89振动与噪声检测与意义.ppt

此外还有： 概率密度，概率分布分析法 自相关法/互相关法 包络解调分析 倒谱分析 时频分析 …… 时域幅值波形分析简单明了，但分析范围有限，反映的信息量少，一般用于将测量值与标准值做对比。频谱分析可深入分析振动信号的结构、幅度、相位等信息，反映的信息量大，但要求较高。在很多场合，往往是多种分析方法的综合应用。 3 噪声检测与分析 3.1 机械噪声 3.2 噪声检测传感器 3.3 计权与声级 3.4 噪声频谱分析 当振动作用于易于辐射噪声的物体上，如机壳或金属板上时，则激发这些结构产生振动，并发出强烈的噪声。 声波的频率f、周期T、波长和声速c的关系是： 声频范围： 20～20kHz， 3.1 机械噪声 在机械工程范围内，按照噪声起因的不同，可将其分为以下三类： ①机械性噪声。因弹性体机械振动而产生的噪声，如齿轮，轴承和壳体振动时发出的噪声。 ②气体动力性噪声。因气体振动而产生的噪声，如风机、内燃机、各种排气口等产生的噪声。 ③电磁性噪声。因电磁振动而引起的噪声，如电动机、变压器等产生的噪声。 示波器 磁带记录仪 信号分析仪 声级计 声压级 声级 倍频程声压级 传声器 线性输出 以声压测量为基础的噪声测量系统 传声器（专用的声学传感器）将瞬时声压信号转换为电压信号，声级计将此电压信号放大（或衰减）、加权（A、B或C，也可不加权）、倍频程滤波（附加）、均方根检波和对数转换，最后给出噪声的声压级、计权声级或倍频程声压级；还可以输出与成比例的电压信号供监测、存储和频谱等分析之用。 3.2 噪声检测传感器 测量传声器是一种专门用于声学测量的传感器，它能在很宽的频率范围内不失真地将瞬时声压信号转换为电压信号。由于传声器在声学测量系统中是拾取噪声信号的第一个环节。故其性能的好坏，将对声测量起着十分重要的作用。 理想的测量传声器应该满足以下条件： 1) 与声波波长相比，传声器的尺寸应当很小，不会对声场产生干扰； 2) 在声频范围内具有具有良好的频率响应特性，即平坦的幅频特性和零相移的相频特性； 3) 动态范围宽。传声器应在很宽的动态范围内具有恒定的声压－电压转换灵敏度； 4) 性能稳定。 5) 高灵敏度和低的电噪声。 根据声压－电压转换原理的不同，传声器分为磁电式（动圈式）、压电式和电容式三种。 3.3 计权与声级 为了模拟人耳的听觉特性（高频声音感觉比较灵敏，低频迟钝，即声压相等而频率不同的声音，听起来是不一样响的），在声测量系统中设置了一种特殊的滤波网络——频率计权网络，噪声信号在通过网络时其频率成分受到加权，使得测量输出能近似表达人耳对声音响度的感觉。这样测量出的声压级称为计权声压级（声级）。通常采用A、B和C三种计权网络。 级：噪声测量中是采用测量值与基准值之比的对数来表示噪声的强弱。声压级、声强级、声功率级。 (dB) 声压级： 0 10 100 1000 10000 20 50 200 500 5000 2000 20000 -10 10 20 -20 -30 -40 -50 -60 -70 A B,C 频率 Hz 相对响应 dB A B C A、B、C计权网络幅频特性 A计权网络，当信号通过时，其低、中频段（1000Hz以下）有较大的衰减； B计权网络，对信号的低频段有一定的衰减； C计权网络，在整个频率范围内有近乎平直的响应。 在实际测量时到底用哪一种计权网络呢？ 以前：声级小于70dB时用A网络测量，声级大于70dB但小于90dB时用B网络测量，声级大于90dB时用C网络测量。 现在： （1）A声级都能较好地反应噪声对人吵闹的主观感觉和人耳听力损伤的影响。因此，现在基本上都用A声级来作为噪声评价的基本量，而且如果不另作说明，都是指的A声级。 （2）C声级只作为可听声范围的总声压级的读数来使用。有时为了判断噪声的频率特性，附带测量C声级。如果A、C两种声级基本相同，该噪声特性是高频特性；如果C声级小于A声级，该噪声为中频特性；如果C声级大于A声级，则该噪声为低频特性。 （3）B声级基本上不用了。 在有些声学测量仪器中还具有D计权网络。它主要用于航空噪声的测量。目前，D计权也已不使用。L（Z）计权称为不计权。 时间平均声级或等效连续声级Leq: 昼夜等效声级: 声暴露级LAE: …… 3.4 频谱分析 噪声的主要特点是：具备一定强度，用声压表示；具有不同频率成分，用频谱表示。机器噪声之所以可以区分就是它们具备了这两个特点的缘故。 因噪声的频率范围很宽（1000倍），把每一部机器的所有频率成分的声音的