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新聞主題 |
柴油發(fā)電機(jī)組噪聲測(cè)量的常用儀器 |
摘要：柴油發(fā)電機(jī)組噪聲測(cè)量?jī)x通常測(cè)量的是聲壓級(jí)，單位是dB，一般噪聲儀測(cè)得的數(shù)據(jù)為瞬時(shí)聲壓級(jí)包括最大值和最小值，也可以加入積分功能，測(cè)量一段時(shí)間的有效值。柴油發(fā)電機(jī)組在進(jìn)行噪聲測(cè)量時(shí)，一般要測(cè)量噪聲總的聲壓級(jí)和聲壓級(jí)的頻譜特性，使用的主要儀器有：聲級(jí)計(jì)、頻譜分析儀、電平記錄儀、磁帶記錄儀和倍頻程濾波器等。
1、聲級(jí)計(jì)
聲級(jí)計(jì)是噪聲測(cè)量最常用的便攜式儀器，可測(cè)量總聲壓級(jí)和各種計(jì)權(quán)聲壓級(jí)。常用的聲級(jí)計(jì)按精度可分為普通聲級(jí)計(jì)和精密聲級(jí)計(jì)兩類(lèi)。
① 聲級(jí)計(jì)的工作原理
聲級(jí)計(jì)由傳聲器、放大器、衰減器、計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)、檢波和顯示等部分組成。前置放大器用作阻抗變換，衰減器用作量程切換，這種聲級(jí)計(jì)具有A、B、c三種計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，可與頻譜分析儀、電平記錄儀和顯示器等配合使用，綜合分析噪聲源的頻譜特性。
② 傳聲器
傳聲器是一種實(shí)現(xiàn)聲電轉(zhuǎn)換的傳感器，有電動(dòng)式、壓電式和電容式等幾種。電動(dòng)式傳聲器的工作原理是：在聲壓作用下，磁場(chǎng)中的動(dòng)圈隨聲壓的變化而產(chǎn)生振動(dòng)并感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。其特點(diǎn)是輸出阻抗低、受溫度影響小，但靈敏度低，受磁場(chǎng)干擾大，多用于普通聲級(jí)計(jì)。壓電式傳聲器是基于某些壓電材料的壓電效應(yīng)，把聲壓的變化轉(zhuǎn)換成電荷或電信號(hào)輸出。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、動(dòng)態(tài)范圍寬，但靈敏度較低，受溫度影響較大，常用于普通聲級(jí)計(jì)。
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柴油發(fā)電機(jī)組噪聲精密級(jí)聲級(jí)計(jì) |
2、頻譜分析儀器
頻譜分析儀器是研究柴油發(fā)電機(jī)組電信號(hào)頻譜結(jié)構(gòu)的儀器，用于信號(hào)失真度、調(diào)制度、譜純度、頻率穩(wěn)定度和交調(diào)失真等信號(hào)參數(shù)的測(cè)量，可用以測(cè)量放大器和濾波器等電路系統(tǒng)的某些參數(shù)，是一種多用途的電子測(cè)量?jī)x器。它又可稱(chēng)為頻域示波器、跟蹤示波器、分析示波器、諧波分析器、頻率特性分析儀或傅里葉分析儀等?，F(xiàn)代頻譜分析儀能以模擬方式或數(shù)字方式顯示分析結(jié)果，能分析1赫以下的甚低頻到亞毫米波段的全部無(wú)線電頻段的電信號(hào)。儀器內(nèi)部若采用數(shù)字電路和微處理器，具有存儲(chǔ)和運(yùn)算功能；配置標(biāo)準(zhǔn)接口，就容易構(gòu)成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。
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頻譜分析儀器 |
3、電平記錄儀
電平記錄儀能把測(cè)里結(jié)果自動(dòng)記錄在記錄紙上。聲級(jí)計(jì)與電平記錄儀配合，可測(cè)得和記錄噪聲隨時(shí)間的分布，再配合倍頻程或1/3倍頻程濾波器，可直接記錄噪聲的頻譜。電平記錄儀可記錄頻率響應(yīng)特性、混響衰減曲線等。
在振動(dòng)及沖擊測(cè)量中，過(guò)去使用較多的記錄儀器有電平記錄儀、X-Y記錄儀、光線示波器和磁帶記錄儀等。目前，許多新的X-Y記錄儀具有電平記錄的功能，而且壓控振蕩器頻率調(diào)節(jié)已無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，所以電平記錄儀的生產(chǎn)及使用逐漸減少。而X-Y記錄儀將在頻率響應(yīng)特性測(cè)量及模態(tài)分析中繼續(xù)使用。直接筆式記錄儀不適用于振動(dòng)測(cè)量。因?yàn)殡S著其他記錄顯示儀器的發(fā)展，并且由于光線示波器記錄信號(hào)不使做精確處理，光線示波器的應(yīng)用將逐漸減少，現(xiàn)在僅有現(xiàn)場(chǎng)曝光顯示波形的紫外線示波器應(yīng)用較多。
今后對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和數(shù)據(jù)量大的記錄仍將使用磁帶記錄儀。瞬態(tài)信號(hào)測(cè)量和需要及時(shí)處理的信號(hào)將由數(shù)字記錄儀記錄。數(shù)字記錄儀將以三種組合方式出現(xiàn)，即集數(shù)據(jù)記錄和顯示于一體的數(shù)字存儲(chǔ)示波器：集數(shù)據(jù)記錄和分析及顯示為一體的動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀；供用戶開(kāi)發(fā)的數(shù)字記錄儀加計(jì)算機(jī)。
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電平記錄儀噪聲測(cè)量原理示意圖 |
4、磁帶記錄儀
磁帶記錄儀是利用將磁帶上的磁性物質(zhì)磁化的原理，把隨時(shí)間變化的電訊號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檠卮艓чL(zhǎng)度方向剩磁的變化而實(shí)現(xiàn)記錄的。回放時(shí)則進(jìn)行相逆的變換，得到與記錄時(shí)有相同 變化的電訊號(hào)。歸納起來(lái)有如下幾點(diǎn):
① 記錄信號(hào)可長(zhǎng)期保存，必要時(shí)可隨時(shí)回放成電訊號(hào)，供分析處理或其他方式記錄之用。
② 能改變時(shí)間基準(zhǔn)，以改變信號(hào)的頻率，適應(yīng)后續(xù)分析處理儀器的頻率范圍。
③ 使用方便，磁帶可以復(fù)制、裁剪、粘接。有時(shí)訊號(hào) 記錄非常短，例如機(jī)械沖擊或火車(chē)通過(guò)橋梁時(shí)的振動(dòng)信號(hào) 等，按照正常的方法對(duì)他們分析是不可能的。在這種情況 下，可以把錄有振動(dòng)信號(hào)的磁帶做成連續(xù)的磁帶環(huán)，循環(huán)重 放，形成周期信號(hào)，這樣就可以按照正常的方法進(jìn)行分 析了。
④ 記錄介質(zhì)(磁帶) 能反復(fù)使用，記錄成本很低。
⑤ 工作頻帶很寬，可以記錄低至直流高至2MHZ的訊號(hào)，這遠(yuǎn)比一般筆繪記錄儀，光線示波器為高。
⑥ 能方便地進(jìn)行訊號(hào)的多通道記錄，并保證多通道之問(wèn)的相互時(shí)間關(guān)系。
⑦ 記錄質(zhì)量高，一般有較小的零漂和良好的線性度、信噪比一般高于35dB，失真度小于2~3%。
5、倍頻程濾波器
在噪聲的測(cè)量中，采用1/3倍頻程頻譜分析能更加詳細(xì)地反映出噪聲源的頻譜特性，便于較全面地了解聲源產(chǎn)生機(jī)理和提出最佳的降噪對(duì)策。為此，本文針對(duì)性地提出了一種抗干擾的1/3倍頻程聲壓級(jí)測(cè)量方案。
（1）首先采用最小值控制遞歸平均方法來(lái)判斷當(dāng)前幀各個(gè)1/3倍頻程是否存在干擾信號(hào)，對(duì)于存在干擾信號(hào)的1/3倍頻程，不進(jìn)行聲壓級(jí)更新，從而確保1/3倍頻程聲壓級(jí)估計(jì)準(zhǔn)確程度。
（2）將柴油發(fā)電機(jī)組有用的信號(hào)與噪聲分離，提高信號(hào)的抗干擾性及信噪比；
（3）濾掉不感興趣的頻率成分，提高分析精度；
（4）從復(fù)雜頻率成分中分離出單一的頻率分量。
總結(jié)：
噪聲是現(xiàn)代社會(huì)中難以避免的一種現(xiàn)象，它可能會(huì)影響人們的健康，也會(huì)影響人們的正常生活。噪聲監(jiān)測(cè)儀是一種被廣泛應(yīng)用于社會(huì)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的儀器，它可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析噪聲。它可以用來(lái)檢測(cè)因噪聲引起的環(huán)境污染，保護(hù)人們的健康，同時(shí)也可以用于柴油發(fā)電機(jī)房噪聲控制的效果的檢驗(yàn)。噪聲監(jiān)測(cè)儀的使用可以提供準(zhǔn)確可靠的噪聲分貝值，幫助用戶對(duì)發(fā)電機(jī)房是否采取有效地控制噪聲污染提供可靠的參考，為后期的隔音降噪工程設(shè)計(jì)和施工方案給予數(shù)據(jù)支持。在未來(lái)，噪聲監(jiān)測(cè)儀將發(fā)揮更大的作用，將成為一個(gè)重要的工具，在環(huán)境監(jiān)測(cè)和環(huán)境保護(hù)中發(fā)揮著重要作用。
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