《123噪声测量》精选课件.ppt

2) p-μ法 p-μ法声强测量原理如图12.20所示，这种声强，探头由一对超声波发射器1、一对超声波接收器2和一个传声器3组成。两个发射器发射的超声波束平行但方向相反，在等距离处设置各自的接收器。传声器布置在探头中间，用来测量声压。 设超声波的频率为ω，声速为c，发射器和接收器之间的距离为d。当被测声场中没有其他声波存在时，两列超声波由发射器到接收器所经历的时间均为t0=d/c；当声场中存在其他声波且其传播的质点速度为μ时，则两列超声波由发射器到接收器所经历的时间各自为tl=d/(c+μ)和t2=d/(c-μ)，相位差为： (12-33) 当μ≤c时，有： (12-34) 可见，通过测量两超声波传播的相位差就可以求出质点速度μ，同时利用布置在探头中央的传声器可以测取声压P，将声压P与质点速度μ相乘，即可获得待测声强。 12.3.5噪声源的声功率测量 如前所述，通过测量声压或声强可以确定声源的声功率(以下简称声压法和声强法)。 在实际应用中，直接面临的问题是选择声压法还是声强法，进而在其中选择精密测量还是工程测量等，对此需要根据测量的目的、噪声源的特性以及测试的环境条件等因素来确定，同时还必须以相关标准为依据。 一般，声压法对测试环境都有相应的要求，而声强法在理论上不受环境噪声的影响，具有更好的现场适应性。 本节主要介绍声压和声强测量在噪声源的声功率测定中的具体应用，重点说明测量结果的处理方法。 1．测量表面和测点布置 测量表面是指包围被测对象、布置有测点的表面组合。测量表面的形状取决于被测对象的外形、测点的位置和数目。理论上选取与被测对象结构外形一致的表面作为测量表面最为理想，但这样会给测量探头的布置和测量结果的处理带来不便。 在工程实际中，对于外形变化不大的被测对象，通常都采用半球面、圆柱体表面或长方体表面等作为包络面，在上面布置测点，形成测量表面。对测量表面和测点布置的具体要求，在相关测量方法的标准中均有明确的规定，以下是两个相关的例子。 图12.21是国际标准中针对声压法测量推荐的半球面测量表面，适合的测试环境是半消声室或具有近似声学特性的大房间。 标准规定该测量表面上的l0个测点按等面积分布，具体位置如图l2.21所示。 图12.22是国际标准中针对声强法测量推荐的半球面测量表面，适合现场测试环境。 标准规定：测量表面离开被测对象的平均距离不小于0.5m，划分的测量单元数N(相当于测点数目)大于l0，每一单元对应的测量表面积Si不大于l m2 ；当被测对象体积较大时，Si可以扩大到2m2，但测点数目N应大于50。为了保证测量精度，现场风速不得超过2m/s，探头距离高温物体20mm以上。 2．声压法测量结果的处理 1)背景噪声的修正 利用声级计进行噪声测量时，如果周围环境存在其他声源，则声级计读数中将包含被测噪声以外的噪声，这一噪声称做背景噪声。因此，假设声级计的直接读数为总噪声，则被测噪声的测量结果应从总噪声中剔除背景噪声之后才能得到。 为了获得较精确的测量结果，一方面，应尽可能在较低的背景噪声下进行测量；另一方面，如果总噪声与背景噪声之间的差值小于l0dB，则应该对各个测点的声压级测量结果进行修正，修正公式为： (12-35) 式中：Lpi为待测声源在测点i上的实际声压级；Lpi0为声级计在测点i上测得的总噪声声压级读数；Kl为背景噪声修正值，其具体数值见表l2-11。 背景噪声通常在被测对象开始运行之前和停止运行之后，按相应的测点进行测量。 2)测量表面平均声压级计算