1.声级计概述
声级计又叫做噪声计,是一种按照一定的频率计权和时间计权测量声音的声压级或声级的仪器,是声学测量中最基本而又最常用的仪器。声级计可以用于环境噪声、机器噪声、车辆噪声以及其他各种噪声的测量,也可以用于电声学、建筑声学等的测量。
为了使世界各国生产的声级计的测量结果互相可以比较,国际电工委员会(IEC)1979年5月在斯德哥尔摩通过了IEC651《声级计》标准,制定了声级计的有关标准,并推荐各国采用,我国有关声级计的国家标准是《声级计的电、声性能及测试方法》(GB 3785—83)。2002年国际电工委员会发布了IEC 61672—2002《声级计》标准,我国根据该标准制定了《声级计检定规程》(JJG 188—2002)。该标准将声级计按用途可分为通用声级计、积分声级计、频谱声级计等;按精度可分为1级和2级,两种级别声级计的各种性能指标具有同样的中心值,仅仅是容许误差不同;按体积可分为台式、便携式和袖珍式声级计;按其指示方式还可分为模拟指示和数字指示声级计。
2.声级计的原理
声级计主要由传声器单元、放大分析单元、显示仪表单元三部分组成。
(1)传声器单元 它由传声器和前置放大器两级组成。传声器是将声信号转换成电信号的换能器;其要求频率范围宽、频率响应平直、失真小、动态范围大,尤其是稳定性要好。前置放大器起阻抗变换作用,要求输入阻抗高,输出阻抗低,以便与长延伸电缆连接。
(2)放大分析单元 它应具有放大器和频率计权网络等。放大器将来自传声器单元的微弱信号进行放大以达到一定幅度,要求有一定的放大量、一定的动态范围及频率范围等,并确保放大器在整个测量范围内均不失真地反映输入信号的大小变化,以保证测量的准确性和可靠性。频率计权网络是用有电网络模拟人耳的响度感觉特性。国家规定了三条曲线对应不同的响度级,其中A计权是模拟人耳对40方纯音的响应;B计权模拟人耳对70方纯音的响应;C计权是模拟人耳对100方纯音的响应。由于A计权网络测量的噪声声级值较为接近人耳对噪声的感觉,因此在噪声测量中往往用A声级来表示噪声级的大小。电梯的噪声试验用声级计也采用A计权。
(3)显示仪表单元 它包括检波电路、指示器电路等。检波电路是将来自交流放大器的信号进行检波,使直流放大器输出对应于被测声级的线性变化的直流电压。检波电路有峰值、平均值和有效值检波电路,声级测量中,用的最多的是有效值检波电路。声级计测量的结果都可以在指示器上指示出来。指示器有模拟指示器和数字指示器两种。指示电路还应具有“快”和“慢”时间计权特性。
3.典型的数字式声级计
早期的声级计是用电表指示测量结果的,发展至今,大多都是数字式的声级计。数字声级计是一种用数字显示测量结果的声级计,它不仅具有读数直观、准确等优点,同时通过BCD码输出可以配合其他分析处理仪器和计算机进行处理。现介绍一款HS6288E型多功能数字式声级计。
HS6288E型多功能噪声分析仪是一种袖珍式智能化的噪声测量仪器,它集积分、噪声统计、噪声采集等几种功能于一体,在设计和功能上都有许多创新,能满足多种测量要求,主要性能指标符合《声级计检定规程》要求。该仪器具有大屏幕液晶显示。测量结果可长期保存在仪器内,最多可以存储500组单组数据和4组整时数据,通过内置串行接口在现场或事后用打印机打印出来或传送至计算机。
(1)主要技术性能 传声器ϕ12.7mm(1/2in)驻极体测试电容传声器。频率计权:A、C计权;测量范围:35~130dB(A)、40~130dB(C);频率范围:20~10000Hz;时间计权:快(F)、慢(S);声级量程分高、中、低三挡:低挡(35~90dB)、中挡(50~110dB),高挡(70~130dB);保持特性:保持最大有效值;测量时间设定:10s、1min、5min、10min、15min、20min、1h、8h、24h、Man(人工);时钟:年、月、日、时、分、秒自动运行;自动测量功能:瞬时声级Lp、等效连续声级Leq、声暴露级Lae、统计声级Ls(L5、L10、L50、L90、L95)、标准偏差SD、最大声级Lmax、最小声级Lmin等;显示器:大屏幕液晶显示具有模拟表针、背光源显示等功能;输出接口:交流输出、直流输出、RS-232C串行接口;电源:5节LR6(5号)高能碱性电池,无外接电源插入插孔;质量:480kg。
(2)结构特征 仪器采用塑压成形的上下机壳,内侧喷涂导电漆形成屏蔽层,具有良好的抗电磁干扰性。外形为尖头,可减少声反射。主机重量轻、体积小,可手持操作。打开背面电池盖,能方便装取电池。(www.xing528.com)
4.声级计的正确使用
(1)使用时的注意事项
1)使用前应先阅读说明书,了解仪器的使用方法与注意事项。
2)安装电池或外接电源注意极性,切勿接反。长期不用应取下电池,以免漏液损坏仪器。
3)传声器切勿拆卸,防止掷摔,不用时放置妥当。
4)仪器应避免放置于高温、潮湿、有污水、灰尘、含盐酸及碱成分高的空气或化学气体的地方。
5)勿擅自拆卸仪器。如仪器不正常,可送修理单位或厂方检修。
(2)灵敏度的校准 为保证测量的准确性,使用前及使用后要进行校准。将声级校准器配合在传声器上,开启校准电源,读取数值,调节声级计灵敏度电位器,完成校准。
(3)测量方法 测量时,仪器应根据情况选择好正确挡位,两手平握声级计两侧,传声器指向被测声源,也可使用延伸电缆和延伸杆,减少声级计外型及人体对测量的影响。传声器的位置应根据有关规定确定。实际测量过程,若背景噪声与被测对象噪声之差小于10dB(A),则应考虑对表计噪声值按表5-1进行修正。注意,这里的背景噪声是指被测声源不存在时,周围环境的噪声,此时,记录测试噪声值应该用表测噪声值减去修正量。
表5-1 噪声修正值 (单位:dB(A))
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