Устройство прибора измерительного

Лабораторная работа № 2. Исследование и нормирование уровней шума на рабочих местах

Цель работы: 1 Изучение основных характеристик шума и мер борьбы с ним в производственных помещениях.

2 Измерение шума на рабочих местах.

Теоретическая часть

Шум – это беспорядочное сочетание различных по частоте и интенсивности звуков, мешающих человеческой деятельности и вызывающих неприятные ощущения. Шум наносит большой ущерб производственной деятельности человека. В результате утомления из-за сильного шума увеличивается число ошибок при работе человека, повышается опасность возникновения травм, снижается производительность труда. Шум является также причиной значительных экономических потерь в результате роста числа и продолжительности заболеваний, непродуктивной работы и т.д. Поэтому борьба с шумом является важной народнохозяйственной задачей.

Источниками шума могут быть вибрирующие, колеблющиеся тела, которые вызывают звуковые волны, распространяющиеся в твердых, жидких и газообразных средах.

По источникам возникновения шумы делят на механические, аэродинамические и шумы электрических машин.

Физическими характеристиками шума являются частота звука в герцах, длина волны в метрах, скорость распространения звука в метрах в секунду.

Частотой волны j называют число периодов, содержащихся в одной секунде j = 1/Т. В однородной среде длина волны связана с частотой через скорость звука С:

(5.1)

В акустике широкое распространение получила также круговая или циклическая (угловая) частота, измеряемая в радианах в секунду (рад/с)

(5.2)

Человек может слышать только те звуки, частота которых находится в пределах от 16 до 20000 Гц. Колебания с частотой менее 16 Гц называются инфразвуковыми, с частотой выше 20000 Гц – ультразвуковыми.

Важными характеристиками шума являются звуковое давление Р, в Па и интенсивность звука J, в Вт/м².

Звуковое давление – это разность между мгновенным значением полного давления и средним давлением, которое наблюдается в невозмущенной среде.

Интенсивность звука – это средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесенный к единице площади поверхности, нормальной к направлению распространения волны.

Интенсивность шума (звука) измеряют как во всей области частот (суммарная звуковая энергия), так и в определенном диапазоне частотной полосы – в пределах октав.

Октава –это диапазон частот, в котором верхняя граница частоты вдвое больше нижней. Однако для обозначения октавы обычно указывают не диапазон частот, а так называемые среднегеометрические частоты, которые характеризуют полосу в целом и определяются по формуле

, (5.3)

где f₁ и f₂ – соответственно низшая и высшая частоты, Гц.

Так, для октавы 40–80 Гц среднегеометрическая частота равна 62,5 Гц; для октавы 80–160 Гц – 125 Гц и т. д.

Среднегеометрические частоты октавных полос стандартизированы и для санитарно-гигиенической оценки шума составляют 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц.

Значения интенсивности звука и звукового давления измеряются в очень широких пределах. Интенсивность звука измеряется от 10 до 10^-12 Вт/м², звуковое давление – от 2·10² до 2·10^-5 Па.

Также установлено, что ухо человека реагирует пропорционально логарифму относительного изменения интенсивности или звукового давления. Учитывая это, были введены логарифмические величины уровня интенсивности и звукового давления, выражаемые в децибелах (дБ).

Уровень интенсивности звука L, дБ, определяется по формуле

(5.4)

где J₀ – пороговая величина интенсивности, J₀ = 10^-12, Вт/м².

Уровень звукового давления Lр определяется по формуле

(5.5)

где Р₀ – пороговое звуковое давление, Р₀ = 2·10^-5 Па.

Допустимые уровни шума на рабочих местах регламентируются в соответствии с нормативными документами.

При нормировании шума используют два метода: нормирование по предельному спектру шума в дБ; нормирование интегрального (по всему диапазону частот) показателя – уровня звука в дБА.

Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот и уровни звука на рабочих местах для широкополосного постоянного и непостоянного (кроме импульсного) шума приведены в приложении Д.

Приборы и оборудование

В данной лабораторной работе используется прибор для измерения шума и вибрации ВШВ-003-М3.

Рисунок 5.1 – Прибор для измерения шума и вибрации ВШВ-003-М3

Принцип работы

В измерителе шума и вибрации ВШВ–003-МЗ используется принцип преобразования звуковых и механических колебаний исследуемых объектов в пропорциональные им электрические сигналы, которые затем усиливаются, преобразуются и измеряются измерительным трактом (прибором измерительным).

Таким образом, механические колебания мембраны преобразуются в переменное напряжение, пропорциональное воздействующему на капсюль звуковому давлению.

Устройство прибора измерительного

На лицевую панель прибора измерительного выведены следующие органы управления, регулирования и индикации:

1) Переключатель РОД РАБОТЫ с положениями:

- «0» – для включения измерителя;

- «+» – для контроля состояния батарей;

- «>» – для включения измерителя в режим калибровки;

- F,S 10S – для включения измерителя в режим измерения с постоянной времени F (быстро), S (медленно), 10S (10 с).

2) Переключатели ДЛТ1, дБ; ДЛТ2, дБ и единичные индикаторы (индикаторы)20, 30…130 дБ.

3) Индикатор ПРГ – для индикации перегрузки измерительного тракта.

4) ЛИН – для включения ФНЧ 20 кГц, ограничивающего частотный диапазон при измерении уровня звукового давления по характеристике ЛИН.

5) А, В, С – для включения корректирующих фильтров А,В,С.

6) ОКТ, 1/3 ОКТ – для включения измерителя в режим частотного анализа в октавных и третьоктавных полосах.

7) Переключатель ФЛТ ОКТ, 1/3 ОКТ с множителем «х1»,…«х2·10³» для включения одного из октавных или третьоктавных фильтров со средними геометрическими частотами 1Гц…16 кГц; и 2 Гц…16 кГц соответственно.