GB/T 33928-2017  

ISO 15619:2013

 

往復式內燃機 排氣消聲器測量方法 聲壓法 排氣噪聲聲功率級和插入損失及功率損失比（附錄A~D）

 

附   錄   A

（規范性附錄）

聲學環境鑒定方法

 

A．1  總則

 

評估環境影響應選擇兩種可替代程序中的一種來確定環境修正K2的大小。當存在不利環境影響時應使用這些程序對實際的被測聲源依據本標準來確定給定的測量表面有效。

第1種鑒定測試（絕對比較測試法，見A．2）用標準聲源（RSS）進行。這種方法對室內或室外均適用，是一種優先采用的鑒定測試環境的方法，尤其在要求頻帶數據時和被測聲源可以從測試現場移開時。

第2種鑒定測試（依據房間吸聲法，見A．3）需要測量房間的等效吸聲面積A，這個測試方法基于如下的前提：房間形狀近似立方體，基本上是空的，房間邊界有吸聲作用。以下四種方法可以計算A，混響時間測量法（見A．3.2），使用第2個測量表面被測聲源聲壓級測量法（見A．3.3），標準聲源測量法（見A．3.4），或是平均吸聲系數測量法（見A．3.5）。若被測聲源不能移開，或者尺寸很大，則其中一種方法為優先方法。依據房間吸聲法的近似法（見A．3.5）僅適用于簡易法。

注：當在高度比較低和有反射面的工業建筑物里，聲音的傳播會被扭曲。在這種情況下，第2種方法就不適用，具體參考和可代替的測試方法可在特殊類型機械噪聲測試規范中給出。

 

A．2 絕對比較測試法

 

A．2.1 總則

 

對使用半球形測量表面的被測聲源，將特性滿足GB／T 4129-2003要求的標準聲源放置在測試環境中，其幾何中心高度與被測聲源的相同。按第7章測定標準聲源的聲功率級，不加環境修正K2（假定K2＝0）。測量被測聲源的聲功率級使用同樣的測量表面。

環境修正K2由式（A．1）給出：

...........................................(A.1)

 

 

式中：

L*_W-標準聲源未經環境修正的聲功率級，按第7章測定，K₂＝0，單位為分貝（dB）；

L_w(Rss)-標準聲源半消聲室聲功率級，單位為分貝（dB）。

半消聲室聲功率級測量時，標準聲源與被測聲源的幾何中心高度、測量表面、測量位置及數目均相同。

本方法適用于直接測量A計權或頻帶功率級。如被測聲源的頻譜與標準聲源差別較大，建議K_2A從頻帶級確定。

 

A．2.2 標準聲源的定位

 

實驗室測量時，標準聲源與被測聲源的幾何中心保持一致；傳聲器的位置及數目，應分別滿足7.2和7.3的要求。

 

A．3 依據房間吸聲法

 

A．3.1 總則

 

環境修正用式（A．2）計算：

 ............................................(A.2)

 

 

式中：      

A-房間等效吸聲面積，單位為平方米（㎡）；

S-測量表面的面積，單位為平方米（㎡）。

 

A．3.2   混響法

 

本方法僅僅適用于長和寬分別小于天花板高度3倍的房間。

在房間溫度15℃～30℃條件下測量房間的混響時間，利用賽賓公式計算出房間的等效吸聲面積A：

............................................(A.3)           

 

 

式中：

0.16 -系數，單位為秒每米（s／m）；

V   -測試房間體積，單位為立方米（m3）；

T_n   -測得的A計權或頻帶混響時間，單位為秒（s）。

對于直接從A計權測量值確定K2A，建議使用中心頻率為1 k_Hz的頻帶混響時間。

本方法不適用于實驗室性質的半消聲室或室外測量。

 

A．3.3  雙表面法

 

本測試方法僅僅適用于K₂≤2 dB的房間。

圍繞聲源選擇兩個表面，第1個表面為依據第7章測量聲功率級所用的測量表面，面積為S。第2個表面位于測量表面外面與之幾何相似并關于被測聲源對稱，面積為S’。兩個表面上的背景噪聲均應滿足4.2的要求。

第2個表面上的傳聲器位置要與第1個對應，S’／S不應小于2，優先選擇大于4，S／A由式（A．4）給出：

............................................(A.4)

 

 

其中：

 

式中：

L_P1-S上的測得的平均聲壓級，由式（8）計算，經背景噪聲修正，不經環境修正（見8.2.4），單位為分貝（dB）；

L_P1-S'上的測得的平均聲壓級，由式（8）計算，經背景噪聲修正，不經環境修正（見8.2.4），單位為分貝（dB）；

S -第1個表面的面積，單位為平方米（㎡）；

S’-第2個表面的面積，單位為平方米（㎡）。

從式（A.4）得出S／A后，再利用式（A.2）即可得到A計權或頻帶環境修正K₂。

 

A．3.4  使用標準聲源確定等效吸聲面積A（直接法）

 

將特性滿足 GB／T 4129-2003要求的標準聲源放置在測試環境中，靠近被測聲源。球形測量表面半徑最好2m，但不小于1m并且不小于2倍的標準聲源的最大直徑。從聲源到其他反射面的距離應當大于測量球面的直徑。

注：通常情況下，用于測量的標準聲源應在遠離墻壁的位置上進行校準，該位置可直接在地板上或在離地板特定高度的平臺上。如在其他位置使用標準聲源，除非它在這些位置處已經校準過，否則在低頻會產生系統誤差。

 

標準聲源球形測量表面上經平均背景噪聲修正的時間平均聲壓級L_P(insitu)應依據8.2.1和8.2.4來確定。

等效吸聲面積A由式（A．5）得到：

............................................(A.5)

 

 

式中：

S —球形測量表面的面積，單位為平方米（㎡）；

S₀ —基準面積，等于1，單位為平方米（㎡）；

_{Lp（instiu）}—測得的標準聲源的時間平均聲壓級，經背景噪聲修正但不經環境修正（見8.2.4），單位為分貝（dB）；

L_w（Rss）-標準聲源在氣象條件下半消聲室聲功率級，單位為分貝（dB）。

如靜態壓力或其他大氣狀況與參考狀況有很大差異，推薦依據生產廠商的說明來確定標準聲源半消聲室聲功率級L_w（Rss）和計算標準聲源在現場條件下的聲功率級L_{w（Rss，nsitu）}。

如L_w（Rss）未知，或者不能從L_w（Rss）計算L_{w（Rss，nsitu）}，推薦在室外一個反射面上的聲自由場中重復以上描述的對標準聲源的測量以獲得參考的測得時間平均聲壓級L_p(ref)。通過這些測量，放置被測聲源處的等效吸聲面積使用式（A.6）計算：

  ............................................(A.6)

 

 

 

A.3.5   A計權近似法

 

本方法僅僅適用于長和寬分別小于天花板高度3倍的房間。

為確定測試房間的聲學特征，可以用式（A.7）得出的A值，再利用式（A.2）得出K_2A：

A=a  ·  S_v  ............................................(A.7)

式中：

a  -表A．1給出的A計權平均吸聲系數；

Sv  -測試房間邊界表面的總面積（墻壁、天花板和地板），單位為平方米（㎡）。

表A．1  平均吸聲系數α的近似值

平均吸聲系數	房 間 特 征
0.05	房間幾乎全空，墻壁平滑堅硬，材料為混凝土、磚、硬膏或磁磚貼面
0.1	房間部分空，墻壁平滑
0.15	帶家具的房間；矩形機器間；矩形工業廠房
0.2	帶家具的不規則形狀的房間，不規則形狀的機器間或工業廠房
0.25	帶裝飾性家具的房間，天花板或墻面局部裝有吸聲材料的機器間或工業廠房
0.30	房間的天花板裝有吸聲材料，但是墻壁沒有裝吸聲材料
0.35	房間的天花板和墻壁均裝有吸聲材料
0.5	房間的天花板和墻壁裝有大量的吸聲材料

 

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附  錄  B

（資料性附錄）

壓力損失的測量方法

 

B．1 總則

 

根據GB／T 6072.3-2008確定排氣系統背壓及其不確定度。

 

B．2 計算

 

通過式（B.1）計算壓力損失ΔP_g，單位為千帕（k_Pa）：

  △P_g=P_g(ES)-P_g(SP)       ............................................(B.1)

式中：

     P_g(ES)—發動機裝排氣消聲器時的背壓，單位為千帕（k_Pa）；

     P_g(SP)—發動機裝替代管時的背壓，單位為千帕（k_Pa）。

 

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附  錄  C

（規范性附錄）

從頻帶數據計算A計權聲功率級

 

C．1 A計權聲功率級

 

A計權聲功率級L_wA，由式（C．1）給出：

............................................(C.1)

 

 

 

式中：

L_wj -1/3倍頻程或倍頻程第j個頻帶聲功率級，單位為分貝（dB）；

j,A_j  -1/3倍頻程第j個頻帶中心頻率上的A計權值，由表C.1給出，倍頻程第j個頻帶中心頻率上的A計權值，由表C.2給出；  

j_min，j_max  -分別是j的最低頻帶和最高頻帶所對應的值。

 

C.2 計算中j和A_j的值

 

j和A_j；由表C.1和表C.2給出，分別覆蓋中心頻率從50 Hz～10 kHz的1/3倍頻帶和中心頻率從63 Hz～8 kHz的倍頻帶。

注：如噪聲源輻射頻率成分很離散，建議使用1/3倍頻帶計算A計權值。

 

表C．1   1/3倍頻帶中心頻率處j和A_j值

j	中心頻率 Hz	Aj dB
1 2 3	50 63 80	-30.2* -26.24 -22.5
4 5 6	100 125 160	-19.1 -16.1 -13.4
7 8 9	200 250 315	-10.9 -8.6 -6.6
10 11 12	400 500 630	-4.8 -3.2 -1.9
13 14 15	800 1000 1250	-0.8 0 0.6
16 17 18	1 600 2 000 2 500	1.0 1.2 1.3

 

   表C.1   (續)

j	中心頻率 Hz	Aj dB
19 20 21	3 150 4 000 5 000	1.2 1.0 0.5
22 23 24	6 300 8 000 10 000	-0.1 -1.1 -2.5
aAj的值僅適用于測試環境和測量儀器在測試的頻率上滿足使用要求。

 

表C.2  倍頻帶中心頻率處j和A_j值

j	中心頻率 Hz	Aj dB
1	63	-26.2
2	125	-16.1
3	250	-8.6
4	500	-3.2
5	1000	0
6	2000	1.2
7	4000	1.0
8	8 000	-1.1
aAj的值僅適用于測試環境和測量儀器在測試的頻率上滿足使用要求。

 

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附  錄   D

（規范性附錄）

標準基準狀況聲功率級

 

靜壓101.325 kPa和大氣溫度23.℃的標準基準狀況聲功率級L_wret＇atm用式（D.1）計算，單位為分貝（dB）：

L_wret＇atm=L_W+C₁+C₂  ............................................(D.1)

式中：

L_W  -現場環境狀況聲功率級，單位為分貝（dB）；

C₁ -標準基準狀況修正，單位為分貝（dB），使用A.2的絕對比較法計算K₂時C₁忽略不計；

 

C₂  -輻射阻抗修正，單位為分貝（dB）；

式中：

Ps    -現場環境狀況下的靜壓，單位為千帕（kPa）；

Ps,o  -標準基準狀況下的靜壓,101.325 kPa；

θ-現場環境狀況下的空氣溫度，單位為攝氏度（℃）；

θ₀=314 K；

θ₁=296 K。

空氣溫度θ可以估計，靜壓ps用式（D.2)計算：

P_s=P_s.o(1-aH_a)^b        ............................................(D.2)

式中：

H_a  -試驗現場海拔高度，單位為米（m）；

a=2.256 0×10^-5m^-1；

b=5.255 3。

注：標準基準狀況下，空氣特性阻抗是400 N·s／m³。

如標準基準狀況聲功率級由現場狀況聲功率級換算得到，應在報告中說明。