第11章汽车噪声检测与检测设备.ppt
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1、学习目标,了解声级计的结构和使用方法。 掌握汽车噪声的检测方法。 掌握汽车噪声的检测标准。,第11章 汽车噪声检测与检测设备,11.1 汽车噪声及其影响,第11章 汽车噪声检测与检测设备,根据噪声源分类,可分为交通噪声、工业噪声和生活噪声3种。在交通噪声中,又可以分为道路交通噪声、铁路交通噪声、海河航运交通噪声和航空交通噪声4种。道路交通噪声可以分为车辆噪声和道路噪声两种。车辆产生的噪声,几乎可以占交通噪声的80左右。随着交通运输业的发展和汽车保有量的激增,噪声污染越来越严重。我国不少城市的噪声,特别是车辆噪声,已到了非治理不可的程度。为此,我国于1979年公布了国家标准GB14951979机
2、动车辆允许噪声和GB14961979机动车辆噪声测量方法,把控制车辆噪声纳入了环境保护的范畴。进入20世纪80、90年代又陆续颁布了汽油机、柴油机等噪声限值及测量方法等标准。进入21世纪,GB14952002汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法等一系列新标准的实施对行业主管部门控制汽车噪声的过快增长、促进生产企业和社会公众提高环保意识起到了积极作用。,11.1.1 汽车噪声的评价指标,第11章 汽车噪声检测与检测设备,声音是由声源作周期或非周期性振动而产生的。当声源振动时,声音以波的形式在弹性媒体(气体、液体或固体)中传播,即形成声波。声音的大小,与“声压”有关;声音的尖沉,与“音频”高低有关;
3、声音悦耳吵杂,与“音调”是否和谐有关。噪声是指那些人们不需要的、令人厌恶的或对人类生活和工作有防碍的声音。噪声不仅有其客观的物理特性,还依赖主观感觉的评定。如在听音乐时,悦耳的歌声不是噪声,而在老师讲课的课堂上,高音播放的音乐只能算是噪声。 1.音频 人耳可以听到的声音频率,大致为2020000Hz。频率越高,声音就越尖锐;频率越低,声音就越低沉。例如,打鼓的声音频率在100Hz左右;人讲话的声音约为几百赫兹;高音和乐器的声音约在1004000Hz范围内;尖叫的声音可能超过4000Hz。低于20Hz的声音称为次声,高于20000Hz的声音称为超声,都是人耳听不到的声音。 2.声压和声压级 声压
4、与声压级的概念已在2.5.2中阐述过,这里不再重复。 3.计权网络 在噪声研究中,一般用声压、声压级作为噪声测量的物理参数,实际上,人耳接受客观声压和频率后,主观上产生的“响度感觉”,与这些客观物理量之间并不完全一致。这种主、客观量的差异是由声波频率的不同而引起的。因此在噪声测量时,就存在着一个客观存在的声音物理量与人耳感觉的主观量的统一问题。如何把声压级和频率统一起来考虑,引出了“响度”的概念,单位为“方”(phon)。响度级反映人对声音的主观评价,将声压级和频率用一个单位统一表示。为此,人们在噪声分析仪中设计了A、B、C三种“频率计权”网络来对所测量噪声进行听感修正,其中A、B计权网络对对
5、中、低频声音有衰减,C计权网络基本上无衰减。测量噪声声压级时常用A计权。国标规定在测量汽车噪声时也要使用A计权。这是因为,研究表明,对于大多数的噪声而言,用A计权比其他计权能够更接近人耳的听觉响应特性。,11.1.2 汽车噪声的产生及其影响,第11章 汽车噪声检测与检测设备,按照噪声产生的过程,可将汽车噪声源大致分为两类,一是与发动机运转有关的噪声;另一类是与汽车行驶有关的噪声。与发动机运转有关的噪声主要包括发动机运转时发出的燃烧噪声、机械噪声、进排气噪声和风扇噪声,以及发动机运转时所带动的各种附件(如压气机、发电机等)发出得噪声。与汽车行驶有关的噪声主要包括:传动机构(变速器、传动轴及驱动桥
6、)的机械噪声、轮胎发出的噪声、车身振动及和空气作用所发出的噪声。 1.发动机噪声 (1)燃烧噪声和机械噪声 燃烧噪声。机械噪声。 (2)进、排气噪声 (3)风扇噪声,11.1.2 汽车噪声的产生及其影响,第11章 汽车噪声检测与检测设备,2.传动机构噪声 变速器噪声主要是因齿轮振动引起的噪声,以及轴承运转声、润滑油搅拌声,发动机振动传至变速器箱体而辐射的噪声等。 传动轴噪声主要表现为汽车行驶中传动轴发出周期性响声,且车速越高响声越严重,甚至引起车身发生抖动、驾驶员握转向盘的手有麻木感,这是由于传动轴变形、轴承松旷及装配不良等原因造成的。提高装配精度,检查平衡片有无脱落,避免超速行驶,可减少传动
7、轴噪声。 驱动桥噪声在汽车行驶时车后部发出较大的响声,且车速越高响声越大。主要是齿隙不合适、齿轮装配不当,轴承调整不当等原因造成的。 3.制动噪声 制动噪声是汽车制动过程中由制动器摩擦诱发引起制动器等部件振动发出的声响,通常称为制动尖叫声。特别是制动器由热态转为冷态时更容易产生这种噪声。鼓式制动器比盘式制动器产生的噪声大。 4.轮胎噪声 轮胎噪声包括:轮胎花纹噪声、道路噪声、弹性振动噪声以及轮胎旋转时搅动空气引起的风噪声。,11.2. 汽车噪声检测与检测设备 11.2.1汽车噪声检测设备,第11章 汽车噪声检测与检测设备,1.声级计的结构与工作 声级计是一种能将汽车噪声,按人耳听觉特性近似地测
8、定其噪声级的仪器,其面板如右图所示。声级计有精密声级计和普通声级计两类。噪声级是指用声级计测得的并经过听感修正的声压级(dB)或响度级(phon)。 声级计一般由传声器、电子线路(包括放大器、衰减器、计权网络、检波器等)、指示仪表及电源等组成。其结构原理方框图如下图所示。,11.2. 汽车噪声检测与检测设备 11.2.1汽车噪声检测设备,第11章 汽车噪声检测与检测设备,(1)传声器 传声器也叫话筒、麦克风,是将声压信号(机械能)转变为电信号(电能)的传感器,是声级计中的关键元器件之一。 传声器的种类很多,按照它们的构造不同,可以分为动圈式、电容式、压电式、半导体式传声器等多种;常用的传声器是
9、动圈式和电容式两种传声器。 (2)放大器和衰减器 由于传声器将声压转变为电压的能量很小,所以在声级计中安装有低噪声放大器。 (3)计权网络 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。 (4)检波器 为了使经过放大的信号通过仪表显示出来,声级计还需要有检波器,以便把迅速变化的电压信号转变成变化较慢的直流电压信号。 (5)指示仪表 指示仪表是一只电表,对其刻度进行一定的标定,可从表头上直接读出噪声级的dB值。,11.2.1汽车噪声检测设备,第11章 汽车噪声检测与检测设备,2.声级计的使用和维护 (1
10、)声级计使用前的检查和校准 在未接通电源时,先检查仪表指针是否在机械零点上。 检查电池容量。把声级计功能开关对准“电池”,衰减器任意,此时电表指针应达到额定红线或规定区域,否则读数不准,应更换电池。 打开电源开关,预热仪器约10min。 对仪器进行校准。每次测量前或使用一段时间后,必须对仪器的电路和传声器进行校准。声级计上一般都配有电路校准的“参考”位置,可校验放大器的工作是否正常。如不正常,应调节微调电位器。电路校准后,再利用标准传声器对声级计上的传声器进行对比校准。 将声级计的功能开关对准“线性”、“快”档。由于一般办公室内的环境噪声约为40-60dB,因此声级计上应有相应的示值。变换衰减
11、器刻度盘,表头示值应相应变化10dB左右。 检查计权网络。接以上步骤,将“线性”位置依次变为“C”、“B”、“A”。由于室内环境噪声多为低频成分,故经频率计权后的噪声级示值将低于线性值,而且应依次递减。 考查“快”、“慢”档。将衰减器刻度盘调至高dB值处(例如90dB)。通过操作人员发出声响,并注意观察“快”档时的指针摆动能否跟上发音速度,“慢”档时的指针摆动是否明显迟缓。 经过上述检查和校准后,声级计便可投入使用。在不知道被测声级多大时,必须把衰减器刻度盘预先放在最大衰减位置(即120dB),在实测中再逐步旋至被测声级所需要的衰减档。,11.2.1汽车噪声检测设备,第11章 汽车噪声检测与检
12、测设备,(2)声级计的使用和维护注意事项 使用前,应注意查看连线有无损伤和接触不良等。 检测时要注意仪表量程的选择应由高到低,防止指针超出刻度线以外。测量前应根据被测声音的大小将量程开关置于合适的挡位,如无法估计其大小,应先将量程开关置于最高挡。 检测时要避免声级计受反射音、大风和电磁波的影响。 声级计要避免受振动和冲击,注意防潮和避免阳光直射。 电池式声级计在不使用期间,应取下干电池。电池已低于规定的工作电压,需要更换。在更换电池时,要特别注意应将电源开关置于“关”的位置。用完后应及时关掉电源开关,否则电池的电能将耗尽。 声级计前端的多孔泡沫塑料圆球是风罩,在室外测量或当风速超过0.5m/s
13、时应使用风罩,以减少风噪声的影响。风罩还能保护传声器不受尘埃的损害,因此在检测站内也应使用风罩。 使用1个月后,应检查传声器有无灰尘。 长期不使用时,应湿度的影响,易发生故障,须对声级器的内部进行干燥。 声级计每年要接受有关部门的检定。,11.2.2汽车噪声检测方法,第11章 汽车噪声检测与检测设备,1汽车加速行驶车外噪声测量方法 (1)汽车加速行驶车外噪声的测量仪器和测量场地要求见GB14952002汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法的规定。 (2)气象条件测量应在良好天气中进行。测量时传声器高度的风速不应超过5m/s。必须注意测量结果不受阵风的影响。可以采用合适的风罩,但应考虑到它对传声器
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