機(jī)器設(shè)備噪聲測試：振動(dòng)法測噪聲
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對(duì)電機(jī)、電器、電冰箱進(jìn)行大量試驗(yàn)研究，以求取這些產(chǎn)品的實(shí)際輻射效率指數(shù)，試驗(yàn)研究程序大致這樣進(jìn)行：
（1） 按不同尺寸結(jié)構(gòu)選擇系列的典型樣機(jī)，如電機(jī)從80到280機(jī)座都有，冰箱幾種容積結(jié)構(gòu)都有。
（2） 在樣機(jī)（電機(jī)、電冰箱、電器）的表面上確定有代表的振動(dòng)區(qū)和相應(yīng)的典型測點(diǎn)，如電機(jī)有6~7個(gè)點(diǎn)；電器有4~5個(gè)點(diǎn)；冰箱則是29個(gè)點(diǎn)，在每個(gè)測點(diǎn)上按1/3倍頻程（有33個(gè)頻段）及A計(jì)權(quán)測定表面頻帶振動(dòng)級(jí)及A計(jì)權(quán)振動(dòng)級(jí)，同時(shí)，按國際和我國標(biāo)準(zhǔn)的消聲室精密法的標(biāo)準(zhǔn)測定各樣機(jī)的1/3頻帶聲功率級(jí)和A計(jì)權(quán)聲功率級(jí)，一般稱此為消聲室的聲壓級(jí)測定方法。
（3） 將表面振動(dòng)測定結(jié)果與消聲室內(nèi)遠(yuǎn)場聲壓級(jí)方法測得的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（按1/3倍頻帶及A計(jì)權(quán)）以求取各種產(chǎn)品的實(shí)際輻射效率曲線。
經(jīng)過對(duì)十多萬數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，我們得到了很有規(guī)律的10lgσ曲線，如圖1所示。圖中輻射效率指數(shù)曲線（曲線1、2、3）與大量實(shí)測值的相關(guān)性很強(qiáng)，相關(guān)系數(shù)三種產(chǎn)品都在0.9以上，電機(jī)為0.998，電器為0.989，電冰箱為0.903，充分顯示了機(jī)電產(chǎn)品實(shí)際輻射效率的規(guī)律性。也證明了用測量機(jī)電產(chǎn)品表面振動(dòng)來確定其噪聲功率級(jí)的可行性。
曲線2（點(diǎn)劃線），為電機(jī)的輻射效率指數(shù)曲線
曲線3（雙劃線），為電器的輻射效率指數(shù)曲線
曲線4（虛線），為電冰箱輻射效率指數(shù)曲線
比較幾條曲線可見，電機(jī)最接近脈動(dòng)球的曲線，幾乎介于0階與1階理論曲線之間，從電機(jī)的模態(tài)振型分析也可以證實(shí)其相似性。
四.實(shí)際應(yīng)用結(jié)果
按照?qǐng)D1的實(shí)際輻射效率指數(shù)曲線制成計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，加入測振儀的放大線路中，再增加聲級(jí)計(jì)中規(guī)定的A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)。這樣測振儀就可以直接測得各產(chǎn)品的噪聲級(jí)了。由于在求取曲線時(shí)，是表面振動(dòng)級(jí)與遠(yuǎn)場求得的噪聲功率級(jí)之間關(guān)系得到的，所以曲線中已引入了對(duì)近場測試的修正。所以，由于這種加入計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)的測振儀測得的表面振動(dòng)速度平均值,加上表面積對(duì)數(shù)的十倍，就可以作為該產(chǎn)品遠(yuǎn)場噪聲功率級(jí)，對(duì)應(yīng)不同尺寸的聲源，輻射效率指數(shù)計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)是可按尺寸大小調(diào)節(jié)的。這樣，振動(dòng)噪聲檢測儀的應(yīng)用范圍更廣了。
應(yīng)用這種儀器，對(duì)幾種產(chǎn)品驗(yàn)證測試：
對(duì)比測試基礎(chǔ)是以在精密級(jí)半消聲室內(nèi)用相應(yīng)產(chǎn)品的國標(biāo)或國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行聲功率級(jí)測定計(jì)算結(jié)果為準(zhǔn)。用振動(dòng)法測定機(jī)器聲功率級(jí)可以有兩種狀態(tài)，一種是在消聲室內(nèi)相同運(yùn)行狀態(tài)下對(duì)比測試，另一種則是生產(chǎn)線上現(xiàn)場振動(dòng)法測定結(jié)果與消聲室聲壓法測定結(jié)果比較。
實(shí)際驗(yàn)證結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算表明測振法測定機(jī)器聲功率級(jí)與在消聲室內(nèi)用聲壓法的測定結(jié)果有很強(qiáng)的相關(guān)性和較高的精度。幾種產(chǎn)品驗(yàn)證測試的統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算結(jié)果列入表1
| 產(chǎn)品類別 | 兩方法相關(guān)系數(shù)r | 兩方法平均差 | 兩方法差的標(biāo)準(zhǔn)偏差σn-1 |
| 電 機(jī) | 0.999 | 0.015dB | 0.65dB |
| 電 器 | 0.996 | -0.53dB | 0.9dB |
| 冰 箱 | 0.892 | 0.67dB | 0.98dB |
實(shí)際驗(yàn)證的結(jié)果足以證明振動(dòng)法的生命力和可推廣性。如果其他各類產(chǎn)品都能得到相應(yīng)的實(shí)際輻射效率指數(shù)曲線那么測振法的應(yīng)用范圍將會(huì)更加寬廣。
從批量隨機(jī)抽樣的驗(yàn)證結(jié)果還證明，振動(dòng)法的測試精度是可以保證的，而且還相當(dāng)高。當(dāng)然，主要決定于實(shí)際輻射效率曲線的求取規(guī)律性是否很強(qiáng)，是否準(zhǔn)確。
振動(dòng)法的優(yōu)點(diǎn)在于可以避免空氣噪聲測試時(shí)由于背景聲和反射聲造成的影響，所以，對(duì)于現(xiàn)場噪聲控制時(shí)，可以在幾臺(tái)機(jī)器同時(shí)運(yùn)行的情況下，分別測定各臺(tái)機(jī)器的噪聲，并進(jìn)行分析。因此，也適用于電機(jī)的負(fù)載噪聲測量。特別是負(fù)載噪聲的測試方法今后將以差值疊加法為發(fā)展方向，使振動(dòng)法的應(yīng)用更為有利。相信進(jìn)一步的應(yīng)用會(huì)更加證明這種方法的優(yōu)越性。
評(píng)論