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新聞主題 |
柴油發(fā)電機組噪聲測量的常用儀器 |
摘要：柴油發(fā)電機組噪聲測量?jì)x通常測量的是聲壓級，單位是dB，一般噪聲儀測得的數據為瞬時(shí)聲壓級包括最大值和最小值，也可以加入積分功能，測量一段時(shí)間的有效值。柴油發(fā)電機組在進(jìn)行噪聲測量時(shí)，一般要測量噪聲總的聲壓級和聲壓級的頻譜特性，使用的主要儀器有：聲級計、頻譜分析儀、電平記錄儀、磁帶記錄儀和倍頻程濾波器等。
1、聲級計
聲級計是噪聲測量最常用的便攜式儀器，可測量總聲壓級和各種計權聲壓級。常用的聲級計按精度可分為普通聲級計和精密聲級計兩類(lèi)。
① 聲級計的工作原理
聲級計由傳聲器、放大器、衰減器、計權網(wǎng)絡(luò )、檢波和顯示等部分組成。前置放大器用作阻抗變換，衰減器用作量程切換，這種聲級計具有A、B、c三種計權網(wǎng)絡(luò )，可與頻譜分析儀、電平記錄儀和顯示器等配合使用，綜合分析噪聲源的頻譜特性。
② 傳聲器
傳聲器是一種實(shí)現聲電轉換的傳感器，有電動(dòng)式、壓電式和電容式等幾種。電動(dòng)式傳聲器的工作原理是：在聲壓作用下，磁場(chǎng)中的動(dòng)圈隨聲壓的變化而產(chǎn)生振動(dòng)并感應電動(dòng)勢。其特點(diǎn)是輸出阻抗低、受溫度影響小，但靈敏度低，受磁場(chǎng)干擾大，多用于普通聲級計。壓電式傳聲器是基于某些壓電材料的壓電效應，把聲壓的變化轉換成電荷或電信號輸出。其結構簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、動(dòng)態(tài)范圍寬，但靈敏度較低，受溫度影響較大，常用于普通聲級計。
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柴油發(fā)電機組噪聲精密級聲級計 |
2、頻譜分析儀器
頻譜分析儀器是研究柴油發(fā)電機組電信號頻譜結構的儀器，用于信號失真度、調制度、譜純度、頻率穩定度和交調失真等信號參數的測量，可用以測量放大器和濾波器等電路系統的某些參數，是一種多用途的電子測量?jì)x器。它又可稱(chēng)為頻域示波器、跟蹤示波器、分析示波器、諧波分析器、頻率特性分析儀或傅里葉分析儀等?，F代頻譜分析儀能以模擬方式或數字方式顯示分析結果，能分析1赫以下的甚低頻到亞毫米波段的全部無(wú)線(xiàn)電頻段的電信號。儀器內部若采用數字電路和微處理器，具有存儲和運算功能；配置標準接口，就容易構成自動(dòng)測試系統。
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頻譜分析儀器 |
3、電平記錄儀
電平記錄儀能把測里結果自動(dòng)記錄在記錄紙上。聲級計與電平記錄儀配合，可測得和記錄噪聲隨時(shí)間的分布，再配合倍頻程或1/3倍頻程濾波器，可直接記錄噪聲的頻譜。電平記錄儀可記錄頻率響應特性、混響衰減曲線(xiàn)等。
在振動(dòng)及沖擊測量中，過(guò)去使用較多的記錄儀器有電平記錄儀、X-Y記錄儀、光線(xiàn)示波器和磁帶記錄儀等。目前，許多新的X-Y記錄儀具有電平記錄的功能，而且壓控振蕩器頻率調節已無(wú)轉動(dòng)部件，所以電平記錄儀的生產(chǎn)及使用逐漸減少。而X-Y記錄儀將在頻率響應特性測量及模態(tài)分析中繼續使用。直接筆式記錄儀不適用于振動(dòng)測量。因為隨著(zhù)其他記錄顯示儀器的發(fā)展，并且由于光線(xiàn)示波器記錄信號不使做精確處理，光線(xiàn)示波器的應用將逐漸減少，現在僅有現場(chǎng)曝光顯示波形的紫外線(xiàn)示波器應用較多。
今后對柴油發(fā)電機組現場(chǎng)測量和數據量大的記錄仍將使用磁帶記錄儀。瞬態(tài)信號測量和需要及時(shí)處理的信號將由數字記錄儀記錄。數字記錄儀將以三種組合方式出現，即集數據記錄和顯示于一體的數字存儲示波器：集數據記錄和分析及顯示為一體的動(dòng)態(tài)信號分析儀；供用戶(hù)開(kāi)發(fā)的數字記錄儀加計算機。
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電平記錄儀噪聲測量原理示意圖 |
4、磁帶記錄儀
磁帶記錄儀是利用將磁帶上的磁性物質(zhì)磁化的原理，把隨時(shí)間變化的電訊號轉變?yōu)檠卮艓чL(cháng)度方向剩磁的變化而實(shí)現記錄的。回放時(shí)則進(jìn)行相逆的變換，得到與記錄時(shí)有相同 變化的電訊號。歸納起來(lái)有如下幾點(diǎn):
① 記錄信號可長(cháng)期保存，必要時(shí)可隨時(shí)回放成電訊號，供分析處理或其他方式記錄之用。
② 能改變時(shí)間基準，以改變信號的頻率，適應后續分析處理儀器的頻率范圍。
③ 使用方便，磁帶可以復制、裁剪、粘接。有時(shí)訊號 記錄非常短，例如機械沖擊或火車(chē)通過(guò)橋梁時(shí)的振動(dòng)信號 等，按照正常的方法對他們分析是不可能的。在這種情況 下，可以把錄有振動(dòng)信號的磁帶做成連續的磁帶環(huán)，循環(huán)重 放，形成周期信號，這樣就可以按照正常的方法進(jìn)行分 析了。
④ 記錄介質(zhì)(磁帶) 能反復使用，記錄成本很低。
⑤ 工作頻帶很寬，可以記錄低至直流高至2MHZ的訊號，這遠比一般筆繪記錄儀，光線(xiàn)示波器為高。
⑥ 能方便地進(jìn)行訊號的多通道記錄，并保證多通道之問(wèn)的相互時(shí)間關(guān)系。
⑦ 記錄質(zhì)量高，一般有較小的零漂和良好的線(xiàn)性度、信噪比一般高于35dB，失真度小于2~3%。
5、倍頻程濾波器
在噪聲的測量中，采用1/3倍頻程頻譜分析能更加詳細地反映出噪聲源的頻譜特性，便于較全面地了解聲源產(chǎn)生機理和提出最佳的降噪對策。為此，本文針對性地提出了一種抗干擾的1/3倍頻程聲壓級測量方案。
（1）首先采用最小值控制遞歸平均方法來(lái)判斷當前幀各個(gè)1/3倍頻程是否存在干擾信號，對于存在干擾信號的1/3倍頻程，不進(jìn)行聲壓級更新，從而確保1/3倍頻程聲壓級估計準確程度。
（2）將柴油發(fā)電機組有用的信號與噪聲分離，提高信號的抗干擾性及信噪比；
（3）濾掉不感興趣的頻率成分，提高分析精度；
（4）從復雜頻率成分中分離出單一的頻率分量。
總結：
噪聲是現代社會(huì )中難以避免的一種現象，它可能會(huì )影響人們的健康，也會(huì )影響人們的正常生活。噪聲監測儀是一種被廣泛應用于社會(huì )環(huán)境監測中的儀器，它可以實(shí)時(shí)監測和分析噪聲。它可以用來(lái)檢測因噪聲引起的環(huán)境污染，保護人們的健康，同時(shí)也可以用于柴油發(fā)電機房噪聲控制的效果的檢驗。噪聲監測儀的使用可以提供準確可靠的噪聲分貝值，幫助用戶(hù)對發(fā)電機房是否采取有效地控制噪聲污染提供可靠的參考，為后期的隔音降噪工程設計和施工方案給予數據支持。在未來(lái)，噪聲監測儀將發(fā)揮更大的作用，將成為一個(gè)重要的工具，在環(huán)境監測和環(huán)境保護中發(fā)揮著(zhù)重要作用。
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