Politechnika Lubelska Wydział Mechaniczny	Temat: Pomiar hałasu	Wykonali: Patryk Jedliński Bartłomiej Kadłubek Szymon Kamiński
Instytut Transportu, Silników Spalinowych i Ekologii			Grupa: GL04
Data: 02.03.2015r

1.Wstęp teoretyczny

Hałas jest niepożądanym dźwiękiem; jego nasilenie jest mierzone w decybelach (dB). Skala decybeli jest logarytmiczna, tak więc podwyższenie dźwięku o trzy decybele oznacza podwojenie intensywności dźwięku. Na przykład, zwykła rozmowa może wynosić 65 dB, a typowy krzyk ok. 80 dB. Różnica wynosi jedynie 15 dB, ale krzyk ma 30-krotnie większe natężenie.

Hałas stanowi zbiór dźwięków o różnych częstotliwościach i różnych wartościach ciśnienia akustycznego. Rozkład dźwięków złożonych na sumę dźwięków prostych (tonów) nazywamy wyznaczaniem widma lub analizą widmową (częstotliwościową) hałasu. Ze względu na zakres częstotliwości rozróżnia się:

 hałas infradźwiękowy, w którego widmie występują składowe o częstotliwościach infradźwiękowych od 2 do 16 Hz i o częstotliwościach słyszalnych do 50 Hz
 hałas słyszalny, w którego widmie występują składowe o częstotliwościach słyszalnych od 16 do 16 000 Hz

 hałas ultradźwiękowy, w którego widmie występują składowe o wysokich częstotliwościach słyszalnych i niskich ultradźwiękowych - od 10 do 100 kHz

Hałas o poziomie ustalonym - hałas, którego poziom dźwięku A w określonym miejscu zmienia się nie więcej niż o 5 dB.

Hałas o poziomie nieustalonym - hałas, którego poziom dźwięku A w określonym miejscu zmienia się więcej niż o 5 dB.

Hałas impulsowy - hałas, który składa się z jednego lub kilku impulsów dźwiękowych, z których każdy trwa nie dłużej niż 0,2s.

Ze względu na charakter oddziaływania hałasu na organizm człowieka, wyróżnia się hałas uciążliwy nie wywołujący trwałych skutków w organizmie oraz hałas szkodliwy wywołujący trwałe skutki lub powodujący określone ryzyko ich wystąpienia.

Hałas w przemyśle, zwany jest hałasem przemysłowym, hałas w pomieszczeniach mieszkalnych, miejscach użyteczności publicznej i terenach wypoczynkowych - hałasem komunalnym, a w środkach komunikacji - hałasem komunikacyjnym.

Ujemne oddziaływanie hałasu na organizm człowieka w warunkach narażenia zawodowego można podzielić na dwa rodzaje:

 wpływ hałasu na narząd słuchu

 pozasłuchowe działanie hałasu na organizm (w tym na podstawowe układy i narządy oraz zmysły człowieka).

Próg bólu- wartość ciśnienia akustycznego, przy której jest odczuwany ból ucha . Jest ona słabo zależna od częstotliwościi wynosi 140 dB dla dźwięków sinusoidalnych oraz 120 dB dla szumów.

Wrażenie bólu wywołane jest reakcją mięśni bębenka i kosteczki ucha środkowego na impulsy wysokiego ciśnienia akustycznego. Reakcja ta ma na celu ochronę aparatu słuchowego przed ewentualnymi uszkodzeniami.

Ból działa obezwładniająco, toteż urządzenie dźwiękowe dalekiego zasięgu, które emitują dźwięki o natężeniu przekraczającym próg bólu, są stosowane m.in. przez służby porządkowe, podobnie jak armatki wodne.

Ciśnienie akustyczne - zmienne w czasie odchylenie od średniej wartości ciśnienia statycznego panującego w ośrodku, występujące podczas rozchodzenia się w nim fali akustycznej. Ciśnienie akustyczne opisuje natężenie dźwięku i wyraża się w paskalach.

Korekcja:

Ze względu na właściwości ludzkiego słuchu, tzn. dźwięki o takim samym poziomie ale różnym widmie są słyszane inaczej, stosuje się przetwarzanie sygnału przez filtry wagowe (korekcyjne) o znormalizowanych charakterystykach. Kształtowanie sygnału mierzonego przy pomocy filtrów wagowych nazywane jest ważeniem częstotliwościowym.

Krzywe wagowe:

• A - dla niskich poziomów ciśnienia SPL

• B - dla średnich poziomów ciśnienia

• C - dla wysokich wartości ciśnienia

• D - do pomiaru hałasów lotniczych

• L - krzywa płaska (brak ważenia - linear)

Najczęściej przy pomiarach używa się krzywej korekcyjnej A. Krzywe B i C nie odpowiadają wynikom testów subiektywnych (zostały wyznaczone dla tonów prostych).

W przypadku występowania dźwięków szybkozmiennych odczytujemy niestabilny wynik pomiaru, dla jego ustabilizowania stosuje się uśrednianie wyniku w określonym przedziale czasowym.

Stałe czasowe dla pomiarów szybkozmiennych wyznaczają czas uśredniania:

• S (Slow): 1 sekunda

• F (Fast): 125 ms

• I (Impulse): 35 ms, do pomiaru dźwięków impulsowych (tzw. szpilka)

2. Schemat stanowiska

3. Przebieg wykonywanego ćwiczenia

Ćwiczenie polegało na pomiarze hałasu emitowanego przez wewnętrzną przekładnię. Silnik pracował z ustaloną ilością obrotów na minutę wykonując ruch obrotowy. Pomiaru natężenia hałasu dokonywało się trzymając miernik prostopadle do osi obrotu łożyska. Celem tego ćwiczenia było sprawdzenie zależności między natężeniem hałasu od prędkości obrotowej silnika oraz natężeniem hałasu od częstotliwości.

4. Tabela wyników

Lp.	f [Hz]	LAS [dB]
				n1 = 600	n2 = 1000
1	31,5	45,5	42,7
2	63	49,5	51
3	125	53	56,3
4	250	68,9	79,8
5	500	78	81,6
6	1000	82,5	88,6
7	2000	73,1	87,5
8	4000	59,2	68,3
9	8000	62	58,5

Lp	n [obr / min]	LAS [dB]
1	275	72,7
2	300	74,3
3	400	77,5
4	500	80,4
5	600	83,6
6	700	85,5
7	800	87,5
8	900	89,4
9	1000	90
10	1100	94,3
11	1200	94,5

5. Wnioski

Na podstawie wykonanych pomiarów możemy stwierdzić, że natężenie dźwięku (L_AS) rośnie wraz ze wzrostem prędkości obrotowej silnika. Im większa prędkość obrotowa tym większy jest hałas wytwarzany przez środkową przekładnię, która była przedmiotem naszego badania.

Przy stałej prędkości obrotowej silnika mierzyliśmy zależność natężenia dźwięku od częstotliwości. Jak widać natężenie dźwięku rosło tylko do danej częstotliwości ( 1000 Hz). Dalej było zmienne, niezależne od częstotliwości.

Badanie to nie było zbyt dokładne ze względu na dochodzące dźwięki z zewnątrz, które w pewnym stopniu mogły docierać do miernika dźwięku. Aby zwiększyć dokładność pomiarów należało by przeprowadzić je w warunkach laboratoryjnych, w ciszy.

---