Измеритель шума

дипломная работа

1.1. Аналіз характеристик типових вимірювачів шуму

Вимірювальна апаратура

Шум машин може вимірюватися різними приладами. З декількох послідовно зєднаних приладів утвориться так званий вимірювальний тракт. Залежно від умов проведення вимірів, способу реєстрації одержуваних результатів і інших обставин кількість приладів, що входять у вимірювальний тракт, може змінюватися в широких межах. У найбільш загальному виді застосовувані на практиці тракти для виміру шуму представлені на рис. 1.1. Блок-схема універсального вимірювального тракту

Рис. 1.1

Прилади, зазначені в блок-схемі, дозволяють вимірювати рівні звукового тиску шуму; рівні звуку; спостерігати на екрані осцилограми значення звукового тиску шуму; реєструвати зміни рівня звукового тиску в часі; досліджувати частотні спектри шуму та реєструвати спектрограми; досліджувати статистичні характеристики шумів (якщо в числі інших приладів є відповідний статистичний аналізатор) і інші характеристики. Застосування додаткових методів обробки результатів вимірів дає можливість також визначати рівні звукової потужності джерела шуму й характеристики направленості його випромінювання.

Зображені на рис. 1.1. перемикачі показують різні варіанти зєднання приладів. Найчастіше ці зєднання здійснюються екранованими кабелями зі штекерами на кінцях. Іноді два або три прилади поєднуються в загальному корпусі, що спрощує користування ними, оскільки при цьому кабельна комутація заміняється внутрішніми постійними лініями, позначеними перемикачами. Наприклад, часто поєднуються шумомір і частотний аналізатор; існують прилади, у яких, крім названих блоків, входить самописний реєстратор рівня або осцилограф.

У більшості випадків при визначенні шумових характеристик можна обмежитися шумоміром і частотним аналізатором, іноді цей комплект доповнюється самописцем. В деяких випадках шум може бути попередньо записаний на носій інформації та надалі, вже в лабораторних умовах, проаналізований на стаціонарній апаратурі.

Шумоміри призначені для виміру рівнів звуку, що відповідають стандартним характеристикам. Частотні характеристики вимірювального тракту й шумоміра наведені в табл. 1.1.

Рекомендується використовувати характеристику А при вимірі рівня звуку й лінійну характеристику для спектрального аналізу. Допускається використання характеристики C замість лінійної. Крім того, шумомір, зазвичай, застосовується, як вхідний блок у більшості акустичних вимірювальних трактів і призначається для перетворення акустичного сигналу в електричний і посилення. По-принципу дії шумомір являє собою вольтметр із частотними характеристиками, що перемикаються, і ступінчатою регульованою чутливістю. Шумомір повинен працювати в широкому динамічному діапазоні рівнів приблизно від 20--25 до 130--140 дБ. При вимірах шумів з найнижчими рівнями використовується максимальне посилення вимірювального тракту. Щоб уникнути перевантаження підсилювача при вимірах шумів середньої інтенсивності напруга, посилена першим каскадом, послабляється атенюатором у певне число раз. При вимірах інтенсивних шумів напруга, що знімається з мікрофона або мікрофонного трансформатора, виявляється досить великою, щоб перевантажити навіть перший каскад підсилювача. Тому між мікрофоном і першим каскадом також включений атенюатор. Звичайно обидва атенюатора регулюються однією ручкою, однак є шумоміри, у яких кожен атенюатор має свою ручку (фірма «Брюель і Кьєр»). Атенюатори змінюють посилення шумоміра щаблями по 10 або 20 дБ.

"right">Таблиця 1.1

Відносні частотні характеристики вимірювальних трактів і шумомірів

Частота, гц

Відносна частотна характеристика, дБ

Допуски на нерівномірність характеристики, дБ

(4)

(1)

А

(2)

C

(3)

63

--26,2

--0,8

±4,0

80

--22,5

--0,5

±3,5

100

--19,1

--0,3

±3,5

125

--16,1

--0,2

±3,0

160

--13,4

--0,1

±3,0

200

--10,9

0

±3,0

250

-- 8,6

0

±3,0

315

--6,6

0

±3,0

400

-- 4,8

0

±3,0

500

-- 3,2

0

±3,0

630

-- 1,9

0

±3,0

800

-- 0,8

0

±2,5

1000

0

0

±2,0

1250

+ 0,6

0

±2,5

1600

+ 1,0

--0,1

±3,0

2000

+ 1,2

--0,2

±3,0

2500

+ 1,3

--0,3

+ 4,0

3150

+ 1,2

--0,5

+5,0

--3,5

4000

+ 1,0

--0,8

+ 5,5

--4,0

5000

+ 0,5

--1,3

+6,0

--4,5

6300

-- 0,1

--2,0

+6,0

--5,0

8000

-- 1,1

--3,0

±6,0

Для виміру рівнів звуку в тракт шумоміра між каскадами підсилювача вмикаються коригувальні ланцюги RС, зазвичай керовані спеціальним перемикачем. Далі сигнал надходить на підсилювач. З його виходу посилена напруга подається на випрямляч стрілочного приладу й на вихідні гнізда, до яких можуть підключатися частотні аналізатори, самописці та інші прилади. Призначення випрямляча - продетектувати змінну електричну напругу для можливості виміру її магнітоелектричним стрілочним приладом. Шкала приладу градуюється в децибелах. Вимірювальний рівень звукового тиску або рівень звуку визначається алгебраїчною сумою показань атенюатора та стрілочного приладу.

Коефіцієнт підсилення шумоміра повинен бути постійним. Звичайно в шумомірі є пристрій для калібрування підсилення електричного тракту. Рекомендується спосіб калібрування, що включає весь тракт, починаючи з мікрофона.

Делись добром ;)