Определение отношения звукового давления к турбулентному шуму в измерительном воздуховоде (отношение "сигнал-шум")
В.1 Общие положения
Настоящее приложение устанавливает методы определения отношения "сигнал-шум". Метод по В.2 применяют при угле закрутки потока не более 15°.
В.2 Метод сравнения с использованием конусной насадки и антитурбулентного экрана
Данный метод требует измерений с использованием:
a) конусной насадки;
b) антитурбулентного экрана.
Метод основан на предположении, что шум испытуемого источника и турбулентный шум независимы. Метод использует экспериментально определенную разность , дБ, уровней турбулентного шума, воспринимаемого микрофоном с конусной насадкой и микрофоном в антитурбулентном экране (далее - подавление турбулентного шума), в зависимости от средней скорости потока и частоты [см. таблицу G.1 (приложение G)].
Согласно 7.2.1 уровень звукового давления при применении антитурбулентного экрана должен не менее чем на 6 дБ превышать уровень турбулентного шума, что эквивалентно другому условию: разность сигналов микрофона с конусной насадкой и антитурбулентным экраном не должна превышать значения , которое является функцией подавления турбулентного шума , антитурбулентным экраном (см. таблицу В.1).
Таблица В.1 - Предельно допустимая разность уровней звукового давления, измеренных с конусной насадкой и антитурбулентным экраном, в зависимости от подавления турбулентного шума антитурбулентным экраном
, дБ | , дБ |
10 | 5,1 |
11 | 5,9 |
12 | 6,7 |
13 | 7,6 |
14 | 8,5 |
15 | 9,4 |
16 | 10,3 |
17 | 11,3 |
18 | 12,2 |
19 | 13,2 |
20 | 14,1 |
21 | 15,1 |
22 | 16,1 |
23 | 17,1 |
24 | 18,1 |
25 | 19 |
Примечание - Значения соответствуют минимальному отношению "сигнал-шум" 6 дБ. |
Определение отношения "сигнал-шум" при работающем испытуемом вентиляторе выполняют следующим образом:
- измеряют среднюю скорость потока в воздуховоде в заданном радиальном положении микрофона (см. таблицу 7) с антитурбулентным экраном и определяют подавление турбулентного шума , например, по данным производителя или по таблице G.1 для антитурбулентного экрана (см. рисунок G.1);
- измеряют с антитурбулентным экраном средний на окружности уровень звукового давления в воздуховоде , используя один из методов по 7.2.2-7.2.4 с учетом суммарной поправки ;
- повторяют с учетом поправки измерения с конусной насадкой, помещая микрофон на относительном радиальном расстоянии (см. таблицу 7) и обозначают результат ;
- находят разность .
Если превышает значение , указанное в таблице G.1 (приложение G) для данного подавления турбулентного шума , антитурбулентным экраном, то отношение "сигнал-шум" менее 6 дБ, т.е. уровень звукового давления вентилятора, измеренный с антитурбулентным экраном, менее чем на 6 дБ превышает турбулентный шум.
В.3 Метод с использованием глушителя
Средний уровень звукового давления измеряют дважды с антитурбулентным экраном в каждой третьоктавной полосе. При первом измерении используют измерительный воздуховод. При втором измерении участок измерительного воздуховода между вентилятором и измерительной плоскостью заменяют глушителем, площадь поперечного сечения которого такая, как у воздуховода. Вносимые потери глушителя по ГОСТ 28100 должны быть не менее 10 дБ для каждой полосы.
Если в каждой третьоктавной полосе разность результатов первого и второго измерений не менее 5 дБ, то минимальное значение отношения "сигнал-шум" соответствует требованию, т.е. оно не менее 6 дБ.
В.4 Метод функции когерентности
Метод применим в диапазоне частот, в котором звук в измерительном воздуховоде распространяется в виде плоских волн. Он требует применения анализатора спектра с быстрым преобразованием Фурье. Используют два идентичных микрофона (далее - пара микрофонов) с одинаковым устройством защиты (антитурбулентный экран, конусная насадка или губчатый шар). Один из них устанавливают, как приведено на рисунке 10, а другой смещают по окружности на угол 180° в той же плоскости, сохраняя неизменным направление микрофона. Измерения парой микрофонов проводят в двух положениях на окружности, угол между которыми равен 90°.
Для каждого положения пары микрофонов по 16 реализациям определяют функцию когерентности сигналов в зависимости от частоты. Рассчитывают среднеарифметическое значение квадратных корней из значений функции когерентности для всех частот каждой третьоктавной полосы. Результаты расчета для двух положений пары микрофонов усредняют и среднее значение возводят в квадрат, рассчитывая таким образом среднее значение функции когерентности для каждой третьоктавной полосы.
Примечания
1 Число отсчетов функции когерентности по частоте, приходящееся на одну третьоктавную полосу, будет неодинаковым для разных полос и зависит от отношения ширины третьоктавной полосы к выбранному частотному разрешению анализатора спектра, которое в свою очередь определяется всем диапазоном частот измерений.
2 Арифметическое усреднение отсчетов функции когерентности с последующим возведением в квадрат для получения значения функции когерентности третьоктавной полосы допустимо в предположении статистической независимости усредняемых отсчетов (аналогично энергетическому усреднению для уровней звуковой мощности).