POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

WYDZIAŁ ORGANIZACJI I ZARZĄDZANIA

Katedra Podstaw Systemów Technicznych

Laboratorium z przedmiotu:

Podstawy Metrologii

Ćwiczenie nr 6

Pomiar dźwięku. Ocena narażenia na hałas.

Wykonał:

Mrowiec Krystian

Skrzypulec Hubert

Data: 13.12 .2007

Kierunek: ZiIP 22

Miasto: Zabrze

Sekcja: I

Wstęp

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczeń jest zapoznanie się z podstawowymi pojęciami z zakresu pomiarów dźwięku (hałasu), podstawowymi zależnościami opisującymi propagację dźwięku w środowisku i metodyką oceny narażenia pracownika na ponadnormatywny hałas występujący w miejscu pracy.

Podstawowe pojęcia:

Dźwięk (drgania akustyczne) - drgania mechaniczne cząstek materialnych wokół określonego położenia równowagi zachodzące w ośrodku sprężystym w zakresie częstotliwości słyszalnej dla ucha ludzkiego. Inaczej mówiąc dźwiękiem nazywamy drgania akustyczne zdolne wytworzyć wrażenie słuchowe.

Częstotliwość dźwięku - liczba zmian ciśnienia akustycznego w ciągu 1 sekundy wyrażona w hercach (1Hz = 1/s). Zakres słyszalności zdrowego człowieka zawarty jest w przedziale od 20 Hz do 20 000 Hz. Często w literaturze można spotkać również przedział od 16 Hz do 16 kHz. Dokładne wartości dolnej i górnej częstotliwości dźwięków jakie jest w stanie usłyszeć człowiek zależą od jego indywidualnych (subiektywnych) cech słuchu.

Ciśnienie akustyczne - różnica chwilowej wartości ciśnienia spowodowanego drganiem cząstek w ośrodku sprężystym (powietrzu) i ciśnienia, jakie panuje w środowisku (tzw. ciśnienia barometrycznego). Ciśnienie akustyczne oznacza się literą p i mierzy w Pa (1 Pa = 1 N/m²).

Moc akustyczna źródła - ilość energii, jaką wysyła źródło dźwięku w jednostce czasu, mierzona w watach [W].

Hałas - dźwięki o dowolnym charakterze akustycznym niepożądane w danych warunkach i dla danej osoby. Inna definicja hałasu określa go jako wszelkie niepożądane, nieprzyjemne, dokuczliwe lub szkodliwe drgania ośrodka sprężystego, działające za pośrednictwem powietrza na organ słuchu oraz cały organizm człowieka. Hałas jest pojęciem subiektywnym.

Niekorzystny wpływ hałasu na człowieka zależy nie tylko od poziomu dźwięku, ale również od czasu jego trwania. Stosowane metody pomiaru i oceny hałasu w środowisku zależą również od charakteru hałasu z jakim mamy do czynienia. Ze względu na charakter amplitudowo-czasowy hałasu możemy go podzielić na:

1. a) hałas ustalony, w którym najmniejsza i największa wartość chwilowego poziomu dźwięku w czasie oceny jest mniejsza niż 5 dB,

   b) hałas nieustalony, w którym występują wahania chwilowego poziomu dźwięku o więcej niż 5 dB,

   c) hałas impulsowy, gdzie wyszczególnić można wyraźne zjawiska akustyczne o charakterze impulsowym, np. przejazdy pojedynczych samochodów, wystrzały, zrzuty pary, itp.

W określenia poziomu hałasu ustalonego należy przeprowadzić co najmniej 5 pomiarów chwilowego poziomu dźwięku oraz uśrednić zmierzone wartości zgodnie ze wzorem:

W przypadku, gdy rozrzut między zmierzonymi wartościami poziomu hałasu jest większy od 5 dB (hałas nieustalony) należy wykonać zdecydowanie większą liczbę pomiarów, a uśrednianie wykonać zgodnie ze wzorem:

W przypadku hałasu nieustalonego należy stasować zdecydowanie większą liczbę pomiarów oraz wydłużyć czas oceny hałasu. Do pomiaru hałasów nieustalonych oraz impulsowych najlepiej jest wykorzystać całkujący miernik poziomu dźwięku o odpowiednio dobranej charakterystyce czasowej (fast, impulse), pozwalającej na regulację częstotliwości wykonywanych pomiarów i określenie całkowitego czasu pomiaru.

Do pomiaru wielkości wszystkich rodzajów hałasu (ustalonego, nieustalonego i impulsowego) powinny być stosowane dozymetry hałasu lub całkujące mierniki poziomu dźwięku klasy 2 lub lepszej. Pomiary przeprowadza się metodą bezpośrednią lub pośrednią.

Metoda bezpośrednia polega na ciągłym pomiarze przez cały czas narażenia pracownika na hałas i odczycie wielkości określanych bezpośrednio przez miernik, np. dozymetr hałasu lub całkujący miernik poziomu dźwięku. Metoda bezpośrednia (dozymetryczna) umożliwia otrzymanie wyników, które dokładnie oddają narażenie pracownika na hałas, jednak z różnych względów jest często trudna do zastosowania.

Metoda pośrednia polega na pomiarze hałasu w czasie krótszym niż podlegający ocenie oraz obliczeniu dawki hałasu na podstawie następujących zależności:

1. ośmiogodzinny poziom ekspozycji na hałas:

gdzie:

L_Aeq,Te – poziom hałasu działający w czasie T_e,

T_o – czas odniesienia równy 8 godzin (480 min.)

Jeżeli czas ekspozycji T_e jest równy czasowi odniesienia T_o = 480 minut to ośmiogodzinny poziom ekspozycji na hałas L_EX,8h jest równy równoważnemu poziomowi dźwięku L_Aeq,Te.

b) dzienna ekspozycja na hałas:

przy czym dla L_EX,8h = 85 dB, dzienna ekspozycja E_Ad = 3,64 ⋅10³ Pa²s

Zadanie do sprawozdania

Wyznaczyć ryzyko narażenia pracownika na działanie ponadnormatywnego hałasu pracującego na stanowisku Operatora pieca konwertorowego wiedząc, że pracuje on wg następującego schematu 8-godzinnej zmiany roboczej:

• 70 % czasu pracy spędza on w sterowni pieca konwertorowego 76dB,

• 5 % czasu pracy przebywa w rejonie przebijania dysz pieca 134dB,

• 5 % czasu pracy przebywa na przerwie śniadaniowej 63dB,

• 20 % czasu na podeście pieca przy realizacji różnych czynności obsługowych87 dB.

Kolejność obliczeń

1. Obliczyć czas realizacji poszczególnych czynności i przedstawić go w minutach (czas 8-godzinnej zmiany roboczej wynosi T = 480 min).

2. Dokonać pomiaru średniego poziomu dźwięku LAśr (w przypadku hałasu ustalonego) lub równoważnego poziomu dźwięku (w przypadku hałasu nieustalonego) w poszczególnych przedziałach czasowych,

3. Wyznaczyć 8-godzinny poziom ekspozycji LEX,8h,

4. Wyznaczyć dzienną ekspozycję na hałas EAd

5. Porównać uzyskany wynik z wartością NDN i ocenić zagrożenie hałasem.

Rozwiązanie:

- 70% 336 min

- 20% 87 min

- 5% 24 min

- 5% 24 min

Ośmiogodzinny poziom ekspozycji na hałas w naszym przypadku przekracza dopuszczalny który wynosi 85dB.