Студопедия — Тема 4. Защита от шума
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Тема 4. Защита от шума






Вопрос Ответ
1. Звук как физическое явление Звук- слуховые ощущения человека, вызываемые механическими колебаниями упругой среды, воспринимаемые в области частот (16 Гц - 20 кГц) и при звуковых давлениях, превышающих порог слышимости человека.
2. Влияние звука на человека Звук оказывает физиологическое и психологическое воздействие на организм человека: повышается утомляемость, снижается производительность труда, ухудшается разборчивость речи и восприятие звуковых сигналов, нарушаются процессы пищеварения и кровообращения, ослабевает цветовосприятие. Человеческое ухо — сложный орган, определенные части которого могут пострадать под воздействием громких звуков. Во внутреннем ухе находятся чувствительные клетки, которые преобразовывают звук в нервные импульсы, которые воспринимаемые мозгом. Под воздействие громких звуков эти чувствительные клетки могут быть повреждены или разрушены. Восстановлению эти клетки не подлежат, и в результате возникает постоянное снижение слуха. Возникает профессиональное заболевание – тугоухость. Шумовое раздражение накапливается и происходит угнетающее воздействие на нервную систему, начинаются нервно-психологические заболевания
3. Параметры звуковой волны Звуковые колебания частиц упругой среды имеют сложный характер и могут быть представлены в виде функции времени a = a(t) (рис 3.1, а). Рис.3.1. Колебания частиц воздуха.   Простейший процесс описывается синусоидой (рис. 3.1, б) , где amax - амплитуда колебаний; w = 2p f - угловая частота; f - частота колебаний. Гармонические колебания с амплитудой amax и частотой f называются тоном.  
4. Виды звуковых волн · плоскую звуковую волну, создаваемую плоской колеблющейся поверхностью; · цилиндрическуюзвуковую волну, создаваемую радиально колеблющейся боковой поверхностью цилиндра; · сферическую звуковую волну, создаваемую точечным источником колебаний типа пульсирующий шар.
5. Параметры звуковой волны · звуковое давление p зв, Па; -Разность между давлением, существующем в возмущенной среде pср в данный момент, и атмосферным давлением pатм, pзв = pср - pатм. · интенсивность звука I, Вт/м2. · длина звуковой волны l, м;-равна длине пути, проходимого звуковой волной за один период Т: где с - скорость звука, Т = 1 /f. · скорость распространения волны с, м/с; -физическая константа среды · частота колебаний f, Гц.
6. Восприятие звука человеком Человек ощущает звук в широком диапазоне звуковых давлений p зв (интенсивностей I). Человеческое ухо воспринимает звуки частотой от 20 до 20000 Гц. При решении практических проблем снижения шума используют более узкий диапазон частот; примерно от 60 до I0000 Гц. Хорошо воспринимаются звуки частотой от 3000 до 5000 Гц (3-5 кГц), эти же звуки производят большое утомляющее действие на человека. Стандартным порогом слышимости называют эффективное значение звукового давления (интенсивности), создаваемого гармоническим колебанием с частотой f = 1000 Гц, едва слышимым человеком со средней чувствительностью слуха. Стандартному порогу слышимости соответствует звуковое давление p o=2*10-5 Па или интенсивность звука I o=10-12 Вт/м2. Верхний предел звуковых давлений, ощущаемых слуховым аппаратом человека, ограничивается болевым ощущением и принят равным p max = 20 Па и I max= 1 Вт/м2. Величина слухового ощущения L при превышении звуковым давлением p зв стандартного порога слышимости определяется по закону психофизики Вебера - Фехнера: L = q lg(p зв/ p o), где q - некоторая постоянная, зависящая от условий проведения эксперимента. С учетом психофизического восприятия звука человеком для характеристики значений звукового давления p зв и интенсивности I были введены логарифмические величины – уровни L (с соответствующим индексом), выраженные в безразмерных единицах – децибелах, дБ, (увеличение интенсивности звука в 10 раз соответствует 1 Белу (Б) – 1Б = 10 дБ): Звуки с частотой ниже 20 Гц называются инфразвуком, с частотой выше 20000 Гц - ультразвуком.
7. Что такое шум Шум- случайное сочетание звуков различных частот и силы
8. Виды шумов По способу передачи от источника: Воздушный шум– это шум, который передается волновыми колебаниями воздуха, через открытую дверь, окно, вентиляционный канал, щели, дыры, поры в стенах и перекрытиях квартиры или дома. Структурный шум – шум, передающийся волновыми колебаниями частиц структуры здания и квартиры: стены, перекрытия, трубы, мусоропровод, лифт и т.д. Т.е. как барабан работает стена, пол, потолок Ударный шум создается волновыми колебаниями любых частиц от ударов по ним. По характеру нарушения физиологических функций: Мешающий - который мешает (препятствует языковой связи), раздражающий - (вызывает нервное напряжение и вследствие этого — снижения работоспособности, общее переутомление), вредный (нарушает физиологические функции на длительный период и вызывает развитие хронических заболеваний, которые непосредственно связаны со слуховым восприятием: ухудшение слуха, гипертония, туберкулез, язва желудка), травмирующий (резко нарушает физиологические функции организма человека). Механический шум возникает в результате работы различных механиз­мов с неуравновешенными массами вследствие их вибрации, а также одиночных или периодических ударов в сочленениях деталей сборочных единиц или конструкций в целом. Аэродинамический шум образуется при движении воздуха по трубопроводам, вентиляционным системам
9. Восприятие шума человеком Человек различает звуки по их частоте и громкости.. Высоту звука определяет его частота, а громкость – его интенсивность. Чем выше частота, тем более высоким воспринимается звук. Человек воспринимает звуковое давление и оценивает громкость звука. Единица измерения уровня громкости звука - фон - это уровень громкости звука, для которого уровень звукового давления равногромкого с ним звука частотой 1000 Гц равен 1 дБ, т.е. Уровень одинаковой громкости звуковых сигналов в фонах на разных частотах не соответствует уровню звукового давления в децибелах и совпадают они лишь на частоте 1000 Гц. Чтобы оценить уровень громкости шума со сложным спектром одним числом, используется стандартная частотная характеристика А, приближающаяся к частотной характеристике чувствительности человеческого уха. При этом для коррекции уровней звукового давления (приведения в соответствие с уровнями громкости) в каждой октавной полосе частот используются поправки по шкале А. Корректированный по шкале А уровень шума L = Lф называется акустическим уровнем шума с единицей измерения дБ(А) (или дБА). Коррекция по шкале А используется для оценки шума на рабочих местах и шумовых характеристик источников шума.  
10. Характеристики звука: 5.1.Звуквое давление 5.2Интенсивность звука 5.3Мощность источника Звуковое давлениеP - разность между мгновенным значением полного давления и средним давлением, которое наблюдается в среде при отсутствии источниказвука. Единица измерения – Па (н/м2). Интенсивность J -количество звуковой энергии, отнесенное к единице поверхности и проходящей в одну секунду в направлении распространения волн, Интенсивность J и звуковое давление Р связаны между собой соотношением , где Р - среднеквадратичное значение звукового давления, Па; r - плотность среды, кг/м3. с – скорость распространения звука, м/с. Звуковая мощность источника (W)- количество энергии, затрачиваемой источником звука в единицу времени на возбуждение звуковой волны. Чем выше интенсивность данной волны, тем выше громкость звука. Единицей измерения мощности источника звука является Ватт (Вт). В реальных условиях мощность источника звука изменяется в очень широких пределах: от 10-12 до многих миллионов ватт. В таких же широких пределах изменяется звуковое давление и интенсивность. Десятичный логарифм отношения двух интенсивностей звука называют уровнем одной из них по отношению к другой L. Единицей измерения уровня является Бел (Б), ей соответствует отношение уравниваемых интенсивностей, равное 10. Если они отличаются в 100, 1000, 10000 paз, то уровни имеют разницу соответственно в 2, 3, 4 Бел - слишком большая величина, поэтому в практических измерениях пользуются десятыми долями бела - децибелами (дБ). Условились за нулевой уровень звука принять интенсивность, равную J = 10-12 Вт/м2. Это нулевой (пороговый) уровень звука. а) уровень интенсивности звука,  
,  

где Jo - пороговое значение интенсивности, равное 10-12 Вт/м2

б) уровень звукового давления

в) уровень звуковой мощности , где Р 0- пороговое значение звуковой мощности, равное 10-12 Вт.    
11. Что такое частотный спектр шума? Какие спектры различают? Что такое октавная полоса? Зависимость звукового давления или звуковой мощности как физических величин от времени можно представить в виде суммы конечного или бесконечного числа простых синусоидальных колебаний этих величин. Зависимость среднеквадратичных значений этих синусоидальных составляющих (или соответствующих им уровней в децибелах) от частоты называется частотным спектром или просто спектром. Октавная полоса (октава) – такая полоса частот, в которой верхняя граничная частота fгр.в в два раза больше нижней fгр.н. В треть октавной полосе соотношение равно 1,26. Полоса частот определяется среднегеометрической частотой . В практике нормирования и оценки шума под спектром обычно понимают зависимость уровней звукового давления в октавных или треть октавных полосах частот от среднегеометрической частоты этих полос. Спектр представляется в виде таблиц или графиков. Характер спектра, следовательно, и производственного шума, может быть низкочастотным, среднечастотным и высокочастотным: – низкочастотный - спектрс максимумом звукового давления в области частот до 300 Гц; – среднечастотный - спектр с максимумом звукового давления в области частот 300 – 800 Гц; – высокочастотный – спектр cмаксимумом звукового давления в области частот свыше 800 Гц.
12. Виды шумов в зависимости от частотного спектра Шумы подразделяются на: – широкополосные, с непрерывным спектром шириной более одной октавы (шум подвижного состава, водопада); – тональные, в спектре которых имеются слышимые дискретные тона (звон, свист, сирена и т.п.). Тональный характер шума устанавливается измерением в треть октавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ. По временным характеристикам шумы разделяются на: постоянные, уровень которых за восьмичасовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБ, и непостоянные уровни которых постоянно меняются более чем на 5 Дб..
13. Нормирование шума Норма шума – максимально допустимые уровни звукового давления, воздействие которого не вызывает негативного и необратимого явления на организм человека. Нормирование уровня звука в дБА (интегральная оценка). Метод нормирования постоянного шумав октавных полосах частот является основным при исследованиях и разработках мероприятий по снижению шума. Способ применим для постоянных шумов и разработан с учетом 8-ми часового рабочего дня. Шум считается допустимым, если измеренные уровни звукового давления во всех октавных полосах нормируемого диапазона будут ниже значений, определяемых соответствующим предельным спектром. Нормируемыми параметрами постоянного шума являются уровни звукового давле­ния в октавных полосах со средне­геометрическими частотами 37, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц и эквивалентный (по энергии) уровень звука в децибелах (шкала А). До­пустимые уровни шума на рабочих местах не превышают соответствен­но 110, 94, 87, 81, 78, 75, 73 дБ, а по шкале А — 80 дБ. Непостоянный шум нормируется общим уровнем звука. При этом методе измеряют скорректированный по частоте общий уровень звукового давления во всем диапазоне частот. Поскольку ухо менее чув­ствительно к низким и более чувст­вительно к высоким частотам, для получения показаний, соответствую­щих восприятию человека, в шумомерах используют систему коррек­тированных частотных характери­стик — шкалы А, В, С, D и линей­ную шкалу, которые отличаются по восприятию. В практике применяет­ся в основном шкала А. Измеряют уровень звука в дБА шумомером со специальной корректирующей частотной характеристикой со сниженной чувствительностью на низкие частоты (шкала А). Характеристика приборов скорректирована по частоте так, что измерения по шкале А объективно близки к субъективному восприятию человеком шума. При представлении данных измеренного уровня звукового давления по шкале А, результат (называют уровнем звука или шума) записывают с добавлением после дБ буквы А – дБА. Нормирование уровня шума в дБА позволяет значительно сократить объем измерений (одно вместо девяти) и упростить обработку результатов измерений. Этим и объясняется переход многих стран на измерение шума в дБА. Метод используется для ориентировочной оценки постоянных и непостоянных шумов.
14. Измерение шума Все методы измерения шумов делятся на стандартные и нестандартные. Стандартные измерения регламентируются соответствующими стандартами и обеспечиваются стандартизованными средствами измерения. Величины, подлежащие измерению, так же стандартизованы. Нестандартные методы применяются при научных исследованиях и при решении специальных задач. Измерительные стенды, установки, приборы и звукоизмерительные камеры подлежат метрологической аттестации в соответствующих службах с выдачей аттестационных документов, в которых указываются основные метрологические параметры, предельные значения измеряемых величин и погрешности измерения. Стандартными величинами, подлежащими измерению, для постоянных шумов являются: · уровень звукового давления Lp, дБ, в октавных или третьоктавных полосах частот в контрольных точках; · корректированный по шкале А уровень звука LA, дБА, в контрольных точках. Для непостоянных шумов измеряются эквивалентные уровни Lpэк или LAэк. Стандартные шумовые характеристики источников шума LW, L, Gmax(j), GmaxА(j) определяются с использованием соответствующих зависимостей по измеренным уровням звукового давления. Шумоизмерительные приборы - шумомеры - состоят, как правило, из датчика (микрофона), усилителя, частотных фильтров (анализатора частоты), регистрирующего прибора (самописца или магнитофона) и индикатора, показывающего уровень измеряемой величины в дБ. Шумомеры снабжены блоками частотной коррекции с переключателями А, В, С, D и временных характеристик c переключателями F (fast) - быстро, S (slow) - медленно, I (pik) - импульс. По точности шумомеры делятся на четыре класса 0, 1, 2 и 3. Шумомеры класса 0 используются как образцовые средства измерения; приборы класса 1 - для лабораторных и натурных измерений; 2 - для технических измерений; 3 - для ориентировочных измерений. Каждому классу приборов соответствует диапазон измерений по частотам: шумомеры классов 0 и 1 рассчитаны на диапазон частот от 20 Гц до 18 кГц, класса 2 - от 20 Гц до 8 кГц, класса 3 - от 31,5 Гц до 8 кГц. Для измерения эквивалентного уровня шума при усреднении за длительный период времени применяются интегрирующие шумомеры. Приборы для измерения шума строятся на основе частотных анализаторов, состоящих из набора полосовых фильтров и приборов, показывающих уровень звукового давления в определенной полосе частот.
15. Защита от шума Защита от шума должна обеспечиваться разработкой шумобезопасной техники, применением средств и методов коллективной защиты, в том числе строительно-акустических, применением средств индивидуальной защиты. коллективные средства защиты подразделяются на средства, снижающие шум в источнике его возникновения, и средства, снижающие шум на пути его распространения от источника до защищаемого объекта. Снижение шума в источнике осуществляется за счет улучшения конструкции машины или изменения технологического процесса. Средства, снижающие шум в источнике его возникновения в зависимости от характера шумообразования подразделяются на средства, снижающие шум механического происхождения, аэродинамического и гидродинамического происхождения, электромагнитного происхождения. Методы и средства коллективной защиты в зависимости от способа реализации подразделяются на строительно-акустические, архитектурно-планировочные и организационно - технические и включают в себя: изменение направленности излучения шума; рациональную планировку предприятий и производственных помещений; акустическую обработку помещений; применение звукоизоляции. К архитектурно-планировочным решениям также относится создание санитарно-защитных зон вокруг предприятий. Средства индивидуальной защиты (СИЗ) применяются в том случае, если другими способами обеспечить допустимый уровень шума на рабочем месте не удается. Наиболее эффективны СИЗ, как правило, в области высоких частот. СИЗ включают в себя противошумные вкладыши (беруши), наушники, шлемы и каски, специальные костюмы.  






Дата добавления: 2015-10-19; просмотров: 1107. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Менадиона натрия бисульфит (Викасол) Групповая принадлежность •Синтетический аналог витамина K, жирорастворимый, коагулянт...

Разновидности сальников для насосов и правильный уход за ними   Сальники, используемые в насосном оборудовании, служат для герметизации пространства образованного кожухом и рабочим валом, выходящим через корпус наружу...

Дренирование желчных протоков Показаниями к дренированию желчных протоков являются декомпрессия на фоне внутрипротоковой гипертензии, интраоперационная холангиография, контроль за динамикой восстановления пассажа желчи в 12-перстную кишку...

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ ПЛОСКОЙ ФИГУРЫ Сила, с которой тело притягивается к Земле, называется силой тяжести...

СПИД: морально-этические проблемы Среди тысяч заболеваний совершенно особое, даже исключительное, место занимает ВИЧ-инфекция...

Понятие массовых мероприятий, их виды Под массовыми мероприятиями следует понимать совокупность действий или явлений социальной жизни с участием большого количества граждан...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия