No Image

Приборы для измерения шума

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
12 декабря 2019

Шумомер – это электронный прибор, предназначенный для измерения уровня громкости в децибелах. Данное оборудование широко используется в быту и отличается высокой степенью точности. Оно имеет сравнительно невысокую стоимость и не требует сложных настроек. Чтобы воспользоваться прибором достаточно просто его включить без необходимости сложных манипуляций и изучения инструкции в несколько страниц.

Где используется шумомер

Шумомеры в первую очередь используются для контроля эффективности шумоизоляции, которая установлена в помещении. Их используют строители для определения уровня звукоизоляции объектов. На их основе можно проверить насколько соответствует применяемый строительный материал тем параметрам, которые заявлены производителем.

Существуют стандарты шума, которые допустимы в жилых помещениях в дневное и ночное время. В случае нарушения данных норм предусматривается административная ответственность в виде наложения штрафа или конфискации звукового оборудования и инструментов, издающих шум. Чтобы привлечь виновника к ответственности нужно документально зафиксировать уровень звука, который тот издает. Специально для этой цели используется шумомер, что позволяет получить точные данные в децибелах. Данное устройство имеется в распоряжении сотрудников правоохранительных органов, которые выезжают на жалобы нарушения норм проживания шумными соседями. С помощью данного оборудования можно определить, подпадают ли они под административную ответственность за нарушение правил тишины.

Также шумомеры используются для контроля условий труда на производствах, поскольку уровень шума различного оборудования ограничивается нормами трудового законодательства. Превышение допустимого звука несет опасность для здоровья человека в виде частичной потери слуха. В связи с этим контроль данного показателя является очень важным, и обойтись без применения шумомера невозможно.

Принцип действия прибора и его устройство

Шумеры имеют сравнительно несложную конструкцию, если приравнивать их к высокотехнологическим электрическим устройствам. В сердце конструкции находится обычный ненаправленный микрофон, мембрана которого колеблется от звуковых волн. Снятый с нее сигнал пропускается через несколько фильтров и поступает на индикаторный прибор, который устроен как вольтметр. Уровень создаваемого шума соответствует уровню напряжения электрического тока в устройстве. В связи с этим показатель электрического сигнала полностью соответствует тому, насколько громкий выдаваемый звук. Механическая шкала или электронный циферблат выводят показатели громкости в децибелах.

Если рассматривать устройство шумомера более детально, то можно выделить его следующие составные части: ненаправленный микрофон, усилитель, фильтры, детектор, интегратор, индикатор.

Наличие фильтров позволяет отсечь от измерений показания звуковых волн, которые не воспринимаются человеческим слухом. Это дает возможность проводить объективную оценку, ориентируясь по тем показателем, которые действительно влияют на окружающих. Звуки, которые ухо не воспринимает, отсеиваются фильтрами.

Стандарты шума

Чтобы использовать шумомер и делать правильные выводы об полученных с его помощью данных, нужно ориентироваться какой шум является опасным. Если человек на протяжении длительного периода сталкивается с шумом на уровне 70-90 дБ, у него развивается заболевание центральной нервной системы. Он становится раздражительным, страдает бессонницей и нарушениями рефлексов. Такая шумность наблюдается на многих производствах, поэтому работники таких предприятий пользуются защитными наушниками

Повышение уровня звука до 100 дБ приводит к частичной потере слуха. Это отклонение может иметь как кратковременный, так и постоянный характер. Если повысить шум до 200 дБ, наблюдаются серьезные повреждения центрального уха вплоть до кровоизлияний в мозг. Такой уровень в отдельных случаях является смертельным, в лучшем случае он приводит к контузии с потерей слуха на всю жизнь.

Оптимальным уровнем шума в помещениях является показатель до 40-50 дБ в дневное время. Это безопасный уровень звука, который не несет опасности для слухового аппарата. В ночное время эта норма ниже, и составляет 30-40 дБ. Стоит учитывать, что в различных странах, и отдельных городах, верхняя планка разрешенной громкости может отличаться.

Как правильно использовать прибор

Чтобы получить точные данные важно правильно использовать шумомер. Прибор не требует особого отношения или продолжительного обучения перед применением. Достаточно просто приблизить его к источнику шума и включить питание. После этого его микрофон начнет отправлять данные на считывающий элемент. В зависимости от модели шумомера измерения могут проводиться на протяжении нескольких секунд или больше. После этого прибор останавливает фиксацию показателей и выводит уровень самой сильной звуковой волны, которая была считана на протяжении измерения.

Читайте также:  Номер корпуса строения это

При работе с шумомером необходимо убедиться в том, что микрофон не закрыт. Чтобы проверить, что прибор работает, его можно испытать, проведя измерения в тихом помещении. В бытовых условиях практически невозможно создать условия, в которых нет звуковых волн. В связи с этим невозможно добиться, чтобы шумомер показывал уровень громкости на минимальной границе своей чувствительности. Если в помещении действительно тихо, то выдаваемый устройством уровень шума будет приближен к минимальной отметке. Испорченный шумомер будет фиксировать слишком высокие показатели, по этому можно определить непригодность его фильтров или прочих элементов.

Мобильные приложения для измерения шума

Для современных смартфонов написаны приложения, которые после установки позволяют измерить уровень шума, используя технические возможности телефона. Они выпускаются под операционные системы Android и iOS. Стоит отметить, что подобные приложения в некоторых смыслах могут заменить бытовые шумомеры, но при этом следует понимать, что точность получаемых данных остается под сомнением. Все зависит от качества смартфона. Если рассматривать насколько точно работают подобные приложения на оборудовании фирмы Apple, то безусловно можно судить о достаточной точности. Что касается более дешевого ассортимента смартфонов, то их точность восприятия уровня звука под сомнением.

Приложениями можно пользоваться при необходимости измерить приблизительные данные об уровне громкости в пределах разговорной нормы, то есть до 60 дБ. Аппаратные возможности смартфонов и планшетов ограничены, поскольку они не предназначены для громких звуков. Задача их микрофона только в восприятии голоса человека, который обычно и звучит в интервале до 40 дБ. Волны сверх этого показателя приложениями воспринимаются с погрешностью или игнорируются, поэтому смартфоны не могут служить как прибор для снятия показателей громкости.

Классы шумомеров

Шумеры разделяются на классы в зависимости от точности выдаваемых исследований. Класс 0 охватывает самые точные лабораторные приборы, которые служат в качестве эталона для контроля прочего оборудования. Такие устройства самые дорогие и дают очень маленькую погрешность благодаря тому, что в них используются дорогостоящие материалы, сложные фильтра и прочие элементы, влияющие на точность.

Следующими по точности являются приборы 1 класса, которые применяются для санитарно-гигиенических исследований. С их помощью оцениваются условия труда. Данное оборудование работает почти с лабораторной точностью, поэтому может использоваться в качестве эталона для контроля эффективности и точности измерения приборов более низкого класса.

Устройства 2 класса применяются для снятия показателей при прохождении техосмотра транспортных средств, оценки громкости работающего оборудования, когда не идет речь об санитарных условиях труда. Приборы 3 класса является бытовыми. Именно они чаще всего встречаются в продаже и позволяют получить приблизительные показатели уровня громкости, которые могут отличаться от данных, снятых с эталонного оборудования на 1-4 дБ.

Стоит отметить, что класс оборудования влияет и на диапазон снятия измерений. Шумомер с классом 0 и 1 способен фиксировать звуковые сигналы в диапазоне частот от 20 Гц до 18 кГц. 2 класс работает в диапазоне от 20 Гц до 8 кГц. 3 класс берет звуковые волны, начиная от 30 Гц и до 8 кГц. Также устройства отличаются по децибелам, которые они могут зафиксировать. Бытовые приборы работают с диапазоном громкости от 30 до 130 дБ.

Отличия между приборами

Подбирая шумомер, стоит обратить внимание на его класс, уровень погрешности, а также диапазон чувствительности в децибелах. Что касается источника питания, то это дело вкуса. В одних случаях удобно пользоваться сетевыми приборами, которые подключаются к розетке, а в других лучше купить устройства на батарейках или аккумуляторе. Также приборы отличаются размером экрана. Дорогие модели могут помимо цифр выводить график силы звуковых волн.

Современные устройства оснащаются прикрепленным микрофоном, и выводят данные об измерениях на цифровой экран. Они гораздо более удобные в применении, чем старые приборы оснащенные стрелкой. Более раннее оборудование имело недостаток, а именно удобство в фиксации самого высокого получаемого звукового сигнала. В результате отсутствия автоматической остановки, получаемый показатель зависит исключительно от профессионализма оператора, который занимается снятием показателей. Если моргнуть и вовремя не заметить насколько отклонилась стрелка, то можно пропустить максимальный шум и записать меньший показатель. Подобное оборудование сейчас встречается в продаже только из рук, поскольку производители отказались от такой конструкции. Подбирая прибор, стоит избегать стрелочных моделей без автоматической фиксации верхнего показателя измерения.

Читайте также:  Что запрещено в заповедниках

Шумомер — прибор для объективного измерения уровня звука. Не следует путать этот параметр с уровнем громкости. Не всякий прибор, измеряющий звук, является шумомером. Существует российские и международные стандарты, устанавливающие требования к этим приборам. В России действует стандарт ГОСТ 17187-2010 (IEC 61672-1:2002). В европейских странах действуют свои стандарты на шумомеры, однако все они также следуют требованиям стандартов МЭК. Особняком стоят США, где применяются стандарты ANSI (в частности ANSI S1.4), существенно отличающиеся от европейских.

Содержание

Состав [ править | править код ]

Шумомер содержит ненаправленный микрофон, усилитель, корректирующие фильтры, детектор, интегратор (для интегрирующих шумомеров) и индикатор.

Принцип работы [ править | править код ]

Фактически шумомер представляет собой микрофон, к которому подключен вольтметр, отградуированный в децибелах. Поскольку электрический сигнал на выходе с микрофона пропорционален исходному звуковому сигналу, прирост уровня звукового давления, воздействующего на мембрану микрофона, вызывает соответствующий прирост напряжения электрического тока на входе в вольтметр, что и отображается посредством индикаторного устройства, отградуированного в децибелах. Для измерения уровней звукового давления в контролируемых полосах частот, например, 31,5; 63; 125 Гц и т. п., а также для измерения уровней звука (дБА), корректированных по шкале А с учётом особенностей восприятия человеческим ухом звуков разных частот, сигнал после выхода с микрофона, но до входа в вольтметр пропускают через соответствующие электрические фильтры.

Общая схема шумомера выбирается так, чтобы его свойства приближались к свойствам человеческого уха.

Поскольку чувствительность уха зависит как от частоты звука, так и от его интенсивности, в шумомере используются несколько комплектов фильтров, отвечающих разной интенсивности шума. Данные фильтры позволяют имитировать АЧХ уха при заданной мощности звука. Эти фильтры называются А, B, C, D. Их амплитудно-частотные характеристики приведены в стандарте ГОСТ 17187-81 (соответствует отмененному МЭК 651).

Фильтр А примерно соответствует АЧХ «усредненного уха» при слабых уровнях шума, фильтр B — при сильных уровнях шума. Фильтр D был разработан для оценки авиационного шума.

В настоящее время для нормирования шума применяются только фильтры А и С (последний — для оценки пиковых уровней шума). Последние версии стандартов на шумомеры не устанавливают требований к фильтрам B и D.

Помимо требований к АЧХ, стандарты на шумомеры устанавливают требования к параметрам временного усреднения. В шумомерах применяется экспоненциальное усреднение F (fast), S (slow), I (Impulse). Временная константа характеристики F — 1/8 с, S — 1 c. Интегрирующие шумомеры имеют также линейное усреднение и измеряют эквивалентные уровни звука, уровни звуковой экспозиции, различные виды дозы шума и пр.

Звуки окружают нас повсюду – лишь в редких случаях современный человек может полностью погрузиться в тишину. В связи с этим возрастает значение регуляции шумовых параметров. На рабочих местах, к примеру, предъявляются специальные требования по организации условий труда. В перечень таких требований непременно входят и оптимальные показатели воздействия звука. Однако, исследование шума может потребоваться и в других ситуациях – в медицинском учреждении, в общественных местах и, разумеется, в домашних условиях. Для этой цели используют специальные приборы – шумомеры. Но для начала стоит разобраться с самой природой звука.

Источники звука

Большая часть источников городского шума формируется антропогенными генераторами звуков. Например, автотранспортом, воздушными потоками, которые проходят между зданиями, инженерно-техническими системами и т. д. Как правило, причины шума такого рода носят негативный характер, поскольку в них преобладают низкие частоты, а также хаотичная смена акцентов по всему спектру. Об этом можно судить особенно по работе промпредприятий и коммуникационного оборудования.

Разумеется, наиболее благоприятная, с точки зрения акустики, обстановка отмечается за пределами города. В данном случае источником выступает сама природа. Одним из наиболее успокаивающих и расслабляющих является шум моря, который характеризуется периодическими и выраженными колебаниями. Неспешное и монотонное звучание создает неповторимый и привлекающий морской ритм, способствующий укреплению нервной системы.

Устройство приборов

На современном рынке шумомеров сегодня популярны цифровые приборы. Они имеют небольшие размеры и надежный пластиковый корпус, который дополняется микрофоном – впрочем, этот элемент может быть интегрирован внутрь устройства. В состав прибора также входит усилитель, элементы фильтрации, индикатор и детектор. Собственно, человеческое ухо имеет много схожих по функциональности частей. В свою очередь, специальная техника позволяет выполнять исследование шума с фиксацией нескольких параметров одновременно. Фильтры улавливают звуки с разными частотами, а информация о проведенных замерах отражается на экранах в децибелах. Что касается питания, то большинство шумомеров работают от аккумулятора, заряд которого может варьироваться от 50 до 70 ч.

Читайте также:  Как найти пропавшую посылку

Принцип работы

Что касается принципа действия, то в данном случае уместнее сравнение прибора с микрофоном. Главное отличие будет заключаться в том, что шумомер взаимодействует в процессе измерения с вольтметром, отградуированным в децибелах. Так как сигнал электрического потока на выходе с микрофона эквивалентен исходному шуму, добавка в уровне акустического давления, которое действует на мембрану, будет вызывать аналогичный прирост напряжения тока при поступлении в вольтметр. На этом принципе и строится измерение шума, показатели которого отражаются на дисплее. Для выполнения замеров показателей звукового давления сигнал пропускают через специальные фильтры – это делается в момент, когда он находится на пути от микрофона к вольтметру.

Поскольку способность уха к восприятию звука определяется не только частотными свойствами шума, но и его интенсивностью, в приборах предусматривается несколько видов элементов фильтрации. Выбор конкретного устройства зависит от того, какими характеристиками обладает допустимый шум на участке проведения измерений. Фильтры дают возможность имитации амплитудно-частотного спектра в условиях заданной мощности шума.

Технико-эксплуатационные характеристики

Производители стремятся разграничивать модели, рассчитанные исключительно на измерение громкости, и аппараты для универсальных замеров. Тем не менее уровень громкости остается одной из ключевых характеристик практически всех шумомеров – этот показатель варьируется от 30 до 130 дБ. Важно отметить одну особенность измерителей шума. Некоторые модели при работе в условиях, когда коэффициент звука превышает максимальную планку шкалы, вовсе не производят исследование шума из-за ограничений своих возможностей. Следующая характеристика – точность измерений. Это качество определяется погрешностью, которая может составлять от 1 до 1,5 дБ. Соответственно, чем меньше отклонение в измерениях шумомера, тем выше его точность. На работу приборов может оказывать влияние температурный режим. Например, если указывается диапазон от 0 до 40 °С, то аппарат можно использовать на открытой местности.

Производители

На рынке можно найти устройства как от специализированных производителей измерительного оборудования, так и продукцию от известных строительных брендов. К первой категории стоит отнести модели Testo, которые можно назвать лучшими в классе. Они отличаются широким частотным диапазоном, емкими аккумуляторами и большим спектром замеров по децибелам. Однако, устройства этой марки самые дорогие – в среднем от 20 до 30 тыс. руб. Если планируется исследование шума в бытовых условиях, то можно обратить внимание на продукцию Geo-Fennel и ADA. Во-первых, модели этих производителей обеспечивают неплохую точность замеров, а во-вторых, они доступны по цене – в среднем такие аппараты стоят 3-4 тыс. руб.

Отзывы о шумомерах

Пользователи отмечают удобство в эксплуатации цифровых шумомеров. Большинство производителей предлагают приборы с эргономичными корпусами, а также информативными экранами, что добавляет комфорта в процессе работы. К недостаткам многих аппаратов этого типа владельцы относят непродолжительное время работы зарядного устройства и серьезные погрешности. Впрочем, последний нюанс во многом зависит и от того, какие источники шума подвергаются исследованию. Помимо непосредственной функции также рекомендуется обращать внимание на способность устройства к эксплуатации в жестких внешних условиях. Наличие стойкого к механическим воздействиям и влаге корпуса однозначно расценивается как преимущество.

Заключение

Даже с учетом использования современных технологий разработчики измерительной техники могут решать далеко не все задачи, связанные с определением показателей звука. Правда, для большинства пользователей существующих предложений вполне достаточно. Например, шум моря обеспечивает частотные колебания в среднем от 31 до 20 000 Гц. Для охвата этого спектра сегодня не составит труда найти устройство из среднего сегмента. Другое дело, что для узкоспециализированных профессиональных задач может потребоваться оборудование не только с расширенными диапазонами основных рабочих параметров, но и с возможностью выполнения дополнительных функций измерения.

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Советы юриста
0 комментариев
No Image Советы юриста
0 комментариев
No Image Советы юриста
0 комментариев
No Image Советы юриста
0 комментариев
Adblock detector