ГОСТ 31352-2007. Шум машин. Определение уровней звуковой мощности, излучаемой в воздуховод вентиляторами и другими устройствами перемещения воздуха, методом измерительного воздуховода. стр. 3

Примечания

1 В настоящем стандарте использование антитурбулентного экрана является предпочтительным.

2 Для уменьшения шума ветра внешнюю поверхность антитурбулентного экрана делают гладкой и без выступов. Щель и покрытие трубки снижают влияние на микрофон турбулентных колебаний давления в воздушном потоке.

3.9.2 конусная насадка (nose cone): Устройство защиты микрофона обтекаемой формы, устанавливаемое вместо обычной защитной сетки микрофона и используемое в высокоскоростных потоках воздуха с малой турбулентностью и закруткой, с мелкой проволочной сеткой в задней усеченной части конуса, позволяющей звуковому давлению воздействовать на мембрану микрофона при незначительном объеме (благодаря усечению конуса) полости над мембраной (см. рисунок 2).

358 × 85 пикс.     Открыть в новом окне

Рисунок 2 - Схема конусной насадки

3.9.3 губчатый шар (foam ball): Устройство защиты микрофона, не влияющее на направленность микрофона и представляющее собой шар из материала с открытыми порами, имеющий цилиндрическую полость соответствующего диаметра, в которую помещают микрофон с предусилителем (см. рисунок 3).

Рисунок 3 - Схема губчатого шара

3.10 диапазон частот плоских звуковых волн в круглом воздуховоде (frequency range of plane-wave sound propagation in duct with circular cross section): Диапазон частот плоских звуковых волн ниже критической частоты первой поперечной моды , Гц.

Примечание - Критическую частоту , Гц, рассчитывают по формуле

,                                     (3)

где - скорость звука, приблизительно равная 340 м/с;

- диаметр воздуховода, м;

- средняя скорость потока, м/с.

Обозначения используемых в стандарте величин приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Обозначения величин

Величина	Обозначение
Поправка к частотной характеристике микрофона для приведения ее к условиям свободного звукового поля (указывается производителем микрофона), дБ
Поправка к частотной характеристике микрофона, учитывающая влияние устройства защиты микрофона при нормальном падении звуковой волны (см. 5.3.3 и 5.3.4), дБ
Комбинированная поправка, учитывающая влияние средней скорости потока и мод звукового поля на частотную характеристику микрофона при применении устройства защиты микрофона [см. 5.3.3.4, 5.3.4.3, таблицы А.1-А.6 (приложение А), таблицы Н.1-Н.3 (приложение Н), таблицы I.1-I.3 (приложение I)], дБ
Суммарная поправка к частотной характеристике, дБ
Скорость звука в измерительном воздуховоде, м/с
Средняя скорость потока в измерительном воздуховоде, м/с
Плотность воздуха в воздуховоде, кг/м
Диаметр входа вентилятора , выхода вентилятора , измерительного воздуховода и (см. рисунок 5), промежуточных воздуховодов , оконечных воздуховодов (см. рисунок 6) и (см. рисунок 7), м
Длина воздуховодов и переходных элементов (см. рисунки 5-7), м
Расстояние по радиусу от оси измерительного воздуховода до оси микрофона, м
Коэффициент отражения звукового давления, равный отношению амплитуды звукового давления волны, отраженной на срезе концевого поглощающего устройства, к амплитуде звукового давления падающей волны
Размеры поперечного сечения прямоугольного всасывающего или нагнетающего воздуховода вентилятора, м	,
Площадь поперечного сечения воздуховода, м
Примечание - 0 для измерений на всасывающей стороне, 0 для измерений на нагнетательной стороне.

4 Неопределенность измерений

Определение уровней звуковой мощности в соответствии с настоящим стандартом приводит к неопределенности измерений, характеризуемой стандартным отклонением воспроизводимости , указанным в таблице 2. Значения в таблице учитывают совокупное влияние всех источников неопределенности, например положения источника шума, концевого отражения, переходных элементов, калибровки средств измерений, метода измерения уровня звукового давления для расчета уровня звуковой мощности, ошибки отсчета. Стандартные отклонения воспроизводимости рассчитаны для случая измерений шума одного и того же вентилятора во многих различных лабораториях. Они не учитывают вариации уровней звуковой мощности вентилятора, вызываемые, например, изменением его компоновки. При измерениях следует обеспечить продолжительность измерений в соответствии с 7.2.2, 7.2.3, 7.2.4.

Таблица 2 - Значения стандартного отклонения воспроизводимости при использовании антитурбулентного экрана

Среднегеометрическая частота третьоктавной полосы, Гц	Стандартное отклонение воспроизводимости , дБ
50	3,5
63	3
От 80 до 100 включ.	2,5
От 125 до 4000 включ.	2
5000	2,5
6300	3
8000	3,5
10000	4
Примечание - Стандартные отклонения получены из [1], [2] и [3].

Настоящий стандарт и стандартные отклонения воспроизводимости по таблице 2 применяют для определения уровней звуковой мощности единичных вентиляторов. Для определения уровней звуковой мощности партии вентиляторов одного типа или семейства применяют метод статистического контроля с заданным доверительным интервалом и результат испытаний выражают в виде верхней границы доверительного интервала. При контроле партии суммарное стандартное отклонение должно быть известным или должна быть известна его оценка, включая стандартное отклонение стабильности производства по ГОСТ 27408, которое является мерой разброса уровней звуковой мощности вентиляторов в партии. Статистические методы контроля партии установлены ГОСТ 27408.

Неопределенность измерений можно снизить за счет тщательного построения испытательной установки, исключения переходных элементов и использования более совершенных концевых поглощающих устройств.

Для конкретной группы вентиляторов одного типоразмера и с похожим спектром стандартное отклонение воспроизводимости может быть менее значений, указанных в таблице 2. Поэтому стандарт по испытаниям на шум этой группы может устанавливать стандартные отклонения менее указанных в таблице 2, если это обосновано результатами межлабораторных испытаний.

На высоких частотах, особенно свыше 4000 Гц, значения действительного стандартного отклонения, если шум быстро снижается с частотой, могут оказаться выше значений стандартного отклонения, указанных в таблице 2. В этих условиях высокочастотные уровни звукового давления могут быть менее низкочастотных, а электрический шум измерительного тракта, особенно от частотного анализатора, является сильной помехой для измерений на высоких частотах. Для получения воспроизводимых значений уровней звуковой мощности (со стандартными отклонениями воспроизводимости по таблице 2) может потребоваться повторение измерения на высоких частотах, используя фильтр верхних частот до подачи сигнала на частотный анализатор.

Примечания

1 Неопределенность результата определения октавного уровня звуковой мощности не может быть выше наибольшей неопределенности в трех образующих октавную полосу третьоктавных полосах.

2 При условии нормального распределения результатов испытаний 68% всех данных лежат в интервале ± , а 95% - в интервале ±2 .

3 Неопределенность возрастает при закрутке потока.

4 Если в спектре имеются дискретные частоты или продолжительность измерений менее указанной в 7.2.2-7.2.4, то неопределенность будет выше приведенной.

5 При высокой скорости потока на капсюле микрофона может генерироваться звуковой сигнал. Его устраняют с помощью устройств защиты микрофона, применяемых в зависимости от средней скорости потока (см. 1.1). Губчатый шар индифферентен к направлению ветра и уменьшает шум ветра при всех направлениях, но конусную насадку устанавливают по потоку. Наиболее эффективно снижает турбулентный шум только антитурбулентный экран. Поэтому он предпочтителен во всех случаях. Значения таблицы 2 приведены для антитурбулентного экрана и, вероятно, будут выше при использовании других устройств защиты микрофона.

6 Стандартные отклонения воспроизводимости (см. таблицу 2) справедливы для условий испытаний и методологии настоящего стандарта и не зависят от источника шума. Они возникают частью вследствие различия испытательных лабораторий в отношении геометрии испытательной установки, фонового шума, турбулентных колебаний давления в потоке, средств измерений и их калибровки, а частью из-за различий в методиках эксперимента, включая методику усреднения по пространству и времени.

7 Если различные лаборатории используют однотипные средства испытаний и измерений, то результаты определения уровня звуковой мощности данного источника шума могут согласовываться лучше, чем это следует из таблицы 2.

Измерения в третьоктавных полосах свыше 10000 Гц могут быть выполнены, но они не являются обязательными в соответствии с настоящим стандартом. Примерные экстраполированные на расширенный диапазон частот измерений значения стандартного отклонения воспроизводимости приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Экстраполированные значения стандартного отклонения воспроизводимости

Среднегеометрическая частота третьоктавной полосы, Гц	Стандартное отклонение воспроизводимости , дБ
12500	4,5
16000	5
20000	5,5

5 Средства испытаний и измерений

5.1 Общие требования

Испытательная установка состоит из испытуемого вентилятора, промежуточного воздуховода, измерительного воздуховода с концевым поглощающим устройством и средств измерений (см. рисунки 5-7). Если вентилятор в условиях эксплуатации имеет воздуховоды с обеих сторон, то при его испытаниях оконечный воздуховод с концевым поглощающим устройством и промежуточный воздуховод присоединяют к вентилятору со стороны, противоположной той, на которой проводят измерения.

Все соединения вентилятора и воздуховодов должны быть жесткими, кроме случая, когда виброизолирующее соединение (гибкая вставка) является частью вентилятора. Измерительный воздуховод должен иметь приспособления для крепления микрофона и антитурбулентного экрана в положениях, указанных в 6.2.

Должны быть предусмотрены соответствующие устройства для управления режимом работы вентилятора.

Акустические измерения и измерения для определения аэродинамических характеристик вентилятора проводят одновременно. Испытательная установка должна соответствовать требованиям настоящего стандарта и ГОСТ 10921.

Примечания

1 Согласно ГОСТ 10921 (подпункт 1.8.2) на нагнетательной стороне вентилятора устанавливают струевыпрямитель "звездообразного" типа. Однако закрученный поток, входящий в струевыпрямитель, в месте расположения микрофона генерирует шум, который может быть выше или ниже уровня звукового давления вентилятора. С другой стороны без струевыпрямителя закрученный поток также генерирует шум, который также может быть выше или ниже уровня звукового давления вентилятора. Поэтому выполняют и сравнивают результаты измерений со струевыпрямителем и без него (см. 7.3).

2 Примеры конструкции концевых поглощающих устройств и дроссельных устройств приведены в приложении Е.

5.2 Требования к воздуховодам

5.2.1 Конструкция воздуховодов и переходных элементов

Воздуховоды должны быть прямыми, соосными с входом или выходом вентилятора, с одинаковым круглым поперечным сечением. Воздуховоды и переходные элементы должны быть изготовлены из стального листа толщиной не менее 1 мм или материала с той же поверхностной плотностью и жесткостью, обеспечивающей акустически твердую и гладкую внутреннюю поверхность.

Желательно, чтобы воздуховоды и переходные элементы с внешней стороны были покрыты виброизолирующим материалом.