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新聞主題 |
柴油發電機組噪聲測量的常用儀器 |
摘要：柴油發電機組噪聲測量儀通常測量的是聲壓級，單位是dB，一般噪聲儀測得的數據為瞬時聲壓級包括最大值和最小值，也可以加入積分功能，測量一段時間的有效值。柴油發電機組在進行噪聲測量時，一般要測量噪聲總的聲壓級和聲壓級的頻譜特性，使用的主要儀器有：聲級計、頻譜分析儀、電平記錄儀、磁帶記錄儀和倍頻程濾波器等。
1、聲級計
聲級計是噪聲測量最常用的便攜式儀器，可測量總聲壓級和各種計權聲壓級。常用的聲級計按精度可分為普通聲級計和精密聲級計兩類。
① 聲級計的工作原理
聲級計由傳聲器、放大器、衰減器、計權網絡、檢波和顯示等部分組成。前置放大器用作阻抗變換，衰減器用作量程切換，這種聲級計具有A、B、c三種計權網絡，可與頻譜分析儀、電平記錄儀和顯示器等配合使用，綜合分析噪聲源的頻譜特性。
② 傳聲器
傳聲器是一種實現聲電轉換的傳感器，有電動式、壓電式和電容式等幾種。電動式傳聲器的工作原理是：在聲壓作用下，磁場中的動圈隨聲壓的變化而產生振動并感應電動勢。其特點是輸出阻抗低、受溫度影響小，但靈敏度低，受磁場干擾大，多用于普通聲級計。壓電式傳聲器是基于某些壓電材料的壓電效應，把聲壓的變化轉換成電荷或電信號輸出。其結構簡單、價格便宜、動態范圍寬，但靈敏度較低，受溫度影響較大，常用于普通聲級計。
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柴油發電機組噪聲精密級聲級計 |
2、頻譜分析儀器
頻譜分析儀器是研究柴油發電機組電信號頻譜結構的儀器，用于信號失真度、調制度、譜純度、頻率穩定度和交調失真等信號參數的測量，可用以測量放大器和濾波器等電路系統的某些參數，是一種多用途的電子測量儀器。它又可稱為頻域示波器、跟蹤示波器、分析示波器、諧波分析器、頻率特性分析儀或傅里葉分析儀等。現代頻譜分析儀能以模擬方式或數字方式顯示分析結果，能分析1赫以下的甚低頻到亞毫米波段的全部無線電頻段的電信號。儀器內部若采用數字電路和微處理器，具有存儲和運算功能；配置標準接口，就容易構成自動測試系統。
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頻譜分析儀器 |
3、電平記錄儀
電平記錄儀能把測里結果自動記錄在記錄紙上。聲級計與電平記錄儀配合，可測得和記錄噪聲隨時間的分布，再配合倍頻程或1/3倍頻程濾波器，可直接記錄噪聲的頻譜。電平記錄儀可記錄頻率響應特性、混響衰減曲線等。
在振動及沖擊測量中，過去使用較多的記錄儀器有電平記錄儀、X-Y記錄儀、光線示波器和磁帶記錄儀等。目前，許多新的X-Y記錄儀具有電平記錄的功能，而且壓控振蕩器頻率調節已無轉動部件，所以電平記錄儀的生產及使用逐漸減少。而X-Y記錄儀將在頻率響應特性測量及模態分析中繼續使用。直接筆式記錄儀不適用于振動測量。因為隨著其他記錄顯示儀器的發展，并且由于光線示波器記錄信號不使做精確處理，光線示波器的應用將逐漸減少，現在僅有現場曝光顯示波形的紫外線示波器應用較多。
今后對柴油發電機組現場測量和數據量大的記錄仍將使用磁帶記錄儀。瞬態信號測量和需要及時處理的信號將由數字記錄儀記錄。數字記錄儀將以三種組合方式出現，即集數據記錄和顯示于一體的數字存儲示波器：集數據記錄和分析及顯示為一體的動態信號分析儀；供用戶開發的數字記錄儀加計算機。
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電平記錄儀噪聲測量原理示意圖 |
4、磁帶記錄儀
磁帶記錄儀是利用將磁帶上的磁性物質磁化的原理，把隨時間變化的電訊號轉變為沿磁帶長度方向剩磁的變化而實現記錄的。回放時則進行相逆的變換，得到與記錄時有相同 變化的電訊號。歸納起來有如下幾點:
① 記錄信號可長期保存，必要時可隨時回放成電訊號，供分析處理或其他方式記錄之用。
② 能改變時間基準，以改變信號的頻率，適應后續分析處理儀器的頻率范圍。
③ 使用方便，磁帶可以復制、裁剪、粘接。有時訊號 記錄非常短，例如機械沖擊或火車通過橋梁時的振動信號 等，按照正常的方法對他們分析是不可能的。在這種情況 下，可以把錄有振動信號的磁帶做成連續的磁帶環，循環重 放，形成周期信號，這樣就可以按照正常的方法進行分 析了。
④ 記錄介質(磁帶) 能反復使用，記錄成本很低。
⑤ 工作頻帶很寬，可以記錄低至直流高至2MHZ的訊號，這遠比一般筆繪記錄儀，光線示波器為高。
⑥ 能方便地進行訊號的多通道記錄，并保證多通道之問的相互時間關系。
⑦ 記錄質量高，一般有較小的零漂和良好的線性度、信噪比一般高于35dB，失真度小于2~3%。
5、倍頻程濾波器
在噪聲的測量中，采用1/3倍頻程頻譜分析能更加詳細地反映出噪聲源的頻譜特性，便于較全面地了解聲源產生機理和提出最佳的降噪對策。為此，本文針對性地提出了一種抗干擾的1/3倍頻程聲壓級測量方案。
（1）首先采用最小值控制遞歸平均方法來判斷當前幀各個1/3倍頻程是否存在干擾信號，對于存在干擾信號的1/3倍頻程，不進行聲壓級更新，從而確保1/3倍頻程聲壓級估計準確程度。
（2）將柴油發電機組有用的信號與噪聲分離，提高信號的抗干擾性及信噪比；
（3）濾掉不感興趣的頻率成分，提高分析精度；
（4）從復雜頻率成分中分離出單一的頻率分量。
總結：
噪聲是現代社會中難以避免的一種現象，它可能會影響人們的健康，也會影響人們的正常生活。噪聲監測儀是一種被廣泛應用于社會環境監測中的儀器，它可以實時監測和分析噪聲。它可以用來檢測因噪聲引起的環境污染，保護人們的健康，同時也可以用于柴油發電機房噪聲控制的效果的檢驗。噪聲監測儀的使用可以提供準確可靠的噪聲分貝值，幫助用戶對發電機房是否采取有效地控制噪聲污染提供可靠的參考，為后期的隔音降噪工程設計和施工方案給予數據支持。在未來，噪聲監測儀將發揮更大的作用，將成為一個重要的工具，在環境監測和環境保護中發揮著重要作用。
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