POLITECHNIKA LUBELSKA

Wydział Elektryczny

Laboratorium podstaw ergonomii i BHP.

Temat: Pomiar natężenia hałasu.

Wykonał: ROBERT KAUPKE

Grupa E.D. 8.4 E

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest poznanie metod pomiaru parametrów środowiska akustycznego, oraz dokonanie oceny otrzymanych wyników w oparciu o obowiązujące normy i kryteria ergonomiczne oraz określenie występujących na stanowisku pracy wszelkich uciążliwości i zagrożeń.

2. Wprowadzenie teoretyczne.

Hałas jest rozumiany jako zjawisko fizyczne. To co dzieje się wokół nas możemy nazwać środowiskiem akustycznym. Przebywanie w takim środowisku powoduje odbieranie określonych wrażeń słuchowych - dźwięków. Z punktu widzenia ergonomii wszelkie bodźce słuchowe, które są szkodliwe dla organizmu ludzkiego, lub niepożądane w danym miejscu nazywa się hałasem.

Jak wiemy z kursu fizyki dźwięk jest zespołem drgań akustycznych, które rozchodzą się w przestrzeni w postaci fali akustycznej. Tą właśnie falę odbiera człowiek poprzez narząd słuchu.

Do określenia dźwięku najbardziej nadaje się wielkość ciśnienia akustycznego wyrażona w pascalach. Jednak w praktyce operowanie ciśnieniem jest bardzo kłopotliwe i znacznie wygodniejsze okazało się operowanie poziomem dźwięku. Jest to wyrażony w mierze logarytmicznej stosunek ciśnienia akustycznego w danym mierzonym punkcie do ciśnienia odniesienia. Jednostką poziomu dźwięku jest wg układu SI bel, lub najczęściej decybel (dB):

L - poziom natężenia dźwięku (dB),

p - wartość ciśnienia akustycznego w danym punkcie pola (Pa),

po - wartość ciśnienia odniesienia (2*10E-5 Pa).

Badanie hałasu jest bardzo ważne, ponieważ udowodniono szkodliwy wpływ niepożądanych dźwięków na organizm człowieka. Rozróżnia się dwa rodzaje szkodliwego wpływu hałasu na organizm:

oddziaływanie hałasu na słuch człowieka,

skutki pozasłuchowe.

Pierwszy z tych czynników może mieć 2 fazy: charakter ostry oraz przewlekły. Początkowo następuje adaptacja do hałasu, potem zmęczenie, a w konsekwencji dalszego przebywania w strefie zagrożonej następuje uraz akustyczny, który jest już fazą nieodwracalną.

Wystawienie organizmu na działanie hałasu poza zmianami w organie słuchowym powoduje zmiany w układzie krążenia, trawienia, wydzielania, oraz do zakłóceń w funkcjonowaniu organizmu od strony fizycznej jak i psychicznej. Szczególnie niekorzystne jest przebywanie w hałasie osób pracujących w sposób wymagający od nich ciągłego napięcia i wytężania uwagi.

Z tych powodów określa się normy hałasu wg których dokonuje się oceny zagrożenia występującego w danym miejscu pracy. Jako nieszkodliwy dla zdrowia przyjmuje się hałas rzędu

35 dB. Jednak ze względów praktycznych opracowano normy dla przemysłu które określają maksymalne wartości hałasu na jakie może pracownik być wyeksponowany podczas jednej zmiany roboczej. Dla Polski przyjęto za górną granicę wartość 85 dB. Przy hałasie o natężeniu większym od tej wartości człowiek nie może pracować. Dopuszczalne jest przebywanie w takich pomieszczeniach z zabezpieczeniem w postaci słuchawek ochronnych, stoperów itp.

Pomiaru hałasu dokonuje się najczęściej za pomocą mierników poziomu natężenia dźwięku. Przyrządy te działają na zasadzie pomiaru ciśnienia akustycznego. Jako element przekształcający ciśnienie na sygnał elektryczny stosowany jest mikrofon. Następnie uzyskany przebieg jest odpowiednio wzmacniany i analizowany, by w efekcie pojawić się na wskaźniku w postaci poziomu dźwięku w decybelach.

Zgodnie ze standardem ISO poziom hałasu mierzy się oddzielnie dla kilku przyjętych standardowo częstotliwości. Jest to potrzebne przy analizie pełnego widma dźwięku. Badania tego typu rozpoczęto przeprowadzać po zauważeniu, że organizm człowieka nie równo reaguje na dźwięki o różnej częstotliwości. Tak uzyskane wyniki porównuje się z krzywą N i po przeanalizowaniu rezultatów określa się stopień zagrożenia panujący w danym miejscu pracy.

3. Wykonanie ćwiczenia.

Wyniki pomiaru natężenia hałasu umieszczone są w tabeli

3.1 Zestawienie wzorów potrzebnych do obliczeń.

Poziom ekspozycji na hałas odniesiony do 8-godzinnego dnia pracy L_EX,8h jest określony wzorem

gdzie

T_e - czas ekspozycji , w „s” , w ciągu dnia roboczego lub określonego dłuższego okresu , np. tygodnia pracy

p_A - wartość chwilowa ciśnienia akustycznego , skorygowana wg charakterystyki częstotliwościowej A , w „Pa”

p_o - ciśnienie akustyczne odniesienia równe 20μPa

T_o - czas odniesienia równy 8h=28800s

Zależność między ekspozycją na hałas E_A,Te , a poziomem ekspozycji L_EX,8h (odniesionym do 8-godzinnego dnia pracy) jest określony wzorem

Analiza liczbowa.

STANOWISKO 1

Dane:

czas ekspozycji T_e=190min=11400s

poziom dźwięku L_Aeq,Te=92dB

maksymalny poziom dźwięku L_amax=98dB

szczytowy poziom dźwięku L_Cpeak=119dB

Poziom ekspozycji wynosi więc:

a ekspozycja na hałas wynosi:

STANOWISKO 2

Dane:

czas ekspozycji T_e=460min=27600s

poziom dźwięku L_Aeq,Te=88dB

maksymalny poziom dźwięku L_amax=93dB

szczytowy poziom dźwięku L_Cpeak=115dB

Poziom ekspozycji wynosi więc:

a ekspozycja na hałas wynosi:

Analiza słowna otrzymanych wyników.

Dla stanowiska 1:

Zmierzony równoważny poziom dźwięku wynosi:

L_Aeq,Te=92dB

Wyniki oceny hałasu przedstawiają się następująco:

1)poziom ekspozycji na hałas wynosi

L_EX,8h=87.97dB

i przekracza wartość dopuszczalną (85dB) o 2.97dB,

a odpowiadająca mu ekspozycja dzienna wynosi:

E_A,Te=6266.138Pa²s

i przekracza wartość dopuszczalną(3640 ) ,o 2626,138 Pa²s

2)maksymalny poziom dźwięku wynosi

L_amax=98dB

i nie przekracza wartości dopuszczalnej (115dB),

3)szczytowy poziom dźwięku wynosi:

L_cpeak=119dB

i nie przekracza wartości dopuszczalnej (135dB),

Na stanowisku 1 występuje przekroczenie wartości poziomu ciśnienia akustycznego w następujących pasmach oktawowych:

dla częstotliwości 1000Hz przekracza o 14dB

dla częstotliwości 2000Hz przekracza o 10.3dB dla częstotliwości 4000Hz przekracza o 3.1dB

Przebieg krzywej N-80 jest przedstawiony na wykresie 1.

Dla stanowiska 2

Zmierzony równoważny poziom dźwięku wynosi:

L_Aeq,Te=88dB

Wyniki oceny hałasu przedstawiają się następująco:

1)poziom ekspozycji na hałas wynosi

L_EX,8h=87.815dB

i przekracza wartość dopuszczalną (85dB) o 2.8dB,

a odpowiadająca mu ekspozycja dzienna wynosi:

E_A,Te=9069.66 Pa²s

i przekracza wartość dopuszczalną( 3640 ), o 5429.66 Pa²s

2)maksymalny poziom dźwięku wynosi

L_amax=93dB

i nie przekracza wartości dopuszczalnej (115dB),

3)szczytowy poziom dźwięku wynosi:

L_cpeak=115dB

i nie przekracza wartości dopuszczalnej (135dB),

Na stanowisku 2 występuje przekroczenie wartości poziomu ciśnienia akustycznego w następujących pasmach oktawowych:

dla częstotliwości 1000Hz przekracza o 5dB

dla częstotliwości 2000Hz przekracza o 4,3dB

Przebieg krzywej N-80 przedstawiony jest na wykresie 2.

4. Wnioski.

Analiza uzyskanych wyników pozwala na określenie stopnia zagrożenia panującego na badanych stanowiskach . Z przebiegu krzywej N-80 można zauważyć ,że przekroczenie poziomu ekspozycji na hałas ponad wartość dopuszczalną 85dB nie jest równoznaczne z przekroczeniem poziomu ciśnienia akustycznego we wszystkich pasmach oktawowych .Dla stanowiska 1 przekroczenie występuje dla częstotliwości 1-4 kHz a dla stanowiska 2

1-2 kHz . Widzimy ,że przekroczenia te występują dla dużych częstotliwości które są szczególnie szkodliwe dla organizmu ludzkiego.

---