1. 測定項目

(1)電機噪聲的A計權聲功率級。

(2)電機噪聲的1/1倍頻程或1/3倍頻程頻譜分析。

(3)電機噪聲的方向性指數。

2. 測量?jì)x器

2.1 儀器要求

測量?jì)x器應采用精密聲級計或精度更高的組合聲學(xué)儀器;同時(shí)還應備有1/1倍頻程或1/3倍濾叔器。儀器符合國家計量局有關(guān)標準的規定。

2.2 儀器的檢定

測量應定期按有關(guān)標準的規定進(jìn)行檢定。

2.3 儀器校準

測量?jì)x器在測量前后必須用精度為0.5分貝或更高的聲級校準器進(jìn)行校準。

3. 電機的安裝要求

3.1 彈性安裝

對軸中心高H為400毫米及以臥式電機或電機高度的一半為400毫米及以下的立式電機,應采用彈性安裝,其彈性支撐系統的壓縮量&應符合公式(1)的要求:

式中:&－－電機安裝后彈性系統的實(shí)際變形量,毫米;

n－－電機的轉速,rpm;

K－－材料線(xiàn)性系數,對乳膠海綿K=0.4;

Z－－彈性系統被壓縮前的自由高度毫米。

為保證彈性墊受壓均勻,被試電機應先置于有足夠剛性的過(guò)渡板(如硬塑板、層壓板)上,然后再置于彈性墊上,電機底腳平面與水平平面的軸向傾斜角應不大于5°。

當剛性板會(huì )產(chǎn)生附加噪聲時(shí),允許將電機直接置于彈性墊上。

3.2 剛性安裝

對軸中心高H超過(guò)400毫米的臥式電機或電機高度的一半超過(guò)400毫米的立式電機,應采用剛性安裝。此時(shí),平臺、基礎和地基三者應剛性聯(lián)結。

安裝平臺和基礎應不產(chǎn)生附加噪聲或與電機共振。

國家標準總局 發(fā)布 1982年7月1日 實(shí)施

中華人民共和國第一機械工業(yè)部 提出

一機部上海電器科學(xué)研究所

一機部廣州電器科學(xué)研究所

哈爾濱大電機研究所 起草

3.3 其他要求

測量應在有一反射的硬實(shí)地面上進(jìn)行。在任何情況下,電機的底腳平面高于地平面應不超過(guò)80毫米;彈性墊的面積應不大于基準箱投影面面積的1.2倍。

4. 電機在測定時(shí)的狀態(tài)

電機應在空載電動(dòng)機狀態(tài)下進(jìn)行測定,此時(shí)轉速(對交流電機,頻率應為額定值)和電壓(對具有激特性的電機除外)應保持額定值。當用靜止整流電源供電時(shí),電源應符合有關(guān)標準的規定。

對多速電機或調速電機,應在噪聲為最大的額定轉速下進(jìn)行測定。

對轉向可逆的電機,應在噪聲較大的轉向下進(jìn)行測定。

5. 背影噪聲的修正

當測點(diǎn)各頻帶或計權聲級的背景噪聲低于被試電機在該點(diǎn)測得的噪聲值在10分貝以上時(shí),測量值不作修正;在4～10分貝時(shí),應按表1修正;在4分貝以下時(shí),則測量無(wú)效。

dB 表1

注:K1－－為在該測量點(diǎn)測量值應減去的值。

6. 半自由場(chǎng)和半混響場(chǎng)(聲場(chǎng)分類(lèi)見(jiàn)附錄1)中電機噪聲測點(diǎn)的配置。

6.1 半球面法的測點(diǎn)配置

本方法適用軸中心高H為225毫米及以下的臥式電機,或電機高度的一半為225毫米及以下的立式電機,電機長(cháng)度1為H的3.5倍及以下的電機,測點(diǎn)一般為5點(diǎn),其中第1至4測點(diǎn)的高度為250毫米,測點(diǎn)的配置按圖1的規定;測量半徑r按下列情況決定。

(1)對軸中心高H為80毫米及以下的臥式電機,或電機高度的一半為80毫米及以下的立式電機,測量半徑r為0.4米(圖1中R=0.31米)。第5測點(diǎn)一般可以取消。

(2)對軸中心高H大于80毫米,但不超過(guò)225毫米的臥式電機;或電機高度的一半大于80毫米,但不超過(guò)225毫米的立式電機,測量半徑r為1米(圖1中R=0.97米)。

圖1 半球面法電機噪聲測點(diǎn)配置圖

6.2 半橢球面法的測點(diǎn)配置

本方法適用于中心高H大于80毫米,但不超過(guò)225毫米的臥式電機,電機長(cháng)度l大于H的3.5倍的電機,測點(diǎn)一般為5點(diǎn),其中第1至4測點(diǎn)的高度為250毫米,測點(diǎn)與電機外殼的距離為1米,測點(diǎn)的配置按圖2的規定。

圖2 半橢球面法電機噪聲測點(diǎn)配置圖

6.3 等效方包絡(luò )面法的測點(diǎn)配置

本方法適用于軸中心高H大于225毫米的臥式電機,或電機高度的一半大于225毫米的立式電機。測點(diǎn)的配置按圖3和圖4的規定,水平面測點(diǎn)高度為軸中心高(但應不低于250毫米),與電機外殼的距離為1米。對外形尺寸較大的電機,沿圖4虛線(xiàn)上相鄰測點(diǎn)的距離應不大于1米。

圖3 等效方包絡(luò )面法電機噪聲測點(diǎn)配置圖

圖4 外形尺寸較大電機的噪聲測點(diǎn)配置圖

6.4 電機外形尺寸的確定

對外形比較復雜的電機,其外形尺寸應用基準箱法來(lái)確定(見(jiàn)附錄2),各測點(diǎn)與電機的距離以測點(diǎn)對基準箱外形的距離為準。

6.5 增加測點(diǎn)的原則

相鄰兩測點(diǎn)A計權聲壓級差值為5分貝及以上時(shí),應在該兩測點(diǎn)間的測量面上增加測點(diǎn)。

6.6 測點(diǎn)與反射面的距離

任何測點(diǎn)與反射面的距離應不小于1米。

6.7 傳聲器方向的調整

當傳聲器地氣流方向而影響測量精度時(shí),應將傳聲器移至與氣流方向成45°的位置上配置測點(diǎn)。

7. 半自由場(chǎng)和半混響應場(chǎng)中電要噪聲的的測試結果計算

7.1 平均聲壓級的計算

電機噪聲的A計權平均聲壓級Lp應按公式(2)計算。但在所有測點(diǎn)中,任何相鄰測點(diǎn)的聲壓級之差小于5分貝時(shí),平均聲壓級Lp可用算術(shù)平均值計算(如有異議則以公式(2)的計算結果為準)。

式中:Lp－－A計權平均聲壓級,dB;

Lpi－－第i點(diǎn)A計權聲壓級,dB;

K1i－－第i點(diǎn)的背景噪聲修正值(按表1);

N－－測點(diǎn)數;

K2－－溫度、氣壓修正值(dB),按公式(3)計算;

式中:t－－溫度,℃;

Pα－－氣壓,^bar;

當t=20℃,Pα=980^bar時(shí),K2=0,一般情況上K2可認為等于0。

K3－－環(huán)境反射修正值(消聲室K3=0;半混響場(chǎng)中K3按附錄、4或5計算)。

7.2 頻帶平均聲壓級及其A計權聲壓級計算

當背景噪聲修正或環(huán)境反射2修正需按頻帶進(jìn)行時(shí),應先按(2)&127;式計算各種修正后的1/1倍頻程或

1/3倍頻程頻帶平均聲壓級Lpf,然后按(4)式計算A計權平均聲壓級。

式中:Lp－－總的A計權平均聲壓級,dB(A);

Lpf－－第f個(gè)頻帶平均聲壓級,dB;

KAf－－頻帶聲壓級A計權修正值(按表2);

M－－頻帶數

注:計算頻帶平均聲壓pf ,按(2)式進(jìn)行,但公式中的Lp、Lpi應分別用Lpf和Lpfi來(lái)代換。

表2

＊為1/1倍頻程頻帶中心頻率。

7.3 環(huán)境反射修正值計算

當電機噪聲測定不在自由場(chǎng)或混響應場(chǎng)進(jìn)行時(shí),對測試結果應作環(huán)境反射修正。環(huán)境反射修正值K3應根據現場(chǎng)情況按附錄3、4或5計算。

7.4 聲功率級的計算

電機噪聲的A計聲功率級應按公式(5)計算:

式中:LW－－A計權聲功率級,dB(A);

Lp－－按(2)式或(4)式計算的A計權平均聲壓級,dB(A);

S0－－基準面積,為1m2;

S－－測量面面積(m2),按6.1、6.2和6.3款要求,按公式(6)、(7)和(8)計算。

半球面測量面面積為:

式中:r－－測量半徑(m),按6.1款規定,r分別為0.4米和1米,所以10lgS/S0分別為0和8分貝。

半橢球測量面面積為:

式中:a=1-2l1+d(m);

b=1-2l2+d(m);

c=l3+d(m);

l1、l2、l3分別為基準箱的長(cháng)、寬、高:d為測量距離(m)等效方包絡(luò )面面積為:

注:計算頻帶聲功率級Lmf時(shí),按公式(5)進(jìn)行,但公式中的Lw應改換為Lwf,Lp應改換為Lpf。

8. 混響室中電機噪聲測點(diǎn)的配置

8.1 混響室的選用和聲源要求

在混向室測定電機的噪聲時(shí),混響室應符合有關(guān)標準的規定,其容積大于200m3電機體積應小于混響室容積的1%。

8.2 測點(diǎn)的配置

被試電機應置于混響室內的一處或移動(dòng)數處,電機表面離墻壁的距離應不少于1.5m。測點(diǎn)與墻面和天花板的距離應不小于1m,與聲源的距離應不小于0.08V/T(V為以立方米計算的混響室的容積,T為以秒計算的混響時(shí)間)測點(diǎn)數應不少于3點(diǎn),其相互間的距離應不小于λ/2(λ為測量范圍內最低有效頻率的波長(cháng))。

對于噪聲譜有突出純音成分或窄頻帶成分的電機,不采用混響應室法作測定。

9. 混響室中噪聲的測試結果計算

在混響室內測定時(shí),電機的聲功率級可用直接法或比較法計算。

9.1直接法

用直接法時(shí),頻帶聲功率級按公式(9)計算:

式中: Lwf－－頻帶聲功率級dB(A);

Lpf－－頻帶平均聲壓級(dB)按(2)式計算,但不包括K3;

T－－混響室的混響時(shí)間(s),T0=1(s);

V－－混響室的容積(m3),V0=1m3;

λ－－與T相應的中心頻率波長(cháng)(m);

S－－混響室的全部表面積(m2);

Pα－－大氣壓力(^bar);

KAf－－頻帶聲壓級A計權修正值(按表2)。

A計權聲功率級按公式(10)計算:

式中:Lw－－A計權聲功率級,dB(A);

Lwf－－第f個(gè)頻帶A計權聲功率級,dB(A);

M－－頻帶數。

9.2 比較法

用比較法時(shí),A計權頻帶聲功率級按公式(11)計算:

式中:Lwf－－A計權頻帶聲功率級,dB(A);

Lwrf－－標準聲源A計權頻帶聲功率級標準值,dB(A);

Lprf－－標準聲源在混響室中測得的平均A計權頻帶聲壓級,dB(A);

Lpf－－在混響室中測得的電機半島地權頻帶聲壓級,dB(A)。

由(11)式算出A計權頻帶聲功率級Lwf后,應按(10)式計算A計權聲功率級。當被試電機無(wú)突出頻率成分時(shí),可直接按(11)式計算A計權聲功率級。

10. 電機噪聲方向性指數的確定

在半自由聲中,當電機測量面上某方向的聲壓級為Lp,該測量面上的平均聲壓級為Lp,則電機噪聲的方向性指數G為:

在全自由場(chǎng)中,電機噪聲的方向性指數G為:

11. 試驗報告

試驗報告應包括以下內容:

試驗報告中應有被試電機型號、額定功率、額定轉速、安裝測試條件、環(huán)境條件說(shuō)明、軸承類(lèi)型、電機外形尺寸、電機制造廠(chǎng)名、產(chǎn)品編號、測點(diǎn)配置圖、測量?jì)x器型號、測量者、測量時(shí)間和地點(diǎn)等內容記錄。

通過(guò)測試數據處理,給出A計權聲壓級(測試距離)和A&127;計權聲功率級以及有關(guān)的頻譜分析圖。在有要求時(shí)還應提供電機噪聲的方向性指數。

附錄1聲場(chǎng)分類(lèi)

本標準中的聲場(chǎng)類(lèi)別,按下表確定。表中衰減值為點(diǎn)聲源倍增距離聲壓級衰減值。

＊自由場(chǎng)包括全自由場(chǎng)和半自由場(chǎng),半自由場(chǎng)為一個(gè)反射面上的自由場(chǎng)。

附錄2基準箱定義

基準箱是為了在電機噪聲測試中,確定電機外形尺寸的一種方法。它是環(huán)繞電機周?chē)�的最小直角六面體(包括反射平面的一面)。對于形狀不規則的電機,如果突出部分為不可忽視的發(fā)聲部分,則電機的外形尺寸應按該部分的外形尺寸確定(如圖1)。如突出部分為可忽略的發(fā)聲部分,則在確定電機外形尺寸時(shí),部分不予考慮(如圖2)。

圖1、圖2中,由虛線(xiàn)部分的尺寸所決定的箱體稱(chēng)為基準箱。噪聲的測試距離應按對基準箱的距離計算。

圖2 基準箱外形尺寸的確定

附錄3標準聲源修正法

在用標準聲源對環(huán)境進(jìn)行修正的幾種方法(替代法、頂置法、并列法、旁置法)中,本推薦用替代法。按第7條進(jìn)行測試時(shí),環(huán)境反射修正值K3按下式計算:

K3=Lwr-Lwr0

式中:Lwr－－標準聲源在電機測試環(huán)境中濁得的A計權聲功率級或頻帶平均聲壓級,dB(A);

Lwro－－標準聲源在消聲室標定的A計權聲功率級或頻帶平均聲壓級,dB(A)。

一般情況下,K3應按頻帶平均聲壓級修正,然后再按7.2款中公式(4)計算A計權平均聲壓級。

附錄4混響時(shí)間法

在半混響場(chǎng)中,測得場(chǎng)所混時(shí)間后,環(huán)境反射修正值K3應按下式計算:

式中: S－－測量面面積(m2);

A－－場(chǎng)所的吸聲量(m2),且A=0.16V/T。

式中: V－－場(chǎng)所體積(m3);

T－－所測得的場(chǎng)所混響時(shí)間(s)。

由于混響時(shí)間T與頻率有關(guān),做K3是頻帶修正值。

當場(chǎng)所體積無(wú)法直接測量時(shí),可用標準聲源法的已知修正值,再按上式反算場(chǎng)所的體積。

附錄5多表面法

當測試場(chǎng)所足夠大時(shí),采用增加測量面的多表面法進(jìn)行環(huán)境的反射修正。對于按第6條所規定的測量面S1上(如圖3)的修正值K3,應按下列程序計算:

1. 先求得各測試面間的平均聲級差

S2面與S1面的平均聲級差。

S3面與S1面的平均聲級差

式中:

Lp1、Lp2、Lp3分別為主測試面S1和輔助測試面S2和S3上的相應平均聲級。

2.按(3)式、(4)式求得兩個(gè)修正系數

式中S1、S2、S3分別為各測試面面積(m2);

3.確定測試面S1上的環(huán)境反射修正值K3

取K(2)、K(3)兩者絕對值中的最小值為S1面上的環(huán)境反射修正值K3.

在選擇輔助測試面時(shí),應保證△L(2)、△L(3)都大于2dB,且任何測試面上的測點(diǎn)離反射面的最小距離不小于1m。