20000 Гц Колебания с частотой менее 20 Гц инфразвук и выше 20000 Гц ультразвук не вызывают слуховых ощущений

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Цель работы:

1.  Изучить методы измерения и нормирования производственного шума.
2.  Ознакомиться с приборами для измерения шума.
3.  Исследовать эффективность звукопоглощения и звукоизоляции.

Теоретическая часть

Шум – это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности.

С физиологической точки зрения шумом называют любой нежелательный звук, оказывающий вредное воздействие на организм человека.

Человек слышит только те звуки, частота которых находится в пределах 20-20000 Гц.

Колебания с частотой менее 20 Гц (инфразвук) и выше 20000 Гц (ультразвук) не вызывают слуховых ощущений.

Под воздействием шума развиваются болезни сердца и сосудов.

Такие болезни, как гастрит, язва желудка и язва двенадцатиперстной кишки чаще всего встречаются у людей, живущих или работающих в шумной обстановке.

Шумовые явления обладают свойством кумуляции.

Накапливаясь в организме, шумовые воздействия начинают все больше угнетать нервную систему.

Шум понижает:

•  внимательность,
•  замедляет психические реакции,
•  ускоряет процессы переутомления,
•  нарушает ритмы и дыхание,
•  обмен веществ.

СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ ШУМА

ГОСТ 12.1.029-80.

Средства и методы защиты от шума по отношению к защищаемому объекту подразделяются на:

•  средства и методы коллективной защиты;
•  средства индивидуальной защиты.

Средства и методы коллективной защиты от шума в зависимости от способа реализации подразделяются:

Средства коллективной защиты по отношению к источнику возбуждения шума подразделяются на:

•  средства, снижающие шум в источнике его возникновения;
•  средства, снижающие шум на пути его распространения от источника до защищаемого объекта.

Средства индивидуальной защиты от шума в зависимости от конструктивного исполнения подразделяются на:

•  противошумные шлемы и каски;
•  противошумные костюмы.
•  противошумные наушники, закрывающие ушную раковину снаружи;
•  противошумные вкладыши, перекрывающие наружный слуховой проход или прилегающие к нему;

Эффективность звукопоглощения, т.е. звукопоглощающие свойства материалов (или конструкции) характеризуется коэффициентом звукопоглощения:

где Jпогл - интенсивность звуковой энергии, поглощаемой материалом или конструкцией;

Jпад- интенсивность звуковой энергии, падающей на материал.

ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ШУМА

Любой звук характеризуется:

•  частотой f, (Гц);
•  интенсивностью J, (Вт/м2);
•  звуковым давлением Р, (Па).

Интенсивность – количество энергии, переносимое звуковой волной за 1 с через площадь в 1 м2, перпендикулярно распределению звуковой волны.

Звуковое давление – разность между мгновенным значением полного давления и средним давлением, которое наблюдается в невозмущенной среде.

Часть пространства, в котором распространяются звуковые волны, называется звуковым полем.

В практике защиты от шума приходится иметь дело с огромным диапазоном изменения звукового давления (104...109 раз).

Поскольку оперировать многозначными числами неудобно, а также вследствие способности уха человека оценивать не абсолютное, а относительное изменение звукового давления, введены логарифмические показатели - уровни звукового давления и уровни интенсивности звука, измеряемые в децибелах.

Уровень звукового давления (УЗД) определяется по формуле, дБ:

где Р - средняя квадратичная величина звукового давления в данной точке;

Ро=2·10-5 Па - величина звукового давления, соответствующая порогу слышимости на частоте 1000 Гц при нормальных атмосферных условиях.

Системой стандартов безопасности труда предусмотрены пять методов измерения шумовых характеристик источников шума:

•  два точных,
•  два технических,
•  один ориентировочный метод.

Для измерения шума используют шумомер и комплект октавных фильтров. С помощью фильтров в шуме выделяют отдельные октавные полосы, в которых верхняя частотная характеристика f2  в два раза больше нижней f1.

Характеристикой каждой полосы частот является среднегеометрическая частота fcг, которая для октавы вычисляется по выражению:

Производственный шум подразделяют на:

•  низкочастотный (до 300 Гц),
  •  среднечастотный (от 300 до 1000 Гц),
  •  высокочастотный (свыше 1000 Гц).

Наиболее неприятным для уха является высокочастотный шум.

Нормативные требования к производственным шумам изложены в ГОСТ 12.1.003-83.

В этих нормах установлены предельно допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 31.5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц, уровни звука и эквивалентные уровни звука для широкополосного постоянного и непостоянного шума.

Нормированные значения УЗД на стандартных частотных полосах называется частотным спектром шума.

Наиболее широко применим (ввиду отсутствия специальных измерительных помещений) ориентировочный метод измерения шума (рис.1).

КЛАССИФИКАЦИЯ ШУМА (ГОСТ 12.1.003-83)

По характеру спектра шум следует подразделять на:

•  широкополосный с непрерывным спектром шириной более одной октавы;
  •  тональный, в спектре которого имеются выраженные дискретные тона.

По временным характеристикам шум подразделяется на:

•  постоянный, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) изменяется во времени не более чем на 5 дБ А;
  •  непостоянный, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) изменяется во времени более чем на 5 дБ А.

Непостоянный шум следует подразделять на:

•  колеблющийся во времени, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени;
  •  прерывистый, уровень звука которого ступенчато изменяется (на 5 дБ А и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более;
    •  импульсный,  состоящий  из  одного  или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

В данной работе используются: Шум-1М (рис. 2) – шумомер 3 класса точности для ориентировочных рабочих измерений на частотах характеристик А, В, С. Питание шумомера от 2 батареек типа «Крона-ВЦ» (Корунд).

Принцип работы шумомера основан на измерении электрического сигнала, поступающего с конденсаторного измерительного микрофона, пропорционального звуковому давлению акустических шумов.

Шумомер ВШВ-003-М2 – предназначен для измерения звука с частотными характеристиками А,В,С (при уровне звукового давления в диапазоне частот от 1 Гц до 8 кГц в свободном и диффузном полях. ВШВ-003-М2 относится к 1 классу точности.

В ВШВ-003-М2 используется принцип преобразования звуковых и механических колебаний исследуемых объектов в пропорциональные им электрические сигналы, которые затем усиливаются, преобразуются и измеряются измерительным трактом (прибором измерительным).

ВШВ-003-М2 замеряет как общий уровень, так и по всем стандартным октавным полосам.

Подготовка Шум-1М к работе

1.  Микрофон находится на расстоянии 1 -1,5 м от источника шума (или на вытянутой руке).
2.  Переключатель РОД РАБОТЫ – в положении ВЫКЛ.
3.  Переключатель ДИАПАЗОН – в положении 120 или 110
4.  Переключатель БЫСТРО-МЕДЛЕННО – в положении БЫСТРО (кнопка нажата)
5.  Включение и настройка шумомера.
   •  Перевести РОД РАБОТЫ в положение БАТАРЕЯ (стрелка должна находиться в черном секторе).
   •  Перевести РОД РАБОТЫ в положение КАЛИБР. Ручку КАЛИБР установить на отметку (-0,4) по нижней шкале прибора. Кф=-0,4 дБ.
6.  Установить ДИАПАЗОН в положение ожидаемого уровня звука. При прерывистых сигналах переключатель БЫСТРО-МЕДЛЕННО установить в положение МЕДЛЕННО (кнопку отжать).
7.  Установить РОД РАБОТЫ на необходимую частотную характеристику А,В,С.
8.  Переключателем ДИАПАЗОН добиться показаний, чтобы стрелка измерительного прибора находилась в секторе 0 – 10 дБ.

Например: ДИАПАЗОН на отметке 70, РОД РАБОТЫ – характеристика (А), стрелка измерительного прибора на 5 (правее 0), уровень шума равен 75 дБ(А)

Подготовка ВШВ-003-М2 к работе

Калибровка измерителя проводится каждый  раз перед началом работы, периодически.

1.  Для измерения звукового давления установить переключатель в положения:
2.  РОД РАБОТЫ – F
   •  ДЛТ1, dВ – 80
   •  ДЛТ2, дВ – 50
   •  ФЛТ; Нz – лин.
   •  Все кнопки отжаты. При этом светиться индикатор 130 dВ.
     1.  Произвести измерения звукового давления: ВПМ101 с капсюлем держать на вытянутой руке в направлении излучателя звука.
     2.  Для измерения общего уровня звукового давления в дБ(А) (после замеров Лин.) устанавливаем следующее:
   •  РОД РАБОТЫ – S - медленно
   •  ДЛТ1, dВ – 80
   •  ДЛТ2, dВ – 50
   •  ФЛТ; Нz – А и затем начинаем работать тумблером ДI, dВ до тех пор, пока не выведем стрелку прибора вправо от     . Если ДI, пройдя весь путь так и не вывел стрелку вправо от      , то переходим работать с ДII.(шкала прибора от -∞ до 10dВ).
3.  Как только стрелка отклонилась от 0 вправо, то можно снимать показания.

Например:

•  ДЛТ1, 50 dВ;
  •  ДЛТ2, 20 dВ;
  •  Показания стрелки прибора 6. Уровень звукового давления = 76 дБ.

Измерение уровней звука в октавных полосах частот:

1.  Переключатель ФЛТ, Нz – окт.
2.  Необходимый октавный фильтр переключателем ФЛТ окт и кнопкой кНz (отжата); Нz – нажата.
3.  Установить переключатели в положения:
   •  РОД РАБОТЫ – F(S)
   •  ДЛТ1, dВ – 80
   •  ДЛТ2, дВ – 50
   •  ФЛТ окт. – необходим октав фильтр 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 (Гц).

Затем работаем ДЛТ1, ДЛТ2 так же как показано выше.

ВНИМАНИЕ!

•  Предусилитель ВПМ-101 с капсюлем находится не ближе 1,5 м от пола и 1 м от источника звука и стен, можно закрепить в штатив – при измерении уровней звукового давления.
•  При измерении уровня звукового давления в диффузном поле (малые производственные помещения с большим количеством отражающих поверхностей) кнопку СВ; ДИФ – нажать.

Для точности и быстроты снятия показаний используем индикаторную шкалу. На шкале М-101dВ (по загоревшейся лампе) снимаем показания и  суммируем с показаниями стрелочного  прибора.

Порядок проведения исследования шумоглушения

1.  В камере имитирующем производственное помещение (без облицовки) помещаем источник шума (пылесос) и микрофон прибора ВШВ-003-М2 на расстоянии 0,25 м друг от друга.
2.  После включения источника шума в сеть произвести измерения УЗД (L1), как на общем уровне дБ(А), так и на стандартных октавных частотах от 31,5 до 8000 Гц. Значения L определяются как сумма «Делитель I» + «Делитель II» + показания стрелки прибора (шкала - 10 dВ). Или показания индикаторной шкалы (М-101 dВ) + показания стрелки прибора. Данные замеров записать в таблицу 5.
3.  Определить УЗД при использовании звукопоглощающей облицовки (пенопласт), при этом устанавливаем облицовочные щиты по всем сторонам имитируемого помещения. Производим замеры УЗД (L2), аналогично L1. Данные записать в таблицу 5.
4.  Определить УЗД при установке звукоизолирующего  кожуха. (Вентиляционные патрубки располагаются поперек помещения, а источник шума не касается облицовки кожуха). Облицовку вынуть. Производим замеры УЗД (L3), аналогично L1. Данные записать в таблицу 5.
5.  Построить зависимость звукового давления (L1 , L2 , L3) от частоты  31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц на графике (рис.4)

Рис.4. График зависимости уровня звукового давления от частоты.

1.  Определить эффективность звукопоглощения (Lобл.) и звукоизоляции (Lкож.):

Результаты записать в таблицу 5.

1.  По формулам:

где  - коэффициент звукопоглощения материала нанесенного на внутреннюю поверхность кожуха (войлок строительный) табл. 3;

=0,3  - коэффициент звукопоглощения поверхности стен, потолка и пола помещений (необлицованных – дерево-плита) (табл. 3);

,

,

,

- коэффициент звукопоглощения облицовки (пенопласт – плиты «Винипор»),

произвести расчет эффективности установки звукопоглощающей облицовки и звукоизолирующего кожуха. Сравнить результаты с фактическими.

1.  Сравнить практические спектры с допустимыми  Сделать выводы об эффективности защиты.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица 1

Стандартные граничные и среднегеометрические частоты полос пропускания.

Граничные частоты октавных полос, Гц	Среднегеометрические частоты, Гц
	Полосы
	октавные	полуоктавные	третьоктавные
18 – 45	31,5	31,5	31,5
		45	45
45 – 90	63	63	50
		90	63
			90
90 – 180	125	125	100
		180	125
			160
180 – 355	250	250	200
		355	250
			315
355 – 710	500	500	400
		710	500
			630
710 – 1400	1000	1000	800
			1000
			1250
1400 – 2800	2000	2000	1600
		2800	2000
			2500
2800 – 5600	4000	4000	3150
		5600	4000
			5000
5600 – 11200	8000	8000	6300
			8000
			10000

Таблица 2

Акустическая эффективность индивидуальных средств защиты от шума.

Индивидуальные средства защиты	Ослабление шума, ДБ при средней геометрической частоте октавных полос, Гц
	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Тампоны из УТВ	5	6	7	Ё2	20	25	29
Вкладыши	10	10	10	12	24	29	25
Наушники:
ВЦНИИОТ-1	3	4	7	13	23	36	33
ВЦНИИОТ-2	7	11	14	22	35	45	38
ВЦНИИОТ-3	–	20	24	32	42	50	45

Таблица 3

Коэффициенты звукопоглощения некоторых материалов.

Материал	Толщи-на, мм	Коэффициенты звукопоглощения при среднегеометрической частоте октавных полос, Гц
		31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Войлок строительный	12,5	–	0,03	0,05	0,08	0,17	0,48	0,52	0,51	–
Стекловойлок	30	–	0,2	0,05	0,12	0,36	0,81	0,85	0,90	–
Шерсть аллюминевая	40	–	–	0,18	0,35	0,55	0,67	0,63	0,63	0,58
Плиты «Винипор»	30	–	0,08	0,17	0,28	0,55	0,88	1,0	1,0	1,0
Дерево-плита	15	–	0,01	0,02	0,04	0,08	0,2	0,25	0,3	0,35

Таблица 4

Допустимые уровни звукового давления

Вид трудовой деятельности, рабочие места	Уровни звукового давления, ДБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц	Уровни звука и эквивалентные уровни звука, ДБ А
	31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Предприятия, учреждения и организации
1. Творческая деятельность, руководящая работа с повышенными требованиями, научная деятельность, конструирование и проектирование, программирование, преподавание и обучение, врачебная деятельность: рабочие места в помещениях, дирекции, проектно-конструкторских бюро; расчетчиков, программистов вычислительных машин, в лабораториях для теоретических работ и обработки данных, приема больных в здравпунктах.	86	71	61	54	49	45	42	40	38	50
2. Высококвалифицированная работа, требующая сосредоточенности, административно-управленческая деятельность, измерительные и аналитические работы в лаборатории: рабочие места в помещениях цехового управленческого аппарата, в рабочих комнатах конторских помещений, лабораториях.	93	79	70	63	58	55	52	50	49	60
3. Работа, выполняемая с часто получаемыми указаниями и акустическими сигналами, работа, требующая постоянного слухового контроля, операторская работа по точному графику с инструкцией, диспетчерская работа: рабочие места в помещениях диспетчерской службы, кабинетах и помещениях наблюдения и дистанционного управления с речевой связью по телефону, машинописных бюро, на участках точной сборки, на телефонных и телеграфных станциях, в помещениях мастеров, в залах обработки информации на вычислительных машинах.	96	83	74	68	63	60	57	55	54	65
4. Работа требующая сосредоточен-ности, работа с повышенными требованиями к процессам наблюдения и дистанционного управления производст-венными циклами: Рабочие места за пультами в кабинах наблюдения и дистанционного управления без речевой связи по телефону, в помещениях лабораторий с шумным оборудованием, в помещениях для размещения шумных агрегатов вычислительных машин.	103	91	83	77	73	70	68	66	64	75
5. Выполнение всех видов работ (за исключением перечисленных в пп. 1-4 и аналогичных им) на постоянных рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятий.	107	95	87	83	78	75	73	71	69	80

Таблица 5

Таблица для занесения данных

f     L	31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000	дБА Lк
L1
L2
L3
Lобл
Lкож
Lдоп.	93	79	70	68	63	55	52	50	49	60

Требования к отчету

1. Название лабораторной работы. Цель.

2. Основные понятия определения, формулы.

3. Таблицы, графики, основные замеры.

4. Общий вывод по замерам.

Контрольные вопросы

1. Чем характеризуется любой звук?

2. Какие звуки слышит человек?

3. Наиболее неприятный звук для уха человека.

4. Сколько стандартных частотных полос имеет спектр шума?

5. Какое средство как звукопоглощающий материал используется в работе?

6. Какое средство как звукоизолирующий материал используется в работе?

7. В каких единицах измеряется уровень звукового давления?

Какой шумомер используется в эксперименте для измерения УЗД по всем октавным полосам?

Список использованных источников

1.  Охрана окружающей среды: Учебник для техн. спец. вузов/ С.В. Белов, Ф.А. Барбинов, А.Ф. Козьяков и др.; Под ред. С.В. Белова. 2-е изд., испр. и доп. – М.: Высш. шк., 1991.
2.  Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов/С.В. Белов, А.В. Ильицкая, А.Ф. Козьяков и др.; Под общ.ред. С.В. Белова. 3-е изд., испр. и доп. – М.: Высш. шк., 2001.
3.  Безопасность технологических процессов и производств (Охрана труда): Учеб. пособие  для вузов/ П.П. Кукин, В.Л. Лапин, Н.Л. Пономарев и др. – 2 изд., испр. и доп. М.: Высш. шк. ,2002 г.

PAGE  9

Облицовки

Штучные звукопоглотители

Ограждения

Кабины, пульты

Кожухи

краны, выгородки

Виброизоляция

Звукопоглощение

Звукоизоляция

Глушители

Демпфирование

Акустические

Организационно-технические

Архитектурно-планировочные

Средства коллективной защиты от шума

1. ЛАБОРАТОРНА РОБОТА ’ 4 ВИВЧЕННЯ ДИСКРЕТНИХ ЕЛЕМЕНТІВ САК Мета роботи- дослідити основні види дискре
2. а Рецензенты- заслуженный деятель науки РФ Президент Российской ассоциации по спортивной медицине
3. Кадры 20112015 гг Глава 1 Общие положения 1
4. Налоги на прибыль МСФО 12
5. Этот День в истории мы хотим вас поздравить с Осенинами ~ древним славянским праздником символизирующим п
6. І.П. хворого Показники Величини показникі
7. Эта раса характеризуется очень темным цветом кожи волос и глаз долихокефалией прогнатизмом курчавы
8. Расширение кольца с помощью полутела
9. Понятие КСО 2 Три концепции КСО
10. Религиозные верования древних бриттов и друидизм
11. Организация пассажирских перевозок
12. Реферат- Роль денег в экономической системе
13.  Співвідношення міфологічного і філософського способів мислення
14. софисты мудрецы учителя мудрости
15. Реферат - Управленческие решения- виды и содержание
16. Затверджую Перший проректор з навчальної та науковопедагогічної роботиН
17. можно раскрасить рабочий лист так что каждый цвет будет соответствовать определенным данным
18. . Нефторированные хинолоны Кислота налидиксовая Невиграмон Неграм Спектр некоторые грам м-о кишечная
19.  Управленческие решения
20. Инфекционный мононуклеоз

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе