效量。, S 1 T/P a（t）Lcq 。（苛門式中T總測(cè)

6、量時(shí)間Pa （t） A計(jì)權(quán)瞬時(shí)聲壓； Po參考聲壓（20u Pa） 等效連續(xù)聲級(jí)與時(shí)間 T有關(guān)，時(shí)間T長(zhǎng)，危害越大，也是計(jì)算日夜平均聲級(jí)LDN和噪聲污染Lnp的基礎(chǔ)。這是一個(gè)主人聽(tīng)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(cè)量常用儀器常用儀器聲級(jí)計(jì) 主要附件，傳聲器，標(biāo)準(zhǔn)器，防風(fēng)錐，三角架1. 傳聲器直接將聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電信號(hào)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(chǎng)中吸收過(guò)多能量而干擾聲場(chǎng)。 受環(huán)境影響小，能長(zhǎng)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

7、 壓電式，禾U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(jí)與背級(jí)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(cè)得噪聲。電容式，頻率特性較好，頻率范圍1Hz20000Hz靈敏度：10mv/pa 50mv/ pa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(chǎng)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(chǎng)響應(yīng)：傳聲器置于自由場(chǎng)中的輸出與置于自由場(chǎng)之前的聲壓之比2. 聲級(jí)計(jì)測(cè)噪聲的專用儀器圖 6-7四、噪聲測(cè)量中的若干問(wèn)題1一般現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量相同聲源不同環(huán)境，形成

8、的聲場(chǎng)不同測(cè)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(cè)幾個(gè)點(diǎn)，最大點(diǎn)作為評(píng)價(jià)依據(jù)噪聲測(cè)量系統(tǒng)圖6-8測(cè)量時(shí)晝避開(kāi)本底噪聲，即被測(cè)噪聲源停業(yè)后還存在的噪聲。被測(cè)噪聲源A級(jí)，本底噪聲可忽略被測(cè)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(cè)量測(cè)量設(shè)備。圖6-9在一定條件下，聲功率定量，能客觀表征噪聲源特性聲功率級(jí)是由聲壓級(jí)計(jì)算求得。 第二節(jié)振動(dòng)的檢測(cè)振動(dòng)信號(hào)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(guò)渡振動(dòng)，沖去等一、振動(dòng)測(cè)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(cè)出一個(gè)應(yīng)酬中求得另兩個(gè)一般

9、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(cè) 振動(dòng)復(fù)雜 用位移速度，加速度，測(cè)量振幅不實(shí)際，通常用振級(jí)來(lái)表示振級(jí)20lg測(cè)定值(dB)標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)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(duì)機(jī)械阻抗的測(cè)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(hào)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，

10、固有頻率進(jìn)行分析振動(dòng)信號(hào)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(cè)試二、振動(dòng)的測(cè)試1. 理論基礎(chǔ)力學(xué)模型：?jiǎn)巫杂勺冋駝?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d2zm2-dt2dzcdtkz f(t)二階系統(tǒng)頻響函數(shù)H()2m jc k21() 2jg nn幅頻特性:A()yRJ1(一)22(2j/ n)2相頻特性2j n()arctan1()2n式中Wn系統(tǒng)因有頻率Wnz阻尼比W激振角頻率C譽(yù))S圖6-11 6-12其振頻率 Wrwr wn J121. RA(W)r十在相頻特性曲線得出 w/wn=1時(shí)，可得任何值0=90&#

11、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)-Z i(t)阻尼力-CZo(t)-Z(t)建立系統(tǒng)方程mZo(t)+CZ o(t)+KZ o(t)=Z(t)+KZ(t) 或 MZ oi(t)+CZ oi+Rzoi(t)=-mz(t) 典型=階系統(tǒng)若 乙(t)=Z isinwt2d Zo1(t) m 則mdt2c響 KZO1(t) m 2z1 sin tA(w)禍(已22 2j巴2V wnwnw/ wn2j()arctann1 ()2n上圖相當(dāng)于一個(gè)測(cè)振儀，基礎(chǔ)的振動(dòng)相當(dāng)

12、于被測(cè)對(duì)象2. 拾振器，激振器和阻抗頭測(cè)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(cè)振儀的原理結(jié)構(gòu)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(duì)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(duì)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(cè)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(cè) 微粒：環(huán)保術(shù)語(yǔ)主要稱為粉蟲