592_Simakova_N.N._Laboratornaja_rabota_3_Proizvodstvennaja_sanitarija_

Федеральное агентство связи

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики» (СибГУТИ)

Н. Н. Симакова Ю. В. Самуйлло

Производственная санитария и гигиена труда

Методические указания к лабораторной работе «Исследование шума»

Учебно-методическое пособие

Новосибирск

2016

УДК [658.2:658.517.2](076)

Утверждено редакционно-издательским советом СибГУТИ

Рецензент:

заведующий кафедрой безопасности труда Новосибирского государственного технического университета,

д.ф.-м.н, профессор С. М. Коробейников

Симакова Н. Н., Самуйлло Ю. В. Производственная санитария и гигиена труда: Методические указания к лабораторной работе «Исследование шума» : Учебно-методическое пособие / Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики; каф. безопасности жизнедеятельности и экологии. – Новосибирск, 2016. – 13 с.

Целью данных методических указаний является освоение вопросов производственной санитарии и гигиены труда.

Предназначены для студентов для направления подготовки 20.03.01 «Техносферная безопасность», профиль «Безопасность технологических процессов и производств», квалификация (степень) – бакалавр.

©СимаковаН.Н., СамуйллоЮ. В., 2016

©Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2016

2

Лабораторная работа № 3 Исследование шума

Цель работы:

1.Получить практические навыки в измерении уровня шума.

2.Исследовать звукопоглощающие свойства разных материалов.

3.Определить уровень шума от нескольких источников.

Порядок выполнения работы

1.Ознакомиться с лабораторной установкой и измерителем уровня шума

(ИШВ) (рис.1).

2.По заданию преподавателя исследовать поглощающие свойства материалов в диапазоне частот.

3.Определить уровень шума от двух источников для случаев

-уровни шума (звука) источников одинаковые;

-уровни шума (звука) источников одинаковые.

4.Отчет должен содержать схему установки, результаты измерений, графики, краткие выводы.

Состав лабораторной установки

Рис. 1

1.Камера, покрытая внутри звукопоглощающим материалом.

2.Рамка с исследуемым материалом.

3.Динамические головки.

4.Выключатели.

5.Усилитель.

6.Генератор звуковой частоты.

7.Измеритель уровня шума (ИШВ).

8.Микрофон.

3

Задание

1.После ознакомления с лабораторной установкой и ИШВ, приводят включение приборов и проверяют работоспособность установки.

2.При определении звукопоглощающих свойств материала следует придерживаться следующей методики. При отсутствии образца (рамка вынута) устанавливают уровень шума (звука) порядка 50-70 дБ (если позволяет выход генератора). Не меняя регулировок, вставляют исследуемый образец и определяют уровень звука. Полученные данные заносят в таблицу 1 (при этом может быть включена одна или обе динамические головки).

Таблица 1

Аналогичные измерения проводят на остальных частотах. По результатам измерений строят график.

∆L, дБ = f(F)

4

3. При определении уровня шума (звука) необходимо установить заданную частоту (по выбору) и включить одну головку и зафиксировать уровень звука (данные занести в таблицу 2). Затем отключить её и включить другую. Регулировкой добиться того же уровня, что и у первой, после чего включить первую головку, не выключая вторую. Результаты измерений записать в таблицу 2.

Проделать аналогичные измерения при неодинаковых уровнях, создаваемых динамическими головками. Результаты измерений занести в таблицу 2.

1источник

2источник Суммарный уровень

Приложение

Шумом является всякий нежелательный для человека звук.

В качестве звука мы воспринимаем упругие колебания, распространяющие волнообразно в твердой, жидкой или газообразной среде. Звуковые волны возникают при нарушении стационарного состояния среды вследствие воздействия на нее какой-либо возмущающей силы.

Звуковое поле – это область пространства, в которой распространяются звуковые волны. В каждой точке звукового поля давление и скорость движения воздуха изменяются во времени. Разность между мгновенным значением и средним давлением, которые наблюдаются в невозмущенной среде, называется звуковым давлением ρ, измеряется в Па.

При распространении звуковой волны происходит перенос энергии.

Средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесенной к единице поверхности, называется интенсивностью звука в данной точке I [ Вm / М2 ]. Величины звукового давления и интенсивность звука, с которыми приходится иметь дело в практике борьбы с шумом, могут меняться в широких пределах: по давлению до 108 раз, по интенсивности до 1016 раз. Оперировать такими цифрами довольно неудобно. Важно и то обстоятельство, что ухо человека реагировать на относительное изменение интенсивности, а не на абсолютное.

Ощущение человека, возникающее при различного рода раздражениях, в частности при шуме, пропорциональны логарифму количества энергии раздражителя. Поэтому были введены логарифмические величины – уровни звукового давления и интенсивности.

5

Уровень интенсивности звука определяют по формуле

где Iо– интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости на частоте

1000Гц.

Iо =10-12 (Вm / М2).

Величина звукового давления

где ρ0 – пороговое давление, выбранное таким образом, чтобы при нормальных атмосферных условиях уровни звукового давления были равны уровням интенсивности, т.е.

ρ0 = 2·10– 5 Па, на частоте 1000 Гц.

Ухо человека может воспринимать как слышимые только те колебания, частоты находятся в пределах 20–20000 Гц. Ниже 20 Гц и выше 20 кГц находятся соответственно области неслышимых человеком инфра- и ультразвука. Зависимость уровня шума от частоты называется частотным спектром (или просто спектром).

Спектры получают, используя анализаторы шума – набор электрических фильтров, которые пропускают сигнал в определенной полосе частот.

В практике измерений шума наибольшее распространение получили октавные фильтры. Граничные и среднегеометрические частоты октавных полос приведены в таблице 3.

Таблица 3

Измерение спектра шума в этих октавных полосах проводят для сравнения шума машин, нормирования и других целей.

6

Шум от нескольких источников

а) одинаковые источники

где L – уровень одного источника; n – количество источников.

б) неодинаковые источники

Где Lmax – максимальный уровень источника шума;

ΔL – добавка от других источников, определяемая из таблицы 4.

Таблица 4

В отрасли связи шум является одним из наиболее распространенных источников вредности.

Длительное воздействие шума большей интенсивности приводит к патологическому состоянию слухового органа и его утомлению. Утомление может постепенно перейти в тугоухость и глухоту, обнаруживаемые через несколько лет.

Различают следующие степени потери слуха:

I степень (легкое снижение слуха) – потеря слуха в области речевых частот составляет 10–20 дБ, на частоте 4000 Гц – 20–60 дБ;

II степень (умеренное снижение слуха) – потеря слуха в области речевых частот составляет 21–30 дБ, на частоте 4000 Гц – 20–65 дБ;

III степень (значительное снижение слуха) – потеря слуха в области речевых частот составляет 31 дБ и более, на частоте 4000 Гц – 20–78 дБ. Признаком заболевания слухового рецептора являются головные боли и шум в ушах, иногда потеря равновесия и тошнота.

Действие шума на организм человека не ограничивается воздействием на орган слуха. Через волокна слуховых нервов раздражение шумом передается в центральную и вегетативную нервные системы, а через них воздействует на

7

внутренние органы, приводя к значительным изменениям в функциональном состоянии организма, влияет на психическое состояние человека, вызывая чувство беспокойства и раздражения. Человек, подвергающийся воздействию интенсивного (более 80 дБ) шума, затрачивает в среднем на 10–20% больше физических и нервно-психических усилий, чтобы сохранить выработку, достигнутую им при уровне звука ниже 70 дБ(А). Установлено повышение на 10 – 15% общей заболеваемости рабочих шумных производств. Воздействие на вегетативную нервную систему проявляется даже при небольших уровнях звука (40 – 70 дБ(А). Из вегетативных реакций наиболее выраженным является нарушение периферического кровообращения за счет сужения капилляров кожного покрова и слизистых оболочек, а также повышения артериального давления (при уровнях звука выше 85 дБА).

Воздействие шума на центральную нервную систему вызывает увеличение латентного (скрытого) периода зрительной моторной реакции, приводит к нарушению подвижности нервных процессов, изменению электроэнцефалографических показателей, нарушает биоэлектрическую активность головного мозга с проявлением общих функциональных изменений в организме (уже при шуме 50 – 60 дБА), существенно изменяет биопотенциалы мозга, их динамику, вызывает биохимические изменения в структурах головного мозга.

При импульсных и нерегулярных шумах степень воздействия шума повышается.

Изменения в функциональном состоянии центральной и вегетативной нервных систем наступают гораздо раньше и при меньших уровнях шума, чем снижение слуховой чувствительности.

В настоящее время "шумовая болезнь" характеризуется комплексом симптомов:

снижение слуховой чувствительности;

изменение функции пищеварения, выражающейся в понижении кислотности;

сердечно-сосудистая недостаточность;

нейроэндокринные расстройства.

Нормирование шума

При нормировании шума используют два метода:

1.Нормирование по предельному спектру шума.

Данный метод нормирования является основным для постоянных шумов. Здесь нормируются уровни звуковых давлений в восьми октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 500, 1000, 2000, 4000, 8000Гц.

Шум на рабочих местах не должен превышать допустимых уровней

(согласно СП 2.2.4/2.1.8.562-96).

8

Совокупность восьми допустимые уровней звукового давления называется предельным спектром (ПС). Каждый из спектров имеет свой индекс ПС, например ПС-80, где 80 – допустимый уровень звукового давления в октавной полосе со среднегеометрической частотой 1000 Гц.

2.Нормирование уровня звука в дБА. (А* – характеристика А имитирует кривую чувствительности уха человека).

Второй метод нормирования уровня шума, измеренного по шкале А* шумометра, и называется уровнем звука в дБА.

Данный метод используется для ориентировочной оценки постоянного и непостоянного шумов, так как в этом случае мы не знаем спектра шума. Уровень звука (дБА) связан с предельным спектром зависимостью:

La =ПС + 5.

Методы борьбы с шумом

Используются следующие методы:

1.Уменьшение шума в источниках.

Этот метод является наиболее рациональным. Различают шумы механического, аэродинамического, гидродинамического и электромагнитного происхождения.

Механические шумы снижаются:

-заменой ударных процессов и механизмов безударными, (например, применением оборудования с гидроприводом вместо оборудования с кривошипным и эксцентрированным приводами);

-заменой штамповки – прессованием; клепки – сваркой, обрубки – резкой

ит.д.;

-применением вместо прямозубых шестерен косозубых;

-заменой зубчатых и цепных передач клиноременными;

-заменой подшипников качения на подшипники скольжения;

-заменой (по возможности) металлических деталей на пластмассовые;

-использованием принудительной смазки трущихся поверхностей;

-применением балансировки вращающихся элементов машин.

Аэродинамические шумы

Это шумы вентиляторов, воздуходувок, компрессоров, выпусков пара и воздуха в атмосферу, двигателей внутреннего сгорания.

В большинстве случаев меры по ослаблению аэродинамических шумов в источнике оказываются недостаточными, поэтому дополнительное, а часто и основное снижение шума достигается путем звукоизоляции источника и установка глушителей.

9

Гидродинамические шумы

Возникают вследствие стационарных и нестационарных процессов в жидкостях (насосы).

Меры борьбы – это улучшение гидродинамических характеристик насосов и выбор оптимальных режимов их работы.

Электромагнитные шумы

Электромагнитные шумы возникают в электрических машинах и оборудовании за счет магнитного поля, обусловленного электрическим током.

Снижение электромагнитного шума осуществляется путем конструктивных изменений в электрических машинах, более плотной прессовкой пакетов, а также использованием демпфирующих материалов.

2.Изменение направленности излучения шума.

3.Рациональная планировка предприятий и цехов.

4.Акустическая обработка помещений.

Если нет возможности уменьшить прямой звук, то для снижения шума нужно уменьшить энергию отраженных волн. Процесс поглощения звука происходит за счет перехода энергии колеблющихся частиц воздуха в теплоту вследствие потерь в порах материала. Поэтому для эффективного звукопоглощения материал должен обладать пористой структурной, причем поры должны быть открыты со стороны падения звука, и соединяться между собой, чтобы не препятствовать проникновения звуковой волны в толщу материала

5.Уменьшение шума на пути его распространения.

Этот метод применяется, когда рассмотренными методами невозможно или нецелесообразно достичь требуемого снижения шума.

Снижение шума этим методом может быть осуществлено применением: а) звукоизолирующих кожухов, экранов, кабин; б) глушителей шума.

Средства индивидуальной защиты от шума

Часто неэкономично, а иногда практически невозможно уменьшить шум до допустимых величин общетехническими мероприятиями, поэтому средства индивидуальной защиты являются основными мерами, предотвращающими профессиональными заболеваниями работающих заболеваниями работающих.

К средствам индивидуальной защиты относятся вкладыши, наушники и шлемы.

10