4  聲學(xué)環(huán)境

 

4.1 總則

對工程法，適用的測試環(huán)境為一個(gè)完全隔離背景噪聲的房間或室外平坦空地，提供一個(gè)反射面上方的聲自由場(chǎng)；或一個(gè)完全隔離背景噪聲，混響聲場(chǎng)對測量表面上的聲壓影響有限且可用環(huán)境修正的房間或室外平坦空地。

對簡(jiǎn)易法，適用的測試環(huán)境為一個(gè)完全隔離背景噪聲并滿(mǎn)足4.3要求的房間或室外平坦空地。

應避免環(huán)境條件對傳聲器的不利影響（如風(fēng)、氣流沖擊、高溫或低溫等），還應遵循測量?jì)x器制造商對不利環(huán)境條件的指示；應采取措施確保任何反射面不會(huì )因振動(dòng)而引起明顯的聲輻射。

 

4.2 背景噪聲準則

對工程法，在傳聲器位置上平均后的背景噪聲時(shí)間平均聲壓級應比未修正的被測噪聲時(shí)間平均聲壓級（以下除特別說(shuō)明外，簡(jiǎn)稱(chēng)聲壓級）至少低6dB，最好低15 dB以上。

頻帶測量時(shí)，可能不是所有頻段都能滿(mǎn)足背景噪聲準則要求，甚至是在背景噪聲很低且得到很好控制的測試房間內。

對頻帶測量，應按以下步驟判定是否滿(mǎn)足背景噪聲準則要求：

a）用測試頻率范圍內所有頻帶聲功率級計算A計權聲功率級；

b）將低于A(yíng)計權聲功率級15 dB以上的頻帶（A計權）和Δ_Lp＜6 dB（見(jiàn)8.2.2）的頻帶剔除，重新計算A計權聲功率級；

c）若上述兩個(gè)聲功率級的差值小于0.5 dB，則滿(mǎn)足背景噪聲準則要求，否則測量無(wú)效。

對簡(jiǎn)易法，在傳聲器位置上平均后的背景噪聲聲壓級應比未修正的被測噪聲聲壓級至少低3 dB，最好低10 dB以上。

 

4.3 測試環(huán)境聲學(xué)合適性準則

附錄A規定了環(huán)境修正K₂的測定方法。

對工程法，測試環(huán)境除反射面（地面）外應沒(méi)有其他反射體，反射面應超出測量表面在地面上的投影至少0.5 m，反射面的吸聲系數在測試頻率范圍內應小于0.1。

注1：混凝土或光滑無(wú)縫的瀝青表面通常能夠滿(mǎn)足要求。

若K_2A≤4 dB，則測試環(huán)境滿(mǎn)足本標準工程法的要求，否則測量無(wú)效。

注2：在滿(mǎn)足ISO 3745：2012要求的半消聲室中測量時(shí)，環(huán)境修正K₂忽略不計。

環(huán)境修正K_2A按附錄A給出的方法優(yōu)先不依據頻帶測定。如依據頻帶測定，測試頻率范圍內每個(gè)頻帶的環(huán)境修正K₂應按A.4的規定測定，被測聲源的聲功率級L_wA應按附錄B給出的方法計算得到。

對簡(jiǎn)易法，若K_2A≤7dB，則測試環(huán)境滿(mǎn)足本標準簡(jiǎn)易法的要求，否則測量無(wú)效。

 

5  測量?jì)x器

 

5.1  總則

包括傳聲器、電纜和風(fēng)罩（如有）等在內的測量系統應滿(mǎn)足GB/T 3785.1的要求，頻譜分析用濾波器應滿(mǎn)足GB/T 3241的要求。測定結果要達到2級準確度時(shí)應至少選用1級儀器，要達到3級準確度時(shí)應至少選用2級儀器。

 

5.2  校準

每次系列測量前后，每個(gè)傳聲器應在測試頻率范圍內一個(gè)或多個(gè)頻率上用聲校準器對整個(gè)測量系統進(jìn)行校準，聲校準器應至少滿(mǎn)足GB/T 15173-2010規定的1級儀器的要求。每次系列測量前后測量系統不做調整的校準讀數的差值應小于或等于0.5 dB，否則系列測量無(wú)效。

滿(mǎn)足要求的測量系統、濾波器、聲校準器和滿(mǎn)足GB/T 4129-2003要求的標準聲源，每隔一定時(shí)間應依據相應的標準進(jìn)行檢定。

除非國家法規另有規定，聲校準器的檢定間隔應不超過(guò)1年，測量系統、濾波器和標準聲源的檢定間隔應不超過(guò)2年。

 

5.3  使用

噪聲測量時(shí)，為減少觀(guān)測者對測量的影響，傳聲器可安裝在不與振動(dòng)表面相聯(lián)的剛性機架或支座上，其取向應始終與校準時(shí)的聲波入射角相同且指向進(jìn)氣口中心。

應使用滿(mǎn)足要求的積分聲級計測量時(shí)間平均聲壓級。如使用聲級計測量時(shí)間計權聲壓級，被測聲源穩態(tài)運轉時(shí)用時(shí)間計權S（慢），被測聲源非穩態(tài)（如配裝發(fā)動(dòng)機升/降速工況）運轉時(shí)用時(shí)間計權F（快），這時(shí)測得的（平均）值可代表時(shí)間平均聲壓級。

時(shí)間平均聲壓級的測量時(shí)間間隔應至少10 s，最好20 s或更長(cháng)。

 

6   安裝和工作條件

 

6.1  總則

空氣濾清器的安裝和工作條件對被測聲源的聲功率輻射產(chǎn)生很大影響。如進(jìn)氣管口的形狀、內徑和長(cháng)度等對聲功率輻射會(huì )產(chǎn)生影響，內徑較小時(shí)還會(huì )因氣流速度較大而導致再生氣流噪聲較高。實(shí)驗室測量時(shí)，被測空氣濾清器的安裝應盡可能真實(shí)代表實(shí)際使用情況。本標準規定了最大限度地減小引起聲功率級變化的安裝和工作條件。

 

6.2  安裝條件

對工程法，進(jìn)氣口應安裝在滿(mǎn)足4.2和4.3（工程法）要求的房間或室外平坦空地，進(jìn)氣口中心與反射面（地面）、墻面和天花板（如有）間的距離d≥r＋0.25 吧   m（r見(jiàn)7.4）。

對簡(jiǎn)易法（實(shí)驗室），進(jìn)氣口應安裝在滿(mǎn)足4.2和4.3（簡(jiǎn)易法）要求的房間或室外平坦空地。進(jìn)氣口中心與反射面（地面）、墻面和天花板（如有）間的距離d≥r＋0.125 m（r見(jiàn)7.4）。

如進(jìn)氣口位置安裝在室外或其他房間，進(jìn)氣管與墻壁之間應采取隔聲和隔振處理；如進(jìn)氣口位置與發(fā)動(dòng)機在同一個(gè)房間內，為了減少外部噪聲的影響，發(fā)動(dòng)機及驅動(dòng)設備所產(chǎn)生的噪聲均為背景噪聲的一部分，應被屏蔽或隔離以滿(mǎn)足4.2的要求。

如要改變流方向，可用過(guò)渡彎管，如圖1所示。過(guò)渡彎管對被參數的測量結果有影響，應盡可能減少其使用數量。

 

 

 圖 1 過(guò)渡彎管

過(guò)渡彎管尺寸應滿(mǎn)足公式（5）的要求。   

………………………………………………(5)

 

 

式中：

R    半徑，單位為米（m）；

dp     鋼管直徑，單位為米（m）。

 

6.3   工作條件

實(shí)驗室測量時(shí)，被測空氣濾清器或替代管配裝的發(fā)動(dòng)機應在ISO標準基準狀況下按GB/T 6072.1-2008規定的ISO標準功率及相應轉速穩定運轉，此時(shí)，發(fā)動(dòng)機油溫、冷卻物質(zhì)溫度穩定，環(huán)境和進(jìn)氣溫度不應高于45℃。

如需要，也可在升/降速工況或其他工況下進(jìn)行噪聲測量，并在報告中說(shuō)明。

發(fā)動(dòng)機功率及相應轉速的測量應按GB／T 6072.3的規定進(jìn)行。

現場(chǎng)對比測量時(shí)，配裝的發(fā)動(dòng)機應具有相似的運轉工況和環(huán)境條件，并在報告中說(shuō)明。

 

7 測量

 

7.1 總則

 

本標準規定了兩種測量方法：實(shí)驗室測量方法和現場(chǎng)測量方法。

實(shí)驗室測量和現場(chǎng)測量分別指空氣濾清器配裝的發(fā)動(dòng)機位于實(shí)驗室的測量和實(shí)際使用現場(chǎng)的測量。實(shí)驗室測量方法可獲得2級準確度（工程法）或3級準確度（簡(jiǎn)易法）的進(jìn)氣噪聲聲功率級測定結果，現場(chǎng)測量方法可獲得3級準確度（簡(jiǎn)易法）的進(jìn)氣噪聲聲功率級測定結果。工程法測定的量為聲功率級（A計權或頻帶）和插入損失（A計權或頻帶），能提供空氣濾清器較全面的評價(jià)，可用于驗收試驗，還可用于制定工程措施；簡(jiǎn)易法測定的量為聲功率級（A計權）和插入損失（A計權），能提供不同空氣濾清器在同一臺發(fā)動(dòng)機上的評估，可用于比較試驗。

注：實(shí)驗室測定的進(jìn)氣噪聲聲功率級旨在獲得2級準確度（工程法）的測定結果，若背景噪聲修正和／或環(huán)境修正和／或進(jìn)氣口位置等不能滿(mǎn)足本標準工程法的要求，則可獲得3級準確度（簡(jiǎn)易法）的聲功率級測定結果。

噪聲測量時(shí)，應先確定特征聲源尺寸和測量半徑以確定測量表面并布置傳聲器位置。測得的量包括被測聲源工作時(shí)的聲壓級和被測聲源不工作時(shí)的背景噪聲聲壓級。

 

7.2 測量不確定度

按本標準規定測定的聲功率級測量不確定度，應滿(mǎn)足表1的要求。

表1 聲功率級測定方法的不確定度（再現性標準偏差的上限）     單位為分貝

中心頻率 Hz		工程法 2級準確度	簡(jiǎn)易法 3級準確度
倍頻程	1/3倍頻程
63	50～80	5.0	-
125	100～160	3.0
250	200～315	2.0
500～4000	400～5000	1.5
8000	6300～10000	2.5
A計權		1.5	3.0
注1：表中所列的標準偏差是本標準規定的測量條件和測量方法的綜合效應，包括傳聲器位置布置方法和環(huán)境修正測定方法等，而不包括聲源本身的影響，即安裝和工作條件變化的影響。 注2：若聲源尺寸相似、聲功率譜相似或使用的儀器相同／相似，則變換實(shí)驗室引起的不確定度小于表中的值。 注3：表中的再現性標準偏差包括重復性標準偏差，該不確定度一般比變換實(shí)驗室引起的不確定度小得多。 注4：表中給出的標準偏差適用于單個(gè)聲源的測量。

測量不確定度不僅與再現性標準偏差有關(guān)，而且與所要求的置信度有關(guān)。如對正態(tài)分布的聲功率級，置信度為90％時(shí)，聲源聲功率級的真值位于測量值的士1.64σR范圍內；置信度為95％時(shí)，真值位于測量值的±1.96σR范圍內。  

注：正態(tài)分布的聲功率級，置信度為90％時(shí)，接收概率為95％；置信度為95％時(shí)，接收概率為97.5％。

 

7.3 特征聲源尺寸

按發(fā)動(dòng)機空氣濾清器進(jìn)氣口形狀分類(lèi)，其特征聲源尺寸do按圖2的規定。

 

圖2 典型進(jìn)氣口特征聲源尺寸do

 

7.4 測量半徑

測量半徑r應大于或等于特征聲源尺寸do并滿(mǎn)足6.2的要求。

進(jìn)氣口位于室內時(shí)，可選擇較小的測量半徑；進(jìn)氣口位于室外時(shí)，可選擇較大的測量半徑。

對工程法，測量半徑r推薦0.5 m，至少0.25 m；優(yōu)先按0.2 5m、0.5 m、1 m、2 m、4 m、8 m數系選擇；也可按0.25 m、0.315 m、0.4 m、…、5 m、6.3 m、8 m數系選擇。

對簡(jiǎn)易法，測量半徑r推薦0.5m，至少0.125m；優(yōu)先按0.125m、0.25m、0.5m、1m、2m、4m、8m數系選擇；也可按0.125 m、0.16 m、0.2 m、…、5 m、6.3 m、8 m數系選擇。

 

7.5 測量表面及面積

球形測量表面的面積S用公式（6）計算，單位為平方米（㎡）。

S=4πr² ………………………………………………(6)

式中：

r    測量半徑，單位為米（m）。

 

7.6  傳聲器布置

對工程法，應布置4個(gè)傳聲器位置，傳聲器位置位于球形測量表面及其截面上，球心位于進(jìn)氣口中心，截面與進(jìn)氣口軸線(xiàn)垂直，傳聲器位置和球心的連線(xiàn)與進(jìn)氣口軸線(xiàn)成45°角。傳聲器位置1～4應符合圖3的規定。

對簡(jiǎn)易法，僅布置1個(gè)傳聲器位置，其位于氣流方向的軸線(xiàn)上，如圖3所示傳聲器位置5。如因障礙物無(wú)法布置，如圖3b）所示，應優(yōu)先選擇傳聲器位置5＇，也可選擇1～4 中離空氣濾清器殼體和/或反射面較遠的點(diǎn)作為傳聲器位置。

 

a)管式進(jìn)氣

 

b)周向進(jìn)氣

 

c)局部近氣

 

圖3  傳聲器布置