Назначение и устройство прибора ШУМ-1М

1.Назначение.

Шумомер третьего класса ШУМ-1М (далее по тексту – шумомер) предназначен для ориентировочных измерений уровней стационарных неимпульсных звуков (шумов) на частотных характеристиках А, В, С, по ГОСТ 17187-81 относительно опорного звукового давления 2х10^-5 Па, в лабораторных и производственных условиях.

В зависимости от нижнего предела измерения динамического диапазона шумов шумомеры изготавливаются двух типов: ШУМ-1М20 и ШУМ-1М30.

К электрическому выходу шумомера возможно подключение внешних регистрирующих и анализирующих приборов, имеющих входное сопротивление не менее 10 кОм.

Питание шумомера осуществляется от двух батарей типа «Крона –ВЦ» (ГОСТ 17659-79).

Внимание! При эксплуатации шумомера при температуре окружающей среды ниже 0⁰С электрическая емкость батарей существенно снижается. Следовательно, уменьшается время непрерывной работы шумомера.

По условиям эксплуатации шумомеры соответствуют IV группе ГОСТ 22261-82.

Не допускается воздействие на микрофон шумомера акустического поля со звуковым давлением свыше 145 дБ и атмосферных осадков.

Шумомер соответствует требованиям ГОСТ 17187-81 и ТУ 25-06.1730-83.

Технические характеристики.

2.1.Основные параметры и размеры.

2.1.1.Частотный диапазон измеряемых шумомером шумов от 31,5 до 8000 Гц.

2.1.2.Частотные характеристики А, В, С по ГОСТ 17187-81.

2.1.3.Микрофон шумомера является ненаправленным приемником звукового давления. Опорное падение звуковой волны совпадает с осью капсюля микрофона.

2.1.4.Динамический диапазон шумомеров соответствует табл.5.1.

Таблица 5.1

Обозначение	Тип	Диапазон измеряемых шумов, дБ
Иа2. 745.001	ШУМ-1М30	Св. 30 до 120(А) Св. 35 до 130 (В) Св. 40 до 130 (С)
Иа2.745.001-01	ШУМ-1М20	Св.25 до 110 (А) Св.30 до 120 (В) Св.35 до 120 (С)

Примечание. Наименьшее значение рабочей частоты сигнала, при котором выполняются требования табл.1 при использовании частотных характеристик А, В соответствует 80 Гц.

2.1.5.напряжение питания- постоянное 16…18В от автономного источника. Поляризующее напряжение на капсюле микрофона 180…220 В.

2.1.6.Ток, потребляемый шумомером при напряжении 18В, не более 2,6 мА.

2.1.7. Диапазон измерения шумомера разбит на 10 поддиапазонов со

ступенями до 10 дБ. Нормируемая погрешность переключателя относительно опорного уровня 90 дБ (С) не превышает 1 дБ.

2.1.8.Предел основной погрешности градуировки шумомера по свободному полю на опорной частоте 1000 Гц м опорном уровне звука 94 дБ после установления рабочего режима при измерении напряжения питания от 16 до 18 В не превышает + 1 дБ.

2.1.9.Временные характеристики F и S соответствуют ГОСТ 17187-81.

2.1.10.Время допустимой непрерывной работы 8 ч, включая время установления рабочего режима, 10 мин.

2.1.11.В шумомере предусмотрена электрическая калибровка с диапазоном регулирования от +2 до -6 дБ относительно установочного уровня, значение которого приведено в разделе 10 настоящего паспорта.

2.1.12.Шумомер имеет разъем ВЫХОД для подключения внешних анализирующих и регистрирующих приборов с полным входным сопротивлением не менее 10 кОм. Напряжение на выходе при полном отклонении стрелки измерительного прибора 1…11.2 В, погрешность из-за подключения внешних приборов не превышает +1дБ.

2.1.13.Частотные характеристики шумомера по свободному полю и по давлению соответствуют ГОСТ 17187-81.

Усредненные дифракционные поправки на шумомер приведены в табл.5.2.

Таблица 5.2

Частота,Гц
Усреднен-ные Дифракцио-нные поправки, дБ		0,1	0,2	0,3	1,3	2,3	3,4	4,4	5,3	6,0

2.1.14.Масса шумомера без футляра – 1,1 кг , с футляром – 2,6 кг.

2.1.15.Габаритные размеры шумомера 260х85х65 мм.

2.2.Характеристики.

2.2.1.Шумомер предназначен для работы в диапазоне температур от ---10 до +40 ⁰С, относительной влажности до 90 % при температуре +30⁰С и атмосферном давлении 84…106,7 кПа (630…800 мм..рт.ст).

2.2.2.Дополнительная погрешность шумомера при работе в условиях, отличающихся от нормальных, не превышает +1дБ.

2.2.3.Шумомер сохраняет свои характеристики в пределах норм технических условий после воздействия температуры окружающей среды от -50 до +50⁰С, относительной влажности 95 +3% при температуре 30⁰С, а также при транспортировании в транспортной таре выдерживает без повреждения ударную нагрузку с числом ударов в минуту 80-120 при ускорении 30 м/с² в течении 1 ч.

2.2.4.Эквивалентный уровень звука при воздействии на шумомер магнитного поля напряженностью 80 А/м при частоте 50 Гц на частотных характеристиках А, В, С не превышает 40 дБ.

2.2.5.Эквивалентный уровень звука, обусловленный воздействием на шумомер механических колебаний с ускорением 1 м/с² в диапазоне частот от 20 до 1000 Гц, не более 65 дБ (С).

2.2.6.Вероятность безотказной работы шумомера не менее 0,94 за 2000 ч. Срок службы не менее 10 лет.

2.2.7.Характеристика выпрямителя шумомера квадратичная соответствует ГОСТ 17187-81.

2.2.8.Коэффициент нелинейных искажений между входом шумомера и электрическим выходом сигнала на верхнем пределе измерений в диапазоне частот от 200 до 1000 Гц не более 10%.

2.2.9.Амплитудная характеристика усилителя измерительного прибора относительно опорного уровня звука линейна и соответствует ГОСТ 17187-81.

Комплект поставки.

Комплект поставки шумомера соответствует табл.5.3.

Таблица 5.3

НАИМЕНОВАНИЕ	ОБОЗНАЧЕНИЕ	К-во
ШУМ-1М30	ШУМ 1М20
1.Блок электронный 2.Коробка упаковочная 3.Капсюль микрофонный измерительный конденсаторный 4.Эквивалент микрофона 5.Колпачок 6.Пакет 7.Пакет	Иа2.732.001 Иа6.876.002 Иа3.842.000   Иа5.435.025 Иа8.634.956 Иа6.873.000 5Ф8.870.023	Иа2.732.001-01 Иа6.876.002 Иа3.842.000   Иа5.435.025 Иа8.634.956 Иа6.873.000 5Ф8.870.023
8.Батарея «Крона ВЦ»* 9.Футляр 10.Футляр 11.Паспорт	ГОСТ 17659-79 Иа6.875.065 Иа6.875.105 Иа2.745.001 ПС	ГОСТ 17659-79 Иа6.875.065 Иа6.875.105 Иа2.745.001 ПС

*Допускается замена на батареи типа «Корунд» ТУ 16.729.060-81

2.3.Устройство и принцип работы.

Принцип работы шумомера основан на измерении электрического сигнала, поступающего с конденсаторного измерительного микрофона, пропорционального звуковому давлению акустических шумов.

Функциональная схема шумомера приведена на рис.5.1.

Измерительный микрофон шумомера состоит из капсюля микрофона измерительного конденсаторного и входного усилителя, который является частью электронного блока. Электрическое полное сопротивление капсюля микрофона на опорной частоте эквивалентно емкости конденсатора 56 пФ.

Сведения о содержании драгоценных материалов приведены в приложении.

Входной усилитель выполнен на полевом транзисторе VTI по схеме с общим стоком. Он работает как преобразователь импеданса. Благодаря обратной связи достигается высокое входное сопротивление и малая входная емкость.

Рис.5.1. Функциональная схема шумомера.

Аттенюатор АI представляет собой цепь последовательно соединенных презиционных резисторов, обеспечивающих деление сигнала в диапазоне от 60 до 120 дБ. Снимаемый с аттенюара АI (резисторы R6...R13) сигнал через истоковый повторитель, обладающий малыми собственными шумами, поступает на предварительный усилитель. Предварительный усилитель собран на интегральной схеме У и полевом транзисторе VT3.

Для согласования аттенюатора А2 (резисторы R19...R21) с корректирующими фильтрами А, В, С применен истоковый повторитель на транзисторе VT4. Аттенюатор А2 обеспечивает деление сигнала в диапазоне уровней 30-50 дБ.

Оконечный усилитель обеспечивает усиление сигнала до уровня , необходимого для регистрации внешними записывающими устройствами и для полного отклонения стрелки измерительного прибора.

Индикаторное устройство представляет собой выпрямитель с квадратичной характеристикой, к которому подключен стрелочный измерительный прибор ИП, обеспечивающий визуальное наблюдение и отсчет уровня звука, выраженного в децибелах.

Для получения поляризующего напряжения для питания микрофона применен преобразователь по схеме блокинг-генератор на транзисторе VТII и выпрямитель на диодах VД10, VД9, VДII.

Для электрической калибровки шумомер имеет источник стабилизированного переменного напряжения, собранный на транзисторах VТ11, VТ12.

Питание шумомера осуществляется от встроенного источника питания на батареях.

Конструктивно шумомер выполнен в металлическом корпусе. Корпус шумомера имеет конусную обтекаемую форму.

На лицевой панели шумомера размещены :

Переключатель диапазонов измеряемых уровней (В1), переключатель рода работ (В2), переключатель БЫСТРО-МЕДЛЕННО (В3), гнезда ВЫХОД (Ш4), измерительный прибор (ИП) и ручка КАЛИБР (R41).

На ручке переключателя диапазонов против стрелки на корпусе шумомера обозначены уровни измеряемого звука.

На ручке переключателя рода работ обозначены операции, производимые с помощью шумомера, выбор необходимой частотной характеристики А, В, С и др.

Переключатель БЫСТРО-МЕДЛЕННО предназначен для установки временной характеристики шумомера. Гнезда ВЫХОД предназначены для соединения шумомера с внешними регистрирующими приборами. Шкала измерительного прибора градуирована в децибелах.

Задняя крышка шумомера съемная. На ней расположена втулка, предназначенная для крепления шумомера на стандартном штативе.

На задней панели расположен отсек для батарей.

В верхней части корпуса расположен входной усилитель, к которому

С помощью резьбового соединения крепится капсюль конденсаторного микрофона.

Ход работы:

№ п/п	Виды (варианты) измерений	Общий уровень шума, дб	Снижение уровня шума, дб
	Без шумопоглощения: №1 №2 №3
	Применение средств звукопоглощения: №1 №2 №3
	Применение средств изоляции шума №1 №2 №3

Вывод:

Применение средств звукопоглощения и звукоизоляции является эффективным средством снижения производственного шума

БАЛТИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

РЫБОПРОМЫСЛОВОГО ФЛОТА

ОТЧЁТ

по лабораторной работе № 6

«Исследование производственных вибраций и

методы борьбы с ними»

по дисциплине

«Безопасность жизнедеятельности»

Исполнитель: студентка У-32

Бибаева Анастасия

Сдан на проверку «____» _________ 2012 г.

Оценка по результатам защиты _________________

«____» ___________ 2012 г.

Преподаватель: ____________________ А.А. Копылов

Лабораторная работа № 6

Тема: «Исследование производственных вибраций и

методы борьбы с ними»

Цель работы: изучить общие понятия о вибрации, влияние вибрации на организм человека, способы измерения и методы её исследования. Определить параметры вибраций и эффективность виброизоляции.

Теоретическая часть.

1.1. Вибрация, причины и источники её возникновения.

В соответствии с ГОСТ 12.1.012-90 «Вибрационная безопасность. Общие требования» под вибрацией понимают движение точки или механической системы, при котором происходит поочерёдное возрастание или убывание во времени значений, по крайней мере, одной координаты.

Основной причиной возникновения вибраций являются неуравновешенные силовые воздействия. Вибрации возникают при неправильной балансировке валов, шкивов, при работе машин ударного действия.

Источниками вибрации чаще всего являются механизмы и агрегаты, действие которых основано на возвратно-поступательном или вращательном движении, машины ударного и ударно-вращательного действия, а также различные вибрационные механизмы.

Рост скорости и грузоподъёмности судов связан с увеличением их энерговооружённости. Современное судно насыщено механизмами и устройствами, при работе которых возникают колебания широкого спектра частот.

Источниками колебаний на судах являются: главные и вспомогательные двигатели и механизмы, вентиляционные и компрессионные установки, валопровод, гребной винт и др.

1.2. Основные параметры вибраций.

Величина вибраций характеризуется:

А – амплитудой – наибольшим смещением точки колеблющегося звена от положения равновесного состояния, мм;

ƒ - частотой колебаний – числом колебаний тела или точки в секунду, Гц;

U - скоростью колебательного движения, связанной с амплитудой смещения и частотой колебаний соотношением:

U = 2 πƒА (м/с)

α – колебательным ускорением

α = (2 πƒ)² А (м/с²)

Применяют также круговую частоту колебаний:

ω = 2 πƒ рад

Вибрации часто оценивают по уровню вибрации, измеряемому в логарифмических единицах – децибелах:

U

L_U = 20 lg -------

U₀

a

L_a = 20 lg -------

a₀

где: U и a – действующие значения скорости и ускорения;

U₀ = 5 · 10^-8 м/с; a₀ 5 · 10^-4 м/с² – пороговые (нулевые) значения виброскорости и виброускорения.

На практике чаще приходится иметь дело со сложными вибрациями – несколькими или многими колебаниями различной амплитуды и частоты. Для борьбы с вибрациями необходимо знать частотный состав колебательного процесса.

Анализ частотного состава сложных вибраций производится анализаторами, которые вырезают в исследуемом частотном диапазоне каждую частоту или определенную полосу частот. В практике виброакустических исследований весь диапазон частот вибраций разбивают на октавные полосы. В октавной полосе верхняя граничная частота вдвое больше нижней:

ƒ₂

-------- = 2

ƒ₁

Анализ и построение спектров параметров могут производиться также в треть – октавных полосах частот:

ƒ₂

-- = ³√ 2

ƒ₁

При этом полоса частот характеризуется среднегеометрическим значением:

ƒ_ср = √ ƒ₂· ƒ₁

где ƒ₂ и ƒ₁, соответственно низшая и высшая границы октавных полос.

1.3. Классификация вибраций.

По способу передачи на человека вибрация подразделяется на:

- общую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека;

- локальную, передающуюся через руки человека.

По направлению действия вибрации подразделяются на:

-действующую вдоль горизонтальных осей Х, У и вертикальной Z ортогональной системы координат – для общей вибрации;

- действующую вдоль осей Хр, Ур, Zр для локальной вибрции, где ось Хр совпадает с осью мест охвата, а ось Zр лежит в плоскости, образованной осью Хр и направлением подачи или приложения силы.

По источнику возникновения общая вибрация подразделяется на категории:

I – Транспортную, которая возникает в результате движения машин по местности, дорогам (автомобили, комбайны) и т.д.

II – Транспортно-технологическую, воздействующую на операторов машин с ограниченным помещением только по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок (экскаваторы, краны, погрузчики).

III – Технологическую, которая возникает при работе стационарных машин или передается на рабочие места, не имеющие источников вибраций (станки, электрические машины, вентиляторы, компрессоры, насосы, главные двигатели и др.).

1.4. Воздействие вибрации на организм человека.

Вибрации оказывают вредное воздействие на организм человека. В зависимости от частот, амплитуды, ускорений вибрации по-разному воспринимаются организмом человека. При частоте колебаний ниже 1 Гц тело человека движется как единое целое, вызывая ощущение качки. Колебания, достигающие 15-20 Гц воспринимаются человеком уже не изолированно в виде толчков, а слитно – как вибрация.

Частота Гц	Амплитуда мм	Действие на человека
75-120 60-75 50-65 50-65	0,01 0,01-0,02 0,02-0,03 0,03	Не ощущаются Отвлекают и раздражают Сильно препятствуют в работе Создают невозможные условия для работы

При оценке вибрации учитывается также ускорение колебательных движений или их скорость.

Длительное воздействие вибрационного фактора приводит к профессиональному заболеванию – вибрационной болезни, при которой поражается опорно-двигательный аппарат, появляются неблагоприятные изменения в нервной системе, зрительные расстройств, снижается мышечная сила, возникают спазмы сосудов. Характерны повышенная чувствительность к охлаждению, утомляемость, раздражительность, головокружение. Наблюдается онемение кистей пальцев рук, боли в руках, кратковременная слабость в кистях, судороги в пальцах.

Вибрации способны вызывать разрушение фундаментов конструкций, машин и оборудования, ускоряют износ деталей и узлов.

Нормирование вибраций.

2.1. Различают гигиеническое и техническое нормирование вибраций.

При гигиеническом нормировании ограничиваются параметры вибрации рабочих мест и поверхности контакта с руками работающих, исходя из физиологических требований, исключающих возможность возникновения вибрационной болезни.

При техническом нормировании осуществляют ограничения параметров вибрации с учетом не только гигиенических норм, но и технически достижимого для данного вида машин уровня вибрации.

При гигиенической оценке нормируемыми параметрам являются средние квадратические значения виброскоростей U_ск (и их логарифмические уровни L_U) или виброускорения α:

- для локальной вибрации в октановых полосах частот;

- для общей вибрации – в октавных и 1/3 октавных полосах частот.

Среднеквадратичное значение виброскорости – среднее квадратичное мгновенных значений скорости U (t) за время ускорения Т:

1 t /Т

U_ск = √ ---- ∫ U ² (t) α t

Т t

Гигиенические нормы вибраций установлены для длительности рабочей смены 8 часов.