摘要：面臨用戶的特殊行業(yè)嚴格環(huán)保屬性要求，對于新安裝的柴油發(fā)電機組一般需要進行振動和噪聲的測定試驗，該實驗應(yīng)符合中國或當(dāng)?shù)丨h(huán)保法則對柴油發(fā)電機組的噪聲和振動規(guī)定。第三方測評專業(yè)機構(gòu)可通過頻響函數(shù)、氣隙磁場、徑向加速度、噪聲信號的數(shù)字譜分析等測試方法，獲得振源和噪聲源及其特點曲線等數(shù)據(jù)，以判明其是否符合相對應(yīng)的法規(guī)。

 

        柴油發(fā)電機組振動和噪聲的測定試驗應(yīng)在機組空載、半載和滿載3種運行狀態(tài)下進行。帶負載時，功率因數(shù)應(yīng)為額定值（為減少室內(nèi)反射對噪聲測量結(jié)果的影響，試驗安排在室外進行時，如受負載條件所限，允許負載的功率因數(shù)為1）。取其中較差的數(shù)值作為考核數(shù)據(jù)。如對試驗結(jié)果的準確度要求不是特別嚴格時，這兩項試驗最好安排在穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整特性試驗中進行，這樣可節(jié)約時間。否則，噪聲試驗應(yīng)在符合技術(shù)條件規(guī)定的場地進行測量。試驗時，除記錄振動值和噪聲值外，還應(yīng)記錄機組的輸出電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)及試驗環(huán)境的大氣壓、相對濕度、溫度等。

 

一、振動測定試驗

 

1、測量條件

① 被測柴油發(fā)電機組處于正常安裝狀態(tài)。

② 當(dāng)柴油發(fā)電機組達到正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)時方可進行測量。

③ 測量應(yīng)在柴油發(fā)電機組典型使用工況下進行。

④ 測量環(huán)境中應(yīng)無強烈外部干擾。

 

2、 振動測量儀器與設(shè)備

振動加速度傳感器、電荷放大器、YE6263動態(tài)數(shù)據(jù)采集測試分析儀、計算機。

 

3、測量儀表的要求

（1）振動測量的傳感器應(yīng)有下列要求：

① 傳感器安裝在被測點處應(yīng)牢固可靠，接觸面光滑干凈，在整個測量過程中不得有任何移動。連接系統(tǒng)在測量頻率范圍內(nèi)應(yīng)保證振動信號的正確傳遞。

② 傳感器應(yīng)在允許的工作環(huán)境（如溫度、濕度、磁場、油污、鹽霧等）下工作。

③ 傳感器經(jīng)非正常狀態(tài)后（如沖擊，過熱、浸水、浸油等）應(yīng)及時校驗，確認不低于原始性能時，方可繼續(xù)而使用。

④ 傳感器應(yīng)有方向性，橫向靈敏度應(yīng)不大于測量方向靈敏度的10%，即“橫向靈敏度比”要求小于10%

（2）聯(lián)接導(dǎo)線的要求：

  聯(lián)結(jié)導(dǎo)線的選用應(yīng)與測量系統(tǒng)匹配，導(dǎo)線應(yīng)固定牢固，與被測對象之間不應(yīng)有相對運動。

（3）指示與記錄裝置的要求：

  指示裝置應(yīng)能直接讀取測量量標的有效值，可記錄測量量標與時間的關(guān)系圖并保存。

 

4、測量的數(shù)據(jù)內(nèi)容

● 柴油機及柴油發(fā)電機振動的測量的數(shù)據(jù)包括振動位移、振動速度、振動加速度。

● 柴油機及柴油發(fā)電機振動測量量標和定義

● 振動位移：物體相對于某一參考坐標位置的矢量。單位為毫米（mm）。

● 振動速度：振動位移的時間變化率的矢量。單位為毫米每秒（mm/s）

● 振動加速度：振動速度的時間變化率的矢量。單位為毫米的平方每秒（mm²/s）

 

5、測量系統(tǒng)

試驗測量系統(tǒng)的組成部分：

 

振動源 → 加速度傳感器 → 電荷放大器 → 動態(tài)信號分析儀

 

● 測量值是在一定頻率范圍內(nèi)振動信號的有效值，測量頻率范圍下限應(yīng)包括機械的一階振動頻率，對轉(zhuǎn)速為600r/min以上的機械，頻率范圍取10～1000Hz，對轉(zhuǎn)速為300～600r/min的機械，頻率范圍取3～1000Hz。

● 振動測量儀器應(yīng)能顯示并記錄振動測量標量和時間的關(guān)系圖，和直接顯示復(fù)合振動測量標量的有效值，頻率響應(yīng)范圍應(yīng)在2~3000HZ內(nèi)選取，儀器精度應(yīng)不低于5%。

 

6、 測量點位置和測量方向的確定：

①  測點位置最好選在振動能量向彈性基礎(chǔ)或系統(tǒng)其他部位進行傳遞的地方，柴油發(fā)電機組的前后端頂部，底部至少4個點，如柴油發(fā)電機組尺寸大需要增加測點時，應(yīng)在柴油發(fā)電機組頂部和底部成組增加，彈性支承時，底部測點選在彈性支承上方或安裝支承部位。

②  測點應(yīng)選在柴油發(fā)電機組本體剛性大、能代表柴油發(fā)電機組振動的部位，產(chǎn)生局部振動的部位不得布點，測點號用1、2、3…表示。

③  測量方向在三個互相垂直的方向上選取，即：一個方向與柴油發(fā)電機組旋轉(zhuǎn)軸方向重合；另一個方向為水平方向，且垂直與柴油發(fā)電機組轉(zhuǎn)軸；第三個方向與上述兩方向組成的平面垂直。

 

根據(jù)GB/T7184—2008對中小型柴油機測量點的選取（如圖1所示）：

● 測量平面： 機械支承軸、曲軸平面、機架頂部邊緣

● 方向的測點：聯(lián)軸節(jié)端部、機械中部、機械自由端

 

圖1 振動試驗測試點分布

 

注意：振動測定試驗在柴油發(fā)電機組下列部位，沿機組的橫向、縱向及豎直向下三個方向選定測點進行測量。測量值的單位見該被試機組的技術(shù)條件（當(dāng)使用振幅值時，應(yīng)注意是單振幅還是雙振幅）。取各測量數(shù)值中的最大值作為試驗結(jié)果。

 

二、噪聲測定試驗

 

柴油發(fā)電機組的排氣噪聲呈明顯的低頻特性，是發(fā)電機組運行時的主要聲源。它是由排出氣體的壓力脈動產(chǎn)生的。當(dāng)發(fā)電機組柴油機運行時，柴油在氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生壓力，排氣閥開始工作后，發(fā)生劇烈的壓力脈動。這種壓力脈動以聲波的形式傳播，便產(chǎn)生周期性的排氣振動噪聲，它的聲壓級大小主要取決于機組的功率，排氣量，氣缸數(shù)，氣缸內(nèi)平均有效壓力以及排氣口截面。

 

1、噪音限值規(guī)定

 

（1）出廠標準：對于功率不大于250kW的柴油發(fā)電機組噪聲聲壓級平均值應(yīng)不大于102dB（A），對功率大于250kW的柴油發(fā)電機組和使用增壓柴油機的機組，其噪聲聲壓級由廠家產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定。

（2）戶外型低噪聲柴油發(fā)電機組的噪聲聲壓級平均值應(yīng)不超過下表的規(guī)定。

 

機組型式		噪聲聲壓級平均值 dB(A)	測點
			水平距離m	高度m
罩式發(fā)電機組 汽車電站 掛車電站 方艙電站	隔室操作	80，75	距控制屏正面中心 0.5	距地板1.50
	非隔室操作	83，78，73，68，65，60	距電站外廓1.00	罩式機組和方艙電站距地面1.00。汽車電站和掛車電站距地面1.65。

 

 

（3）室內(nèi)柴油發(fā)電機組通過隔音降噪措施達到《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》及《工業(yè)企業(yè)廠房噪聲標準》。

 

 

 

2、測量面、測量距離和測量點

● 柴油發(fā)電機噪聲試驗的測定試驗試驗時，柴油發(fā)電機組安放地點可為專用的噪聲試驗室或符合GB/T1859—2000《往復(fù)式內(nèi)燃機輻射的空氣噪聲測量工程法及簡易法（內(nèi)燃機噪聲功率級的測量定準工程法）》中規(guī)定的普通試驗室或室外場地。

● 室外場地應(yīng)平坦、空曠，在以測試中心為圓心的25m半徑圓范圍內(nèi)無大的反射物（如圍墻、房屋或較大的設(shè)備等），環(huán)境噪聲應(yīng)比發(fā)電機組噪聲低10dB（A）以上。

● 試驗時，用聲級計在機組兩側(cè)和發(fā)電機后端1m遠處分別選定噪聲最大的3個點進行測量，每點應(yīng)重復(fù)測量三次，每兩次測量值之差不應(yīng)大于2dB（A），否則應(yīng)重測。

● 取三次的平均值作為一個測點測量結(jié)果，取各測點測量值的平均值作為被測發(fā)電機組噪聲的最終結(jié)果。見圖2~圖5所示。

 

圖2 用參考矩形圖測量發(fā)電機組噪聲的測量面及測點布置（9個測點）

 

圖3 用參考矩形圖測量發(fā)電機組噪聲的測量面及測點布置（12個測點）

 

圖4 用參考矩形圖測量發(fā)電機組噪聲的測量面及測點布置（15個測點）

 

圖5 用參考矩形圖測量發(fā)電機組噪聲的測量面及測點布置（19個測點）

注意：在布置進氣口和排氣口附近的測點時，不應(yīng)使其正對氣流。

 

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