 |
Методика эксперимента
|
|
|
|
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ШУМА И
МЕТОДЫ БОРЬБЫ С НИМ
Цель работы: ознакомиться с характеристиками, нормами и методикой измерения шума на рабочих местах и научиться оценивать по результатам замеров эффективность средств защиты от шума.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Шумом называют произвольные сочетания звуков различной частоты и силы, отрицательно влияющие на здоровье и результаты деятельности человека.
Шум оказывает вредное воздействие на весь организм человека и в первую очередь на центральную нервную и сердечно-сосудистую системы, может привести к ухудшению слуха, а в отдельных случаях к глухоте.
Источниками звуков являются, чаще всего, колеблющиеся тела, при движении которых происходит возмущение среды. Эти возмущения в виде волн избыточного давления распространяются в среде и воспринимаются человеком в виде звуков.
Не все волны избыточного давления воспринимаются человеком, а только те, частоты следования которых лежат приблизительно между 16 и 20000 Гц. Этот диапазон называют звуковым, а соответствующие им волны избыточного давления - волнами звукового давления.
При нормировании и измерении шума учитываются как физические характеристики, так и физиологические особенности восприятия и воздействия шума на человека. Человек, конечно, в состоянии сам без измерительных приборов оценить звуки по их тональности и громкости. Однако такая оценка будет не только субъективной, но и недостаточной. Это обусловлено тем, что громкость как субъективная оценка интенсивности возбуждения органов слуха волнами давления, и вредное воздействие шума на человека зависит не только от величины звукового давления, но и от частоты волн. Например: высокочастотный шум оказывает более вредное влияние на человека, чем равногромкий ему низкочастотный. При этом величина звукового давления низкочастотного шума в десятки и сотни раз может превышать звуковое давление высокочастотного шума, равногромкого низкочастотному.
|
|
|
Получить представление об уровнях звукового давления различных источников шума можно из табл.3.
Таким образом, категория «громкость» или эквивалентная ей категория «сила звука» могут быть использованы только для ориентировочной оценки шума. Объективная же информация о характеристиках шума может быть получена путем измерения звукового давления в различных диапазонах (октавных полосах) частот. Чем меньше будут полосы частот, тем больше мы получим информации о характере шума.
Нормирование и измерение звукового давления на рабочих местах производят по октавным полосам частот, т. е. таким полосам частот, верхние границы которых Fb в 2 раза превышают нижние границы Fh. Каждая октавная полоса частот одновременно определяется ее среднегеометрической частотой Fc, рассчитываемой по формуле:
FC = = FН. (1)
Для удобства оценку шума в октавных полосах частот производят не по величине звукового давления, а по уровню звукового давления в относительных логарифмических единицах -децибелах /дБ/.
Уровень звукового давления L может быть рассчитан по формуле:
L = 20lg, (2)
где Р - среднеквадратичная величина звукового давления, Па;
Р0 – 2·10–5 – пороговая величина среднеквадратичного звукового давления, Па.
Рассчитывать уровни звуковых давлений по формуле (2) нет необходимости, так как измерители шума - шумомеры - проградуированы таким образом, что позволяют получать результаты замеров непосредственно в дБ.
Кроме уровней звуковых давлений, шумомеры позволяют измерить уровень звука в дБА. С этой целью указатель шумомера снабжается специальным частотным фильтром, моделирующим обобщенную частоту и характеристику органов слуха человека. На переключателе режимов работ шумомера имеется режим (шкала) «А», на которой и производят измерение уровня шума. Полученный при этом результат объективного измерения уровня шума весьма близко соответствует субъективному ощущению уровня громкости.
|
|
|
По временным характеристикам шумы подразделяют на постоянные и непостоянные. Непостоянные шумы в свою очередь делятся на прерывистые, колеблющиеся во времени и импульсные.
Постоянный шум - такой шум, уровень звука которого за восьмичасовой рабочий день изменяется во времени не более, чем на 5 дБА. Если изменения уровня звука превышают 5 дБА, то шум считают непостоянным.
Характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются уровни звуковых давлений в октавных полосах в дБ со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000,8000 Гц.
Для ориентировочной оценки допускается за характеристику постоянного шума на рабочем месте принимать уровень звука в дБА, измеренный по шкале «А» шумомера.
Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах и уровни звука в дБ на рабочих местах производственных предприятий приведены в табл.1.
ЗАЩИТА ОТ ШУМА
Разработка мероприятий по борьбе с производственным шумом должна начинаться на стадии проектирования технологического процесса и машин, разработки генерального плана предприятия, планировки производственного помещения, организации рабочего места.
Среди множества способов и средств зашиты от шума, предусмотренных в частности ГОСТ 12.1.000-75 и ГОСТ 12.1.029-80, наибольшее распространение получили способы звукоизоляции и звукопоглощения.
Эти способы реализуются или на этапе конструирования и изготовления оборудования путем разработки специальных корпусов и кожухов, препятствующих проникновению шума от его источника в производственную среду, или на этапе проектирования и модернизации производственных участков и помещений установкой перегородок, стен, кабин наблюдения работ, уменьшающих уровень шума, по крайне мере, на рабочем месте. Эффективность звукоизоляции зависит от плотности материала, используемого для целей звукоизоляции, его толщины, конструкции перегородки и кожуха, а также от частоты звуков: чем выше частота, тем эффективнее может быть звукоизоляция.
|
|
|
Так как шум порождается чаще всего вибрациями, то звукоизолирующий кожух или перегородки будут выполнять свои функции только в том случае, если будут приняты специальные меры по виброизоляции устанавливаемого кожуха или перегородки
МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
Приборы и оборудование
Задачей экспериментальной части работы является приобретение навыков измерения шума и оценка эффективности звукоизоляции.
В работе используется звуковая камера, в которой моделируется производственный шум. Источником шума является громкоговоритель, на который через усилитель мощности подается колебание резонансной частоты от 8 генераторов. Подключение генераторов к усилителю осуществляется соответствующими тумблерами. Усилитель включается тумблером "Сеть", при этом загорается лампочка. Громкоговоритель и тумблеры размещены в нижней части звуковой камеры.
При открытой дверце звуковой камеры сигнал на усилитель подается через ограничительный резистор. При закрытии дверцы звуковой камеры нажимается кнопка, которая отключает этот резистор. В верхней части камеры закреплен микрофон, который соединяется с прибором измерительным ПИ-6, входящим в комплект измерения шума и вибрации ИШВ-1.
Звукоизоляция реализуется путем установки между микрофоном и источником шума перегородки (деревянной или металлической) в специальные направляющие.
Описание измерителя шума и вибрации ИШВ-1
и правила работы с ним
Измеритель шума и вибрации ИШВ-1 предназначен для измерения действующих значений (L)уровней звукового давления в октавных полосах частот и уровней звука, а также уровней виброскорости и виброускорения. В настоящей работе этот прибор используется только как измеритель шума.
По метрологическим параметрам и техническим характеристикам ИШВ-1 соответствует второму классу ГОСТ 17167-71 «Шумомеры. Общие технические требования», и классу точности 2 ГОСТ 16826-71 «Приборы измерительные. Основные параметры».
|
|
|
Прибор позволяет измерять уровни звукового давления в диапазоне от 30 до 150 дБ с погрешностью не более + 2дБ.
ИШВ-1 работает следующим образом.
В капсуле конденсаторного микрофона М-101 звуковые колебания преобразуются в электрические, которые усиливаются предусилителем и по кабелю поступают в прибор измерительный ПИ-6, где электрический сигнал усиливается до необходимой величины, детектируется и поступает на стрелочный прибор, проградуированный в дБ действующих значений уровней звукового давления.
Значение уровня звукового давления определяется суммированием положений переключателей «ДЕЛИТЕЛЬ-1» и «ДЕЛИТЕЛЬ-2» и показания по шкале стрелочного прибора.
На передней панели ПИ-6, кроме указанных переключателей, имеются следующие:
- переключатель «РОД РАБОТЫ», с помощью которого включается прибор, контролируется питание и выбирается режим работы показывающего прибора «БЫСТРО» или «МЕДЛЕННО»;
- переключатель «РОД ИЗМЕРЕНИЯ», с помощью которого ПИ-6 переводится в режим измерения или уровня звукового давления в дБ /в позиции «ФИЛЬТРЫ»/, или в режим измерения уровня звука дБА /в позициях «А», «В», «С»/. В позиции «ЛИН» происходит настройка измерительного прибора по максимальному значению уровня звукового давления;
- переключатель «ЧАСТОТА», с помощью которого к усилителю
ПИ-6 подсоединяется тот или иной октавный фильтр, среднегеометрическая частота которого определяется соответствующей позицией переключателя;
- переключатель «ЗВУК - ВИБРАЦИЯ», с помощью которого ПИ-6 переводится в режим измерения или шума /позиция «ЗВУК»/, или вибрация.
Измерение уровней звукового давления в октавных полосах частот производится следующим образом: переключатель «ЗВУК-ВИБРАЦИЯ» устанавливается в положение «ЗВУК», переключатель «ДЕЛИТЕЛЬ-1» и «ДЕЛИТЕЛЬ-2» в положение 30 и 40 соответственно. Переключатель «РОД РАБОТЫ» устанавливается в положение «КОНТР. ПИТАНИЯ». При этом должна мигать контрольная лампочка, а стрелка прибора находится в секторе «БАТАРЕЯ». После 5 минут контрольный прибор готов к работе. После этого переключатель «РОД РАБОТЫ» устанавливается в положение «МЕДЛЕННО». Переключатель «РОД ИЗМЕРЕНИЯ» вначале устанавливается в положение «ЛИН.», переключателем «ДЕЛИТЕЛЬ 1», а затем, при необходимости, переключателем «ДЕЛИТЕЛЬ 2» стрелка показывающего прибора переводится в правую часть шкалы. После этого переключатель «РОД ИЗМЕРЕНИЯ» переводится в положение «ФИЛЬТРЫ» и приступают к непосредственному отсчету уровней звукового давления в октавных полосах частот. Для этого переключатель «ЧАСТОТА» поочередно устанавливается в положения 63, 125, 200….8000, в каждом из которых только переключателем «ДЕЛИТЕЛЬ-2» стрелка показывающего прибора переводится в правую часть шкалы, после чего производится отсчет показания суммированием показаний прибора и положений переключателей «ДЕЛИТЕЛЬ 1» и «ДЕЛИТЕЛЬ 2».
|
|
|
При измерении уровней звукового давления в октавных полосах частот, когда переключатель «РОД ИЗМЕРЕНИЯ» установлен в положение «ФИЛЬТРЫ», пользоваться переключателем «ДЕЛИТЕЛЬ 1» не допускается.
|
|
|
