Ćwiczenie 4. Ocena hałasu na SP w urządzeniach transportowych.

Opracował dr inż. Józef Czajka

Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z podstawowymi sposobami oceny drgań na stanowisku pracy w transporcie. Do zajęć należy przygotować materiał zawarty w ćwiczeniu 1 skryptu [1].

4.1. Przed ćwiczeniami należy zapoznać się z następującymi zagadnieniami:

1. Podstawowe pojęcia oceny hałasu;

- Wpływ hałasu na organizm ludzki wg rozdz. 1.2 skryptu [1];

- Równoważny poziom dźwięku L_A wg rozdz. 1.3 skryptu [1];

- Budowa sonometru wg rozdz. 1.3 skryptu [1];

- Budowa i zastosowanie filtrów korekcyjnych wg rozdz. 1.3 skryptu [1];

2. Metody oceny narażenia na hałas wg p.1.4 skryptu PW [1];

• Ocena dozymetryczna wg rozdziału 1.4.1 skryptu PW [1]

• Ocena hałasu ważonego częstotliwościowo wg rozdz. 1.4.2 skryptu [1];

• Ocena widma hałasu wg rozdz. 1.4.3 skryptu [1];

1. Pomiar równoważnego poziomu hałasu akustycznego ważonego filtrem A

Do oceny wpływu hałasu akustycznego na organizm człowieka stosuje miernik poziomu dźwięku nazywany sonometrem. Sonometr współpracuje z mikrofonem kierunkowym, który mierzy poziom hałasu akustycznego w zakresie częstotliwości od 20Hz do częstotliwości górnej, która wynosi f_g = 20 kHz. Sonometr jest wyposażony w filtr korekcyjny (FK), który waży częstotliwościowo sygnał mikrofonu filtrem o charakterystyce A. Układ pomiarowy przedstawiony jest na rysunku 4.1.

Pomiary wykonuje się sonometrem I-10 firmy „SONOPAN” w Białymstoku, wyposażonym w filtry korekcyjne. Do oceny wpływu hałasu akustycznego na organizm człowieka -operatora stosuje się filtry skali A, które najlepiej określają narażenie organizmu człowieka na hałas. Przyrząd mierzy równoważny poziom dźwięku w skali A określony zależnością:

4.1

gdzie: T - czas trwania pomiaru, s,

p_A(t) - zmierzony poziom dźwięku w skali A,

p₀ = 20 μP - poziom ciśnienia odniesienia.

L_{A -} jest to wartość energii mierzonego hałasu ważonego w skali A (filtrem A), w dBA.

Do oceny hałasu na stanowiskach pracy stosuje się trzy metody wymienione w rozdz. 4.1 pracy [1]. Ocenę hałasu akustycznego na stanowiskach pracy wykonuje się najczęściej metodą oceny hałasu ważonego częstotliwościowo w skali A. Pomiary wykonuje się dla stacjonarnych odcinków czasowych, względem wartości średniej hałasu akustycznego. Czas uśredniania należy przyjmować powyżej 30 sekund, w tym czasie należy wykonać kilka odczytów a następnie te wyniki uśrednić.

Rys. 4.1. Układ do pomiaru hałasu akustycznego ważonego

częstotliwościowo filtrem A

Pomiary równoważnego poziomu dźwięku hałasu ważonego częstotliwościowo filtrem A należy wykonać dla następujących charakterystyk dynamicznych:

• S-Slow - pomiar niskich częstotliwości poziomu dźwięku A, w dBA;

• F-Fast - pomiar wysokich częstotliwości poziomu dźwięku A , w dBA;

• I-Impuls - pomiar impulsu hałasu - wartość średnia poziomu dźwięku A , w dBA;

• I-H - Impuls Hold - zapamiętanie maksymalnej wartości impulsu mierzonego poziomu dźwięku A , w dBA;

• Peak-Hold - zatrzymanie maksymalnej wartości dźwięku A mierzonego między peakiem minimalnym oraz peakiem maxymalnym impulsu hałasu, w dBA.

Tok wykonania pomiaru poziomu dźwięku A

• Połącz układ pomiarowy wg rysunku 4.1

• Wybierz filtr A przełącznikiem;

• Wybierz ustalony hałas na źródle hałasu (radio)

• Wybierz Slow

• Wykonaj trzy pomiary poziomu dzwięku A; wyniki zapisz w tablicy 4.1;

• Wybierz Fast

• Wykonaj trzy pomiary poziomu dzwięku A; wyniki zapisz w tablicy 4.1;

• Wybierz Impuls

• Wykonaj trzy pomiary poziomu dzwięku A; wyniki zapisz w tablicy 4.1;

• Wybierz Impuls-Hold

• Wykonaj trzy pomiary poziomu dzwięku A; wyniki zapisz w tablicy 4.1;

• Wybierz Peak-Hold

• Wykonaj trzy pomiary poziomu dzwięku A; wyniki zapisz w tablicy 4.1;

• Uśrednij wyniki wg zaleceń prowadzącego; wyniki zestaw w tablicy 4.1.

Tablica 4.1. Zestawienie zmierzonych wartości poziomów dźwięku L [dB]

Pomiary wykonano dnia ..................................

Miejsce pomiaru: ..................................................................................................................

Kierunek pomiaru hałasu: ....................................................................................................

Dopuszczalny poziom dźwięku w skali A dla badanego stanowiska przyjęto - L_Adop = 85 dB

Pomiary wykonali: ...................................................................................................................

Charakterystyka Dynamiczna SONOMETRU SLOW lub FAST		Równoważny poziom dźwięku LA				LA Średnie		LAdop dopusz-czalne		Dopusz- czalny czas pracy tdop			LCpeak zmierzone		LCpeak dopusz- czalne
Miano		dBA				dBA		dBA		min/8h			dBC		dBC
SLOW		85; 85,5 86				85,5		85 dB		427,3
FAST		85,5; 86; 86,5				86		85 dB		381,3
IMPULS		86; 87				86,5		115 dB		>> 480
IMPULS - hold		87; 87;				87		115 dB		>> 480
IMPULS - peak		107; 108				107,5		115 dB		>> 480					135
Dopuszczalny czas pracy czasie zmiany 8 h obliczano ze wzoru: min / 8h Obliczenia wykonać dla charakterystyki dynamicznej SLOW lub FAST, która ma większą wartość
OCENA WIDMA HAŁASU
Częstotl f0 [Hz]	31,5		63	125	250		500		1kHz		2kHz	4kHz		8kHz		16 kHz
Pomiary Lf dla SLOW lub FAST	77		84	95,5	92		90		88		86	79		74		64
Lf dop	110		99	92	86		83		80		78	76		74		74
Lf - Lfdop				3,5	6		7		8		8	3
tdop				214,4	120,6		95,8		76,1		76,1	240,6
Najkrótszy dopuszczalny czas pracy dla oceny widmowej, w czasie zmiany 8 h wynosi: 76,1 min / 8h Obliczenia wykonano dla charakterystyki dynamicznej SLOW
Ocena hałasu

2. Wykonanie pomiarów poziomu dźwięku C

Pomiary poziomu dźwięku dla charakterystyki C, wykonuje się tylko dla charakterystyki dynamicznej L_{C peak} . Wartość zmierzona nie powinna przekraczać poziomu 135 dBC.

Tok wykonania pomiaru poziomu dźwięku C

• Połącz układ pomiarowy wg rysunku 4.1

• Wybierz filtr C przełącznikiem;

• Wybierz ustalony hałas na źródle hałasu (radio)

• Wybierz Impuls peak;

• Wykonaj trzy pomiary poziomu dzwięku C - impuls; wyniki zapisz w tablicy 4.1;

• Uśrednij wyniki wg zaleceń prowadzącego; wyniki zestaw w tablicy 4.1.

• Porównaj wyniki z wartością dopuszczalną podaną w tablicy 4.1, poziom dopuszczalny wynosi Lc = 135 dB (C).

4.4. Pomiary widma hałasu akustycznego w pasmach oktawowych w zakresie

częstotliwości od 20Hz do 20 kHz;

Widmo hałasu znajduje się, dla stacjonarnego odcinka czasowego, w celu uzyskania dokładnych informacji o częstotliwościach i amplitudach badanego hałasu. Widmo hałasu wyznacza się dla oktawowych pasm częstotliwości. Do pomiarów widma hałasu akustycznego stosuje sonometr współpracujący z mikrofonem, który mierzy poziom hałasu akustycznego w zakresie częstotliwości od 20 Hz do częstotliwości górnej, która wynosi f_g = 20 kHz. Sonometr nie posiada filtra korekcyjnego, natomiast musi posiadać filtry środkowo- przepustowe (FSP), które przepuszczają kolejne oktawowe pasma częstotliwości. Układ pomiarowy oraz charakterystyka jednego filtra pasmowego przedstawiony jest na rysunku 4.2. Układ taki może być stosowany do badania hałasu ustalonego. W miejscu pomiarowym wykonuje się ocenę hałasu liniowego ( nie korygowanego częstotliwościowo), metodą widmową tzn znajduje się wartości poziomu ciśnienia akustycznego L_f dla oktawowych pasm częstotliwości w zakresie od 20Hz do 20kHz.

Wartości hałasu dla oktawowych pasm częstotliwości wyznaczano z zależności:

4.3

gdzie:

p_f(t) - zmierzony poziom ciśnienia akustycznego dla oktawowego pasma

częstotliwości f.

Pozostałe oznaczenia jak we wzorze (4.1).

Po wykonaniu ćwiczenia wg rozdz. 4.2 wybierz tą charakterystykę dynamiczną Slow lub Fast dla której otrzymano większe wartości poziomów dźwięku i wykonaj analizę widmową.

Rys. 4.2. Układ do pomiaru widma hałasu akustycznego

Tok wykonania pomiarów poziomu dźwięku do oceny widmowej

• Połącz układ pomiarowy wg rysunku 4.2

• Wybierz ustalony hałas na źródle hałasu (radio), ten sam co do oceny hałasu ważonego;

• Wybierz charakterystykę Slow lub Fast wg zaleceń podanych wyżej;

• Wybierz pierwszy filtr środkowo-przepustowy tzn dla fo = 31.5 Hz;

• Wykonaj trzy pomiary poziomu dzwięku ; wyniki zapisz w tablicy 4.2;

• Wybierz drugi filtr środkowo-przepustowy tzn dla fo = 63 Hz;

• Wykonaj trzy pomiary poziomu dzwięku ; wyniki zapisz w tablicy 4.2;

• Wybierz trzeci, czwarty filtr itd. ... i wykonuj pomiary jw., i wpisuj do tablicy 5.2;

• Wg zaleceń prowadzącego uśrednij wyniki pomiarów dla poszczególnych badanych częstotliwości; wyniki zestaw w tablicy 4.2.

• Wykonaj analizę otrzymanych wyników pomiarów;

W sprawozdaniu należy zamieścić:

- Opracowanie zagadnień wymienionych w punkcie 4.1;.

- Wyniki pomiarów wykonanych wg p. 4.2, 4.3, i 4.4, wypełnić tablicę 4.1;

- Wykonać analizę otrzymanych wyników pomiarów, wykonać wykres widma hałasu;

- Wykonać ergonomiczną ocenę narażenia na hałas wg otrzymanych wyników.

Literatura

1. Czajka J, H. Ergonomia. Materiały do ćwiczeń. Oficyna Politechniki Warszawskiej.

Warszawa 1999.

2. Norma PN-94/N-01307. Hałas. Dopuszczalne wartości hałasu w środowisku pracy.

Wymagania dotyczące pomiarów.

3. Instrukcja obsługi miernika poziomu dźwięku typ I-10

4. Czajka J, H. Pomiary drgań i hałasu na stanowiskach pracy w transporcie.

Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej. Warszawa 2000

1

---