基于噪声的诊断报告.doc
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1、基于噪声的诊断报告第七章基于噪声的诊断报告7.1基本概念7.1.1.故障故障:在工作过程中因某种原因“丧失规定功能”危害安全的现象故障诊断基本分类:1.油液监测 2.振动监测 3.噪声监测 4.性能趋势分析 5.无损探伤 7.1.2.噪声的定义及特点噪声的定义:1.按原理分:物理学角度:不协调音称为噪声,协调音称为乐音;生理学观点:使人产生烦躁感觉的声音均为噪声;2.按环境分类:设备噪声:运行设备发出的不规则的、间隙的或随机的声波;环境噪声:人们所处的某一环境的噪声总和;背景噪声:与某一观察研究的声源无关的一些干扰噪声。噪声的特点:1噪声污染是感觉公害:对噪声的判断与个人所处的环境和主观愿望有
2、关。因此,噪声评价要结合受害人的生理及心理因素,噪声标准也要依据不同的时间、地点和人的行为状态等分别制订。2噪声污染是局部的和多发性的:噪声污染源发出的噪声向四周辐射时,会随距离的增加而迅速衰减、消失。无论多强的噪声都只能波及局部的范围,而不像大气污染和水污染那样可能大范围地扩散。 3噪声污染是暂时性污染:噪声污染不是由别的物质加给的,而仅仅是由空气中的物理变化所引起。因此在声音过去之后,没有残留物质留下,噪声污染在环境中不持久、不积累。换言之,噪声污染一面产生,一面消失,不会像别的污染物那样在环境中积累起来对环境形成持久的危害 噪声的波形:噪声的类型:1.按噪声源的物理特性可将噪声分:机械振
3、动性噪声-由机械运转中部件摩擦、撞击以及因机械动力、磁力不平衡产生振动而辐射的噪声,如机床、电动机运转的噪声 ;气体动力噪声-由物体高速运动、气流喷射以及化学爆炸等引起周围压力突变而产生的噪声,如超音速喷气飞机的轰鸣声、内燃机的排气声均届此类2. 按噪声时间变化的属性分:稳态噪声-指在观察时间内幅值和频带变化都很小的可听噪声,如电动机、排气扇所产生的噪声 ;非稳态噪声-与稳态噪声相反,幅值和频带变化大的噪声即为非稳态噪声 ;起伏噪声-在观察过程中声级连续在一个相当大的范围内变化的可听噪声称为起伏噪声,如交通噪声 ;间歇噪声-声级保持在背景之上的时间超过1秒,并多次下降到背景噪声的可听噪声称为间
4、歇噪声; 脉冲噪声-指由一个或多个持续时间小于1秒的冲击声组成的可听噪声 7.1.3.声音的度量以及噪声的合成公式声音的物理度量:1.声压 P:声波作用于物体上的压力 ,单位 Pa(帕=牛/米2);(1)可听最弱声压(基准声压); P0 = 210-5 Pa ; (2)痛阈声压 20 Pa;(3)声压级 Lp :声压的对数,单位 dB(分贝 )公式: 2.声强I:单位时间垂直于声传播方向上单位面积内通过的声能,单位 W/m2,听阈声压对应声强值作为基准声强:I0 = 10-12 W/m2。声强级 LI: 3.声功率 L:声功率是声源在单位时间内发射出的总能量,通常用W表示,单位为瓦(W),基准
5、声功率 L0 = 10-12 W。 声功率级 LI:噪声的合成:两个声源(声压分别为P1和P2)叠加时,总声压为: 两个声源合成的总声压级为: 声强级和声功率级求和:声强级的求和: 总声功率级的求和:噪声的频谱:任何机器噪声都包含有不同的频率成分,频率低的声音低沉,频率高的声音尖锐。将分析频率范围划分为若干频段,每个频段的上限频率为fU,下限频率为fL,并保持它们的比值为一常数。 fU/fL = 2n n=1, 称为倍频程分析:(Octave band Analysis)n=1/3, 称为1/3倍频程分析。频段的中心频率(频段的名义频率):将各频段的功率谱密度积分起来作为该频段的谱值 倍频程频
6、谱划分: 人耳的听觉特性:人耳对不同频率的声音敏感程度是不同的。人耳对声音的响度感觉与频率有关,对4KHz的声音最敏感。响度 S:人耳主观判断声音强度大小的量, 单位 宋(sone),正前方声压级40dB、1000Hz:响度级 LS:单位:方(phon) ;以1KHz的纯音为基准,当某噪声与该纯音一样响时。则它的响度级就等于该纯音的声压级。响度级是主观评价量,声级是客观评价量 计权声级(加权声级):进制讯号噪声比(SignalNoiseRatio)简称讯噪比或信噪比,是指有用讯号功率与无用的噪声功率之比,通常用分贝计量。为了模拟人耳听觉在不同频率有不同的灵敏性,在声级计内设有一种能够模拟人耳的
7、听觉特性,把电信号修正为与听感近似值的网络,这种网络叫作计权网络。通过计权网络测得的声压级,已不再是客观物理量的声压级(叫线性声压级),而是经过听感修正的声压级,叫作计权声级或噪声级。计权网络:A计权网络:是效仿倍频等响曲线中的40方曲线设计的,较好地模仿了人耳对低频段(500赫以下)不敏感,对1000-5000赫声敏感的特点。用A计权测量的声级叫做A声级,记作分贝(A),或dBA。 B计权网络:是效仿70方等响曲线,低频有衰减,。C计权网络:是效仿100方等响曲线,在可听频率范围内,有近乎平直的特 点,让所有频率的声音近乎均同通过,基本上不衰减,因此C计权网络代表总声压级7.1.4噪声诊断噪
8、声诊断(噪声监测):以机器运行中的噪声作为信息源,在机器运行过程中,通过噪声参数的变化特征判别机器的运行状态(缺点:易受环境噪声影响) 噪声诊断的发展:1. 利用声音判断设备运行状况是古老的简易方法,例:铁路工人用手锤检查车架和车轮的故障 2. 传统的靠听觉的方法受环境影响大,定性的检测方法,依赖于人的经验和技巧。用听诊棒和电子听诊器可以减小干扰。 3. 现代声学检测技术已经有了很大发展,在工程中也有了广泛的应用 7.2噪声检测的基本理解7.2.1.声级计声级计:声级计是噪声测量中最普通和常用的仪器设备 声级计类型:按精度可分为四种类型:O型声级计-实验用的标准声级计;型声级计-相当于精密声级
9、计; 型和型声级计-一般用途的普通声级计。按体积分:O便携式声级计I袖珍式声级计。按用途分:(1)一般声级计(2)车辆声级计(3)脉冲声级计(4)积分声级计(5)噪声剂量计声级计结构: 声级计主要由传声器、放大器和衰减器、计权网络、指示表头、倍频程滤波器等部分组成。 声级频谱仪: 频谱仪是测量噪声频谱的仪器,它的基本组成大致与声级计相似。但是频谱分析仪中,设置了完整的计权网络(滤波器)。借助于滤波器的作用,可以将声频范围内的频率分成不同的频带进行测量。一般情况下,进行频谱分析时,都采用倍频程划分频带。如要进行更详细的频谱分析,就要用窄频带分析仪,例如用1/3频程划分频带传声器: 按其变换原理,
10、可分成电容式、压电式和电动式等类型,其中电容式传声器在噪声测试中的应用最为广泛 7.2.2噪声监测要点:测量前应仔细校准仪器。可用仪器内部校准信号校准,也可用活塞发声器和声级校准顺校准。在校准时,要用线性(LIN)档或C档校准。检查电池电压 。防止风对仪器的影响,在户外测量时,要在传声器上安装风罩,户外风力不得超过四级。当测得的声压级与噪声本底噪声相差不到10dB时,应扣除背景噪声的影响和修正值才是真正的声源声压级。当测得声压级大于本底噪声不到2dB时,则该数据无效。计权网络ABC的使用:在不同的频谱分析时,如无滤波器可用ABD三档读数值,可以定性地估计噪声的频率特性:即LA=LB=LC,噪声
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