機器設備噪聲測試的方法--振動法測噪聲
加入技術交流群
對電機、電器、電冰箱進行大量試驗研究，以求取這些產品的實際輻射效率指數，試驗研究程序大致這樣進行：
（1） 按不同尺寸結構選擇系列的典型樣機，如電機從80到280機座都有，冰箱幾種容積結構都有。
（2） 在樣機（電機、電冰箱、電器）的表面上確定有代表的振動區和相應的典型測點，如電機有6~7個點；電器有4~5個點；冰箱則是29個點，在每個測點上按1/3倍頻程（有33個頻段）及A計權測定表面頻帶振動級及A計權振動級，同時，按國際和我國標準的消聲室精密法的標準測定各樣機的1/3頻帶聲功率級和A計權聲功率級，一般稱此為消聲室的聲壓級測定方法。
（3） 將表面振動測定結果與消聲室內遠場聲壓級方法測得的結果進行統計分析（按1/3倍頻 帶及A計權）以求取各種產品的實際輻射效率曲線。
經過對十多萬數據的統計分析，我們得到了很有規律的10lgσ曲線，如圖1所示。圖中輻射效率指數曲線（曲線1、2、3）與大量實測值的相關性很強，相關系數三種產品都在0.9以上，電機為0.998，電器為0.989，電冰箱為0.903，充分顯示了機電產品實際輻射效率的規律性。也證明了用測量機電產品表面振動來確定其噪聲功率級的可行性。 幾種電產品實際輻射效率指數曲線
圖中：曲線0、1（實線）分別為脈動球0階及1階振動時的輻射效率指數曲線；
曲線2（點劃線），為電機的輻射效率指數曲線
曲線3（雙劃線），為電器的輻射效率指數曲線
曲線4（虛線），為電冰箱輻射效率指數曲線
比較幾條曲線可見，電機最接近脈動球的曲線，幾乎介于0階與1階理論曲線之間，從電機的模態振型分析也可以證實其相似性。
四.實際應用結果
按照實際輻射效率指數曲線制成計權網絡，加入測振儀的放大線路中，再增加聲級計中規定的A計權網絡。這樣測振儀就可以直接測得各產品的噪聲級了。由于在求取曲線時，是表面振動級與遠場求得的噪聲功率級之間關系得到的，所以曲線中已引入了對近場測試的修正。所以，由于這種加入計權網絡的測振儀測得的表面振動速度平均值,加上表面積對數的十倍，就可以作為該產品遠場噪聲功率級，對應不同尺寸的聲源，輻射效率指數計權網絡是可按尺寸大小調節的。這樣，振動噪聲檢測儀的應用范圍更廣了。
應用這種儀器，對幾種產品驗證測試：
對比測試基礎是以在精密級半消聲室內用相應產品的國標或國際標準進行聲功率級測定計算結果為準。用振動法測定機器聲功率級可以有兩種狀態，一種是在消聲室內相同運行狀態下對比測試，另一種則是生產線上現場振動法測定結果與消聲室聲壓法測定結果比較。
實際驗證結果的統計分析計算表明測振法測定機器聲功率級與在消聲室內用聲壓法的測定結果有很強的相關性和較高的精度。幾種產品驗證測試的統計分析計算結果列入表1
表1振動法與消聲室聲壓法測定結果統計分析計算表
產品類別 兩方法相關系數r 兩方法平均差 兩方法差的標準偏差σn-1
電 機 0.999 0.015dB 0.65dB
電 器 0.996 -0.53dB 0.9dB
冰 箱 0.892 0.67dB 0.98dB
實際驗證的結果足以證明振動法的生命力和可推廣性。如果其他各類產品都能得到相應的實際輻射效率指數曲線那么測振法的應用范圍將會更加寬廣。
從批量隨機抽樣的驗證結果還證明，振動法的測試精度是可以保證的，而且還相當高。當然，主要決定于實際輻射效率曲線的求取規律性是否很強，是否準確。
振動法的優點在于可以避免空氣噪聲測試時由于背景聲和反射聲造成的影響，所以，對于現場噪聲控制時，可以在幾臺機器同時運行的情況下，分別測定各臺機器的噪聲，并進行分析。因此，也適用于電機的負載噪聲測量。特別是負載噪聲的測試方法今后將以差值疊加法為發展方向，使振動法的應用更為有利。相信進一步的應用會更加證明這種方法的優越性。
評論