Приборы для измерения шума и вибрации

Шумомер ШУМ- IM (рис. 1) – портативный батарейный прибор массой не более 1,1 кг, предназначен для измерения уровней неимпульсных шумов (звуков) в диапазоне частот от 31,5 до 8000 Гц. Шумомер выпускается в двух модификациях ШУМ- IM20 и ШУМ- IM30, отличающихся диапазоном измерения на частотных характеристиках «А», «В», и «С».

Характеристика «С» имеет одинаковую чувствительность во всем диапазоне измеряемых частот и используется для определения уровней звукового давления в дБ. Характеристика «А» отличается пониженной чувствительностью в области низких (до 1 кГЦ) и высоких (более 5 кГц) частот, что примерно соответствует чувствительности уха человека, и применяется для измерения уровней звука в дБА.

На лицевой панели шумомера (рис. 1) расположены переключатели диапазонов измеряемых уровней шума, «Рода работы», «БЫСТРО-МЕДЛЕННО», показывающий прибор, ручка «Калибр» и гнезда «Выход». Переключателем «Род работы» выполняются операции включения, проверки напряжения батарей, калибровки и выбора частотной характеристики «А» или «С». Переключателем «БЫСТРО-МЕДЛЕННО» производиться установка временной характеристики шумомера. Гнезда «Выход» служат для подключения к шумомеру регистрирующего прибора или внешних фильтров для спектрального анализа шума. Питание шумомера осуществляется от двух батарей «КРОНА-ВЦ» или «Корунд».

Для подготовки прибора к работе необходимо установить:

переключатель «БЫСТРО-МЕДЛЕННО» в положение «БЫСТРО»;

переключатель «РОД РАБОТЫ» в положение «БАТ», при этом стрелка показывающего прибора должна находиться в черном секторе шкалы;

переключатель «РОД РАБОТЫ» в положение «КАЛИБР», а ручкой «КАЛИБР» установить стрелку на указанный в паспорте уровень капсюля микрофона (например, для шумомера №510150, укомплектованного микрофонным капсюлем №184 ).

При выполнении измерений переключателем «РОД РАБОТЫ» выбрать требуемую частотную характеристику «А» или «С», а переключателем «ДИАПАЗОН» вывести стрелку прибора правее нулевой отметки верхней шкалы. Измеренный общий уровень звукового давления (характеристика «С») или уровень звука (характеристика «А») равен сумме отсчетов по шкалам переключателя «ДИАПАЗОН» и показывающего прибора.

Измеритель шума и вибраций ИШВ-I

Измеритель ИШВ-I предназначен для измерения уровней звукового давления, виброускорения, виброскорости в октавных полосах частот и уровней звука по частотным характеристикам «А», «В», «С» и «ЛИН».

Основные технические характеристики измерителя ИШВ-I:

1. Диапазон частот, Гц – 10-12500

2. Нижний предел измерения уровней не более:

Шума и виброускорения – 30

Виброскорости – 70

3. Верхний предел измерения уровней не менее:

Шума и виброускорения – 130

Виброскорости – 170

4. Масса, кг, не более – 35.

Принцип действия прибора ИШВ-I основан на преобразовании звуковых и механических колебаний исследуемых объектов в электрический сигнал, который затем усиливается и измеряется с помощью проградуированного в децибелах показывающего прибора.

Измеритель ИШВ-I состоит из прибора измерительного ПИ-6 (рис. 2) и комплекта принадлежностей (рис. 3).

Комплект принадлежностей включает:

капсюль микрофонный конденсатор М 101, служащий для преобразования звуковых колебаний в пропорциональные им электрические сигналы;

преобразователи пьезоэлектрические виброизмерительные Д13 и Д14, предназначенные для преобразования механических колебаний в электрические сигналы, пропорциональные ускорению колеблющегося объекта;

предусилитель микрофона ПМ-4, служащий для предварительного усиления выходного сигнала от капсюля микрофонного М101 или преобразователя виброизмерительного Д13 (Д14);

эквивалент капсюля, предназначенный для электрической калибровки прибораПи-6 перед измерением параметров шума;

эквивалент вибропреобразователя, используемый при электрической калибровке прибора ПИ-6 перед измерением параметров вибрации, а также при измерении уровней виброускорения;

интегратор, применяемый при измерении уровней виброскорости;

втулка, предназначенная для соединения капсюля микрофонного М101 с предусилителем ПМ-4.

Прибор измерительный ПИ-6 состоит из усилительной части, встроенных октавных фильтров, блока сетевого (или взаимозаменяемого батарейного) питания и органов управления.

Октавные фильтры прибора ПИ-6 имеют среднегеометрические частоты 16, 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000 и 8000 Гц. Рабочее положение прибора измерительного горизонтальное (допускается и вертикальное).

На передней панели прибора измерительного ПИ-6 (рис. 2) установлены следующие разъемы и органы управления:

«ВХОД» для присоединения предусилителя микрофонного ПМ-4 или удлиненных кабелей длиной 5 или 10 м;

«ВЫХОД» для подключения анализирующей и контролирующей аппаратуры (самописца, магнитофона и т.д.);

«КАЛИБР» - для присоединения предусилителя микрофонного при проведении электрической калибровки прибора ПИ-6;

Переключатели «ДЕЛИТЕЛЬ 1», «ДЕЛИТЕЛЬ 2», «РОД ИЗМЕРЕНИЯ», «РОД РАБОТЫ»;

Переключатель «ЧАСТОТА HZ» для коммутации октавных фильтров;

Тумблер с положениями «ЗВУК» и «ВИБРАЦИЯ»;

Выведенные под шлиц переменные резисторы для регулирования коэффициентов усиления по каналам «ЗВУК» и «ВИБРАЦИЯ».

Для подготовки измерителя к работе необходимо:

Соединить предусилитель с разъемом «ВХОД» прибора ПИ-6;

Установить переключатель «РОД РАБОТЫ» в положение «КОНТР.ПИТАНИЯ», при этом сигнальная лампа должна мигать, а стрелка прибора должна находиться в секторе в надписью «БАТАРЕЯ». Через 5 минут прибор готов к работе. Если стрелка не доходит до сектора «БАТАРЕЯ», то сетевой блок питания неисправен, а при эксплуатации с батарейным блоком питания – разрядилась батарея;

Произвести электрическую калибровку прибора ПИ-6 по шуму и по вибрации. При калибровке по шуму предусилитель ПМ-4 соединить с эквивалентом капсюля микрофонного 5, штекером 6 и вставить последний в гнездо «КАЛИБР» (рис. 2). Органы управления прибора ПИ-6 установить в следующие положения:

«ДЕЛИТЕЛЬ 1» - 40;

«ДЕЛИТЕЛЬ 2» - 40;

«РОД ИЗМЕРЕНИЯ» - ЛИН;

«РОД РАБОТЫ» - БЫСТРО;

«ЗВУК-ВИБРАЦИЯ» - ЗВУК.

Переменным резистором «ЗВУК» совместить стрелку показывающего прибора с делением 7 его шкалы.

Для калибровки по вибрации необходимо выполнить операции, аналогичные изложенным выше. При этом эквивалент капсюля 5 следует заменить эквивалентом вибропреобразователя 12, тумблер «ЗВУК-ВИБРАЦИЯ» установить в положение «ВИБРАЦИЯ» и переменным резистором «ВИБРАЦИЯ» установить стрелку показывающего прибора на деление 7 шкалы.

Порядок работы с измерителем ИШВ-1

Для измерения шума соединить с помощью втулки 5 предусилитель 6 с капсюлем микрофонным 1 (рис. 3).

1. При измерении уровня звука в дБА:

установить переключатели на приборе ПИ-6 в следующие положения:

«ДЕЛИТЕЛЬ 1» - 80;

«ДЕЛИТЕЛЬ 2» - 40;

«РОД ИЗМЕРЕНИЯ» - ЛИН;

«РОД РАБОТЫ» - БЫСТРО;

«ЗВУК-ВИБРАЦИЯ» - ЗВУК.

Держать предусилитель в процессе замеров на вытянутой руке или закрепить его на подставке;

Вывести стрелку показывающего прибора в правую часть шкалы изменением положения сначала переключателя «ДЕЛИТЕЛЬ 1», а затем «ДЕЛИТЕЛЬ 2»;

Определить уровень звука L (дБА) по формуле:

Где - положение переключателя «ДЕЛИТЕЛЬ 1»

- положение переключателя «ДЕЛИТЕЛЬ 2»

П – показание по шкале прибора

- поправка на уровень чувствительности капсюля в соответствии с паспортом ( ).

Для упрощения расчетов поправку можно автоматически ввести в результат измерений. Для этого после электрической калибровки прибора ПИ-6 резистором «ЗВУК» необходимо изменить положение стрелки относительно деления 7 шкалы на величину поправки с учетом ее знака.

2. Измерение уровней звукового давления L (дБ) в октавных полосах частот производиться по методике, изложенной выше для уровней звука, но в этом случае переключатель «РОД ИЗМЕРЕНИЯ» устанавливаю в положение «ЛИН». Предварительно измеряют общий уровень звукового давления, после чего переключатель «РОД ИЗМЕРЕНИЙ» переводят в положение «ФИЛЬТРЫ», а переключатель «ЧАСТОТА HZ» - поочередно в положения 63, 125,…,8000, снимая каждый раз показания переключателей «ДЕЛИТЕЛЬ 1», «ДЕЛИТЕЛЬ 2» и показывающего прибора.

При измерении уровней звукового давления в октавных полосах частот переключатель «ДЕЛИТЕЛЬ 1» остается в положении, в котором был зафиксирован общий уровень звукового давления, и пользоваться им не допускается. Установка стрелки показывающего прибора в правую часть шкалы производиться только переключателем «ДЕЛИТЕЛЬ 2».

При измерении низкочастотных составляющих шума могут возникать флуктуации, для устранения которых переключатель «РОД РАБОТЫ» следует установить в положение «МЕДЛЕННО».

Измерение уровней виброскорости в октавных полосах частот проводиться в такой последовательности:

Установить вибропреобразователь Д13 на исследуемый объект в направлении в одной из координатных осей X, Y, Z, соединить его с интегратором 7, а последний – с предусилителем 6 (рис. 3);

Установить переключатели на прибореПИ-6 в следующие положения:

«ДЕЛИТЕЛЬ 1» - 80;

«ДЕЛИТЕЛЬ 2» - 40;

«РОД ИЗМЕРЕНИЯ» - ЛИН;

«РОД РАБОТЫ» - БЫСТРО;

«ЗВУК-ВИБРАЦИЯ» - ВИБРАЦИЯ;

Вывести стрелку показывающего прибора в правую часть шкалы, измеряя положение переключателя «ДЕЛИТЕЛЬ 1», а затем «ДЕЛИТЕЛЬ 2»;

Оставить «ДЕЛИТЕЛЬ 1» в зафиксированном положении до окончания измерений уровней виброскорости в октавных полосах частот;

Установить переключатель «РОД ИЗМЕРЕНИЙ» в положение «ФИЛЬТРЫ»;

Установить переключатель «ЧАСТОТА HZ» поочередно положения 16, 32,…,1000 Гц; при этом в каждой октавной полосе вывести стрелку показывающего прибора в правую часть шкалы переключателем «ДЕЛИТЕЛЬ 2»;

Снять показания переключателей «ДЕЛИТЕЛЬ 1», «ДЕЛИТЕЛЬ 2» и показывающего прибора в каждой октавной полосе по формуле:

,

Где - коэффициент ослабления интегратора (в соответствии с паспортом прибора )

- поправка на чувствительность вибропреобразователя Д13 ( = 6,6 дБ), остальные обозначения те же, что и в формуле 1.

Измерение уровней виброускорения в октавных полосах частот проводится по методике измерения уровней виброскорости. При этом вместо преобразователя Д13 используется преобразователь Д14, а вместо интегратора 7 – эквивалент вибропреобразователя 8 (рис. 3).

Уровни виброускорения (дБ) в октавных полосах частот определяются по формуле:

,

Где - поправка на чувствительность вибропреобразователя Д14 ( ),

Остальные обозначения те же, что и в формуле 1.