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噪声振动及测量方法

2021.4.12

物体围绕平衡位置作往复运动叫振动，振动是噪声产生的原因。机械设备产生的噪声有两种传播方式：一种是以空气为介质向外传播，称为空气声;另一种是声源直接激发固体构件振动，这种振动以弹性波的形式在基础、地板、墙壁中传播，并在传播过程中向外辐射噪声，称为固体声。振动能传播固体声而造成噪声危害;同时振动本身能使机械设备、建筑结构受到破坏，人的机体受到损伤。振动测量在工业上也有许多应用，如检测地下管道泄漏，检查旋转机械的平衡性能等。振动测量和噪声测量是相关的，部分仪器可通用。只要将噪声测量系统中声音传感器换成振动传感器，将声音计权网络换成振动计权网络，就成为振动测量系统。但振动频率往往低于噪声的频率。人感觉振动以振动加速度表示，一般人的可感振动加速度为0.03 m/s2，而感觉不适的振动加速度为0.5 m/s2，不能容忍的振动加速度为5 m/s2，人的可感振动频率最高为1000 Hz，但仅对 100 Hz以下振动才较敏感，而最敏感的振动频率与人体共振频率相等或相近。人体共振频率在直立时为4～10 Hz，俯卧时为3～5 Hz。城市区域环境振动标准《城市区域环境振动标准》(GB 10070-88)规定了城市各类区域铅垂向Z振级标准值(见表1)。表1城市各类区域铅垂向Z振级标准值单位：dB 1582078881508410.png 注：1.标准值适用于连续发生的稳态振动、冲击振动和无规则振动。 2.每日发生几次的冲击振动，其最大值昼间不允许超过标准值10 dB，夜间不超过3 dB。 1.适用地带范围的划定 (1)特殊住宅区：是指特别需要安静的住宅区。 (2)居住、文教区：是指纯居住区和文教、机关区。 (3)混合区：是指一般商业与居住混合区，工业、商业、少量交通与居住混合区。 (4)商业中心区：是指商业集中的繁华地区。 (5)工业集中区：是指在一个城市或区域内规划明确确定的工业区。 (6)交通干线道路两侧：是指车流量每小时100辆以上的道路两侧。 (7)铁路干线两侧：指距每日车流量不少于20列的铁道外轨30 m外两侧的住宅区。标准适用的地带范围由当地人民政府划定，标准昼间和夜间的时间由当地人民政府按当地习惯和季节变化划定。 2.监测方法 (1)测量点的布设：测量点应设在建筑物室外0.5 m以内振动敏感处，必要时测量点置干建筑物室内地面中央，标准值均取表7-15中的值。 (2)计算方法：铅垂向Z振级的测量及评价量的计算方法将在以下作详细说明。城市区域环境振动测量方法 1.名词术语 (1)振动加速度级：振动加速度与基准加速度之比的以10为底的对数乘以20，记为VAL，单位为分贝(dB)。按定义此量用公式表达为： 1582078881977737.png 式中：a—振动加速度的有效值，m/s2 ; 　　a0—基准加速度，a0= 10-6m/s2。 (2)振动级：按ISO 2631-1:1997规定的全身振动不同频率计权因子修正后得到的振动加速度级，简称振级，记为VL，单位为分贝(dB)。 (3) Z振级：按ISO 2631-1:1997规定的全身振动Z计权因子修正后得到的振动加速度级，记为VLZ，单位为分贝(dB)。 (4)累积百分Z振级：在规定的测量时间T内，有N%时间的Z振级超过某一VLz，这个VLz叫作累积百分Z振级，记为VLZN，单位为分贝(dB)。 (5)稳态振动：观测时间内振级变化不大的环境振动。 (6)冲击振动：具有突发性振级变化的环境振动。 (7)无规振动：未来任何时刻不能预先确定振级的环境振动。 2.测量仪器用于测量环境振动的仪器，其性能必须符合ISO 8041:2005有关条款的规定。测量系统每年至少送计量部门校准一次。 (三)测量量及读值方法 1.测量量测量量为铅垂向Z振级。 2.读数方法和评价量 (1)本测量方法采用的仪器时间计权常数为1s。 (2)稳态振动：每个测点测量一次，取5s内的平均示数作为评价量。 (3)冲击振动：取每次冲击过程中的最大示数为评价量。对于重复出现的冲击振动，以10次读数的算术平均值为评价量。 (4)无规振动：每个测点等间隔地读取瞬时示数。采样间隔不大于5s，连续测量时间不少于1000 s，以测量数据的VLz10为评价量。 (5)铁路振动：读取每次列车通过过程中的最大示数，每个测点连续测量20次列车，以20次读值的算术平均值为评价量。 (四)测量位置及检振器的安装 (1)测量位置：测点置于各类区域建筑物室外0.5 m以内振动敏感处，必要时，测点置于建筑物室内地面中央。 (2)检振器的安装：确保检振器平稳地安放在平坦、坚实的地面上。避免置于如地毯、草地、沙地或雪地等松软的地面上。检振器的灵敏度主轴方向应与测量方向一致。 (五)测量条件测量时振源应处于正常工作状态，应避免足以影响环境振动测量值的其他环境因素，如剧烈的温度梯度变化、强电磁场、强风、地震或其他非振动污染源引起的干扰。

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