機(jī)器設(shè)備噪聲測試：振動法測噪聲
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對機(jī)器設(shè)備噪聲測量最通常的方法是用聲級計進(jìn)行聲壓級測量，然而在不少場合，這種人們十分熟悉的方法卻顯得無能為力。例如：在正在運行的多臺機(jī)器的機(jī)房里，需要測定各臺機(jī)器的噪聲時；或者要在生產(chǎn)成品的流水線上逐臺檢測每臺產(chǎn)品的噪聲時，都會由于其他聲源的影響以及反射聲的傳入使得聲級計無法顯示被測產(chǎn)品直接輻射的噪聲。隨著科技的發(fā)展，人們自然想到了聲強(qiáng)法。但是目前聲強(qiáng)法的測試儀器較貴，而且測試又較復(fù)雜，仍處于研究階段。于是，人們對聲波的測試開展了振動法的研究。希望通過測量機(jī)器表面振動量的方法來確定機(jī)器所輻射的噪聲量，通常稱為空氣噪聲的振動測試法。多年理論分析和應(yīng)用研究的結(jié)果表明，這是一種十分簡便而有效的方法。在十分惡劣的環(huán)境條件下，幾乎可以不受環(huán)境噪聲和反射聲的影響，用一種特殊計權(quán)的測振儀就可通過測定機(jī)器表面的振動量，來確定其噪聲輻射值。目前這種方法已成功地用于生產(chǎn)實際。
采用測振法在生產(chǎn)現(xiàn)場測試產(chǎn)品的噪聲是在其他方法都無法簡便、迅速、經(jīng)濟(jì)和準(zhǔn)確的解決產(chǎn)品現(xiàn)場噪聲檢測的情況下而提出的。西德、美國等國家開展此項技術(shù)研究已有多年了，德國BBC公司花費了十幾馬克研究振動法，并成功地將此項技術(shù)用于接觸器的現(xiàn)場噪聲檢測上。美國經(jīng)過多年的研究，已在海軍MIL標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定用振動法測定微電機(jī)的噪聲。國際ISO標(biāo)準(zhǔn)化組織已公布了測振法標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)文件。
我國是在七十年代末期開始探討測振法的。經(jīng)過十多年的試驗研究，明確了要得到振動法的實際應(yīng)用，必須解決如下6個方面得到技術(shù)問題，即：
（1） 必須獲得各機(jī)電產(chǎn)品的實際輻射效率指數(shù)曲線；
（2） 必須解決按聲源尺寸變化的輻射效率指數(shù)曲線制成儀器的計權(quán)網(wǎng)絡(luò)曲線；
（3） 必須解決儀器的校準(zhǔn)及分貝量的基準(zhǔn)值；
（4） 必須確定各機(jī)器表面振動的關(guān)鍵測點；
（5） 必須解決空氣動力噪聲疊加及修正問題；
（6） 對于"流水線"上的檢測還必須解決簡化測點的問題。
通過對電機(jī)、電器、電冰箱的試驗研究，解決了上述問題，并研制成了相應(yīng)儀器。VIB-4電腦振動噪聲測量儀，就是屬于此種儀器。
VIB-4電腦振動噪聲測量儀
聲音是機(jī)械振動的結(jié)果，當(dāng)物體出現(xiàn)聲頻范圍內(nèi)的機(jī)械振動時，就會使周圍介質(zhì)也發(fā)生相應(yīng)振動，從而以聲波的形式向外輻射聲音。聲波的輻射實質(zhì)上就是機(jī)械振動波能量傳遞的過程，所以，對振動聲輻射研究的前提，首先是波的形式問題。
對于一個無限大平面板振動時所輻射的聲波應(yīng)該是平面波，在理想的平面波聲場中聲強(qiáng)是均勻的，任何一處的聲強(qiáng)有效值與該處的聲壓有效值、振動速度有效值之間的關(guān)系是較為簡單的線性關(guān)系，即：
V -- 振動速度m m/s
P -- 聲壓 Pa
PC -- 聲阻抗 瑞利（聲歐）
如果臨近平板介質(zhì)與平板一起振動，則平面的振動速度可以看成臨近介質(zhì)的聲波振動速度，由此可以直接得到近場聲強(qiáng)，或聲強(qiáng)級，從而算出聲功率級。
然而實際機(jī)器的振動卻很少是平而波，從遠(yuǎn)場來看，很多尺寸不大的機(jī)電產(chǎn)品可以近似地看成是按球面波的形式向外輻射噪聲。所以對球面波的理論分析更接近實際。
顯然，對一個脈動球所輻射聲波的聲強(qiáng)，除與振動強(qiáng)度（V）有關(guān)外，還是波數(shù)（頻率和聲速的函數(shù)）、聲源尺寸的函數(shù)，也與脈動球的振動形式m有關(guān)，另外還反映了振動聲的輻射效率問題。實際機(jī)器的振動情況是比較復(fù)雜的，但只要能找到輻射效率曲線。根據(jù)公式就可得到聲強(qiáng)級（LI），再按測得聲強(qiáng)級所在面的面積可算出聲功率級Lw。
三.實際輻射效率的確定
任何一個機(jī)電產(chǎn)品運行后所輻射的噪聲都是來自于多個振源并具有較寬的頻率特征，絕大多數(shù)機(jī)電產(chǎn)品都是多個振源在各種頻率下振動的綜合，整體振型很復(fù)雜，所以，使純理論的推導(dǎo)難以進(jìn)行。再加之機(jī)器表面近場又與遠(yuǎn)場的噪聲會有較大差異，因而使理論上推導(dǎo)實際產(chǎn)品的輻射效率指數(shù)更為困難。
然而大量的試驗結(jié)果也反映了機(jī)電產(chǎn)品的振動與聲學(xué)特性確實有較強(qiáng)的規(guī)律性。首先是輻射聲場的規(guī)律性，在一定遠(yuǎn)場（測試方法標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的距離）條件下，小尺寸產(chǎn)品都具有球面聲波輻射的特征，即使較大尺寸的產(chǎn)品所測結(jié)果都能與遠(yuǎn)場測試結(jié)果一致。所以。它們的噪聲輻射規(guī)律可以歸于脈動球的聲輻射類型之中。對電機(jī)的模態(tài)分析結(jié)果可很清楚地看到，在單一模態(tài)頻率下，電機(jī)的振動很近于脈動球，只是大多都按二階和三階振型振動。
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