空化噪声声压级差与相对能量关系的测量
声压法测定噪声源声功率级和声音能量级--反射面上方近似自由场的工程法
声压法测定噪声源声功率级和声音能量级--反射面上方近似自由场的工程法1.范围
1.1总则
本标准规定了在一个或多个反射面附近近似自由场条件下，在包络声源的测量表面上测量声压级以计算噪声源声功率级或声音能量级的方法。声源产生的声功率级（或在突发噪音或瞬态噪音的情况下的声音能量级）用频带或A计权测量法计算得出。
注：在确定噪声源的情况下，不同的测量表面的形状会产生不同声功率级的估算值，ISO12001里面拟定的适合的测量程序给出了具体的信息来选择测量表面。
1.2噪音的类型和噪声源
本标准规定的方法适用于测量ISO12001定义的各种类型的噪声（稳态、非稳态、脉冲和间断噪声爆发出的声音能量）。
本标准规定的方法适用于测量各种能满足测量条件下的尺寸和类型的噪声源（例如：静止或缓慢移动的设备、装置、机器、部件或组件）。
本标准给出的测试条件并不适合很高或很长的声源，如：烟囱、管道、传送带和多种声源的工业厂房。在这种情况下可以对特定生源的噪音排放的测量方法选择一个替代方法。
1.3测试环境
本标准适用于室内或室外一个或多个反射面附近近似自由场的测试环境。理想的测试环境是一个完全开放的空间，无边界和反射表面，除发射平面（如提供满足要求的半消音室），在不能满足理想条件下要给出应用更正(在指定的范围内)。
1.4测量不确定度
本标准给出了在限制范围的频率波段内和用A计权频率的测量方法确定的声功率级和声能量级的不确定度信息。
不确定度按照ISO12001:1996，精度2级（工程等级）。
4 测试环境
4.1 总则
按照本标准测量所适用的测试环境为：
噪声声压级等相关概念
第5章噪声监测
（1）声功率（W）
声功率是指单位时间内，声波通过垂直于传播方向某指定面积的声能量。
在噪声监测中，声功率是指声源总声功率。单位为W。
（2）声强（I）
声强是指单位时间内，声波通过垂直于声波传播方向单位面积的声能量。单位为W/米2（W/m2）。
（3）声压（P）
声压是空气受声波干扰而产生的压力增值。单位为Pa。声波在空气中传播时形成压缩和稀疏交替变化，所以压力增值是正负交替的。但通常讲的声压是取均方根值，叫有效声压，故实际上总是正值，对于球面波和平面波，声压与声强的关系：
I = P2/ρc
式中：ρ-空气密度；
c-声速。
5.1.5.2 分贝、声功率级、声强级和声压级
（1）分贝
人们日常生活中听到的声音，若以声压值表示，由于变化范围非常大，可以达六个数量级以上，同时由于人体听觉对声信号强弱刺激反应不是线形的，而是成对数比例关系。所以采用分贝来表达声学量值。所谓分贝是指两个相同的物理量（例A1和A0）之比取以10为底的对数并乘以10（或20）。
N=10lg(A1/A0)
分贝符号为"dB"，它是无量纲的。
式中：A0是基准量（或参考量），A1是被量度量。
被量度量和基准量之比取对数，这对数值称为被量度量的"级"。
（2）声功率级
L w =10lg(W/W0)
式中：L w——声功率级（dB）；
W——声功率（W）；
W0——基准声功率，为10-12 W。
（3）声强级
L I = 10lg(I/I0)
式中：L I——声强级(dB)；
I——声强（W/m2）；
I0——基准声强，为10-12 W/m2。
（4）声压级
第三章噪声测量方法
第三章噪声测量方法
噪声测量方法是衡量环境噪声污染水平的客观技术手段，是环境保护工作的重要组成部分。它可以帮助评估噪声对环境的影响，以便采取必要的管理措施。本章将详细介绍噪声测量方法的基本原理和技术参数，并结合噪声源的不同特性讨论不同的测量方法。
1、噪声测量方法的基本原理
噪声测量方法基于声学原理，通过检测和测量其中一特定时间和空间范围内的声音，获取其声音压力声能量强度水平的信息，从而提供一个定量的结果。噪声测量的常用参数有快速推移（Fast Transient，RMS）、最大值（Max）、短时平均值（Short-Time Average）和等效值（Equivalent, LEQ），等。这些参数代表了一段时间内的特定环境的噪声污染水平，以及由此产生的大体声环境特征。
2、噪声测量方法的技术参数
快速推移（RMS）指标有助于识别噪声源的类型，可在高频应变简短且突变性的信号分布中进行分析。它分析了带宽范围内不同频率范围的声能量分布，从而了解噪声源的特性。最大值（Max）指标可以检测到噪声源的极端强度，以及环境中的突变性噪声。短时平均值（Short-Time Average）指标给出的是其中一段时间内的环境噪声强度，可以反映噪声的时域和频域特性。
噪音的检测原理
噪音的检测原理
噪音的检测原理可以分为两个层面来理解，一个是从物理学的角度，另一个是从人类感知的角度。
从物理学角度来看，噪音可以定义为任何非期望的声音信号。它是由声波产生的机械振动引起的，具有高低频和不同的振幅。噪音的检测和测量通常涉及以下几个因素：
1. 噪音源的识别：首先，要确定噪音的来源和类型。例如，噪音可以由机械设备、运输工具、建筑施工、工业过程或生物声等产生。通过识别噪音来源，可以更好地采取措施来减少或消除噪音。
2. 噪音的频率谱分析：噪音的频率谱是指噪音信号在不同频率上的能量分布。通过对噪音信号进行频谱分析，可以确定其主要的频率分量和能量分布特征。这有助于识别噪音的特点和来源。
3. 噪音的声压级测量：噪音的声压级描述了噪音的强度。它通常以分贝（dB）为单位来度量。声压级的测量可以使用声级计或其他声学测试设备进行。通过测量噪音的声压级，可以评估其对人类健康和环境的影响。
4. 噪音的时间和空间特性：噪音信号的时间特性指的是噪音的时域特征，如持续时间、起伏变化等。空间特性指的是噪音在空间中的分布特征。通过对噪音的
时间和空间特性分析，可以更好地了解噪音的动态特征和传播规律。
从人类感知的角度来看，噪音的检测原理主要基于人类听觉系统对声音的感知和判断。人类耳朵对声音的感知通常包括以下几个方面：
1. 声音的频率感知：人类耳朵对声音的频率有一定的感知范围，通常为20 Hz 到20 kHz。高于或低于此范围的声音对人类来说很难感知或听到。因此，噪音检测可以通过测量噪音信号在不同频率上的能量分布来判断其是否超出了人类耳朵的感知范围。
空化螺旋桨噪声特性的研究
空化螺旋桨噪声特性的研究
齐天成;吴思源;张怀新
【期刊名称】《装备制造技术》
【年(卷),期】2022()4
【摘要】利用Star-CCM+软件,以PPTC螺旋桨为研究对象,选用Schnerr&Sauer 空泡模型,对螺旋桨的空泡性能进行计算,得到不同空泡数下的螺旋桨推力、扭矩系
数和空泡分布形态,并与试验结果对比证实了数值方法的准确性;在流场计算的基础上,将计算得到的压力脉动偶极子数据作为螺旋桨噪声辐射的声源,采用声学间接边
界元法在Virtual Lab Acoustics软件中计算了螺旋桨的空泡噪声。对特征点噪声
频谱特性的分析表明,空泡的产生在一定范围内会增大螺旋桨噪声,即加剧了在桨叶
表面上的脉动压力成分,但当空泡将桨叶表面整体覆盖后,噪声反而会有所降低,受到不同程度空泡形态的影响,频谱曲线的分布趋势不同;对螺旋桨声压云图的分析表明,随着与螺旋桨中心距离的增加,声压逐渐减小。桨叶表面脉动压力的叶频、倍叶频、轴频、倍轴频的分量作用明显,其噪声声压级要明显高于周围频率。螺旋桨流噪声
的传播具有显著的指向性,在不同的频率下,声压云图的分布特性表现出了明显的差异,螺旋桨的噪声声场低频区的辐射特性呈倾斜的“8”型,中高频区整体呈放射状
分布。通过以上的数值计算结果,能够为螺旋桨噪声的预报提供准确可靠的参考。【总页数】6页(P4-8)
【作者】齐天成;吴思源;张怀新
【作者单位】上海交通大学海洋工程国家重点实验室;高新船舶与深海开发装备协
同创新中心
【正文语种】中文
【中图分类】U661
【相关文献】
1.片空化状态下对转螺旋桨噪声特性仿真分析
控制阀细节分析之11_控制阀空化及损害的评估方法
控制阀细节分析之十一——控制阀空化及损害的评估方法
李宝华
引言
控制阀（Control valve ）是终端执行元件，决定着过程控制是否及时有效。在流程工业认识到过程强化、功能安全、控制有效、降低成本的时候，作为控制回路的终端执行元件的控制阀凸显其重要性，也暴露出控制阀长期以来技术比较薄弱的一面，已引起业内注意。
控制阀的生产厂家众多，造成控制阀品种多、规格多、参数多，质量参差不齐，应对苛刻工况更有很大差异，尤其表现在液体流体应用时所发生的空化及气蚀损害以及如何进行评估和防治方面。空化及气蚀损害会对阀内件和阀体及阀后管件造成很大破坏，严重影响控制阀的工作性能和使用寿命以及加剧噪声、振动，构成安全隐患，了解和防止空化气蚀发生是控制阀应用中必须注重的问题。面对这个重点，笔者力求了解，但所能看到和搜集到的国内外有关控制阀空化及评估的论述很有限，业内对此问题的叙述也有不同，同时也注意到ISA 和IEC 的标准对评估空化及损害提出有各自的西格玛方法和压差比方法。国家标准GB/T 17213.16-2005（等同IEC 60534-8-4：1994）也没有及时修订到汲取有最新研究成果的新版标准IEC 60534-8-4：2005。
本文试对评估控制阀液体流体空化及损害的做一些探讨，以期引起对此问题的关注。
控制阀液体流体的空化
控制阀是流体管路中的节流装置，是最终执行元件。在控制系统的指令下，控制阀不断改变阀内节流部件的流通截面积，形成可调节的缩流，使流体量发生变化，进而达到回路控制目的。控制阀应用中的流体主要是液体和气体。
环境噪声测量与评估方法
环境噪声测量与评估方法
环境噪声是指存在于人类居住和工作环境中的各种声音，它对人们
的身心健康和工作效率产生负面影响。为了有效管理和控制环境噪声，各行业都需要进行噪声测量与评估。本文将介绍环境噪声测量与评估
的方法。
一、噪声测量设备
噪声测量设备是进行噪声测量与评估的基础。常见的噪声测量设备
包括声级计、频谱分析仪、噪声计等。声级计主要用于测量噪声的声级，频谱分析仪用于分析噪声的频谱特性，噪声计则可以同时测量声
级和频谱。
二、噪声测量方法
1. 环境噪声测量
（1）选择合适的测点
在进行环境噪声测量时，应选择典型区域作为测点，以保证测量结
果的代表性和准确性。
（2）确定测量时间
测量时间应该尽量选择在环境噪声最具代表性的阶段，如白天的工
作时间或夜晚的休息时间。
（3）测量距离
根据噪声源的性质和要求，确定与噪声源的距离，一般情况下，离噪声源较远的距离，噪声水平相对较低。
2. 工业噪声测量
（1）确定测量点位
在进行工业噪声测量时，应选择距离噪声源最近的关键点位进行测量，以更精确地了解噪声的实际情况。
（2）确定测量频段
根据工业噪声的频谱特点，选择适当的频段进行测量，在典型频段内进行测量，可以更好地反映噪声的实际情况。
（3）测量时间和方式
工业噪声的测量时间和方式应根据具体情况而定，一般可以选择连续测量或间歇测量，以尽量准确地获取噪声数据。
三、噪声评估方法
1. 判断噪声的对人体影响
通过测量和评估噪声的声级、频谱、持续时间等参数，可以判断噪声对人体的影响程度。一般可以根据国家标准来进行评估，例如在居住区的噪声限值标准为50分贝（dB）。
某散货船模型螺旋桨噪声性能试验研究
目前 ，公开 发表 的直接研 究 民船 螺旋 桨空 化噪 声 的文 献 并不 多 ，但许 多 学者对 螺旋桨 空 化噪声 机
理 开 展 了 大量 的研 究 ， 这 些研 究 主 要 集 中在 单 个 空 泡 和 空泡 群 的噪 声 机 理 和 噪 声 频谱 特 性 方 面 。 Ｆｔ ａ ｉ ｉｐｔｃ ｚ ｒ ｋ和 Ｓｒｓｅｇ等得 到 了典型 的空 泡渍 灭辐射 的声压 与时 间的 关系 ， ｔ ｂｒ ａ Ｊ研究表 明当气泡 在溃 灭 、
采用 Ｂ ８０ ＆Ｋ １５水听器进行螺旋桨模型噪声测量，测量水听器位于模型螺旋桨桨盘面下方的测声
舱 内；水 听器 接 收到 的信 号经过 Ｂ ２ ３ ＆Ｋ ６ ５电荷 放大器 进行 放大 ，用 ＮＩ４ ６ ４ ２高速 同步数据 采 集卡进 行信 号采 集 。试验 时 ，试 验段 水速 和压 力稳 定后 开始 测量 。噪声 测量 的 内容包括 ０４Ｈｚ ８ｋ ｚ频段 ． ｋ ￣ ０Ｈ
某散货船模型螺旋桨噪声性 能试验研 究
刘竹青 ，丁恩宝，陈奕宏
（ 中国船舶科 学研 究 中心，江苏 无锡 ２４８ ） １０ ２
摘
要
介 绍 了在中国船舶科 学研 究 中心大型循环水槽 中开展 的某散货船模 型螺旋桨噪声性 能试验 ，试验结果 表 明在试验 工况下，模型螺旋桨 已经产生 空化 ，此 时主 要为螺旋 桨的空化噪声。通过对此散 货船螺旋桨 空
噪声测量原理
噪声测量原理
噪声测量原理是通过对环境中的噪声进行定性或定量检测，以评估噪声对人体健康和环境影响的程度。测量噪声主要涉及以下几个方面的原理：
1. 声压级（Sound Pressure Level, SPL）测量原理：声压级是描述噪声强度的物理量，通常以分贝（dB）为单位。测量时使用声压级计来定量测量并记录噪声的声压级。声压级计使用一个标准声压微型传感器来捕捉噪声信号，然后将其转换为电信号进行处理和测量。
2. 频谱分析原理：噪声的频谱特性可以揭示其频率成分和能量分布。频谱分析可以通过傅里叶变换将时域的噪声信号转换为频域信号，以了解噪声的频率特性。常用的频谱分析仪或声级计上可以直接显示噪声的频谱图。
3. 声学参数测量原理：噪声测量中涉及一些常用的声学参数，如A权声级（dBA）、频率权重曲线等。A权声级是经过A 频率权重滤波处理后的声压级，用于模拟人耳对噪声的响应特性。测量时使用A频率权重滤波器对噪声信号进行处理，并将其转换为A权声级。
4. 时间和空间域的测量原理：噪声的分布通常是随时间和空间变化的，因此在噪声测量中要考虑到时间和空间域的特性。常用的时间域参数有峰值级、等效连续声级等；空间域的噪声分布可以通过声场扫描或采样方法来测量。
综上所述，噪声测量原理涉及声压级测量、频谱分析、声学参数测量以及时间和空间域的测量等方面，通过这些原理可以全面了解噪声的特性和影响。
测试噪音的方法
测试噪音的方法
噪音是指人类在生活、工作和学习等方面所遇到的声音干扰，它会对人们的身心健康和生产生活带来一定的影响。为了减少噪音干扰，需要对噪音进行测试。
下面介绍几种测试噪音的方法：
1.声压级测试法
声压级测试法是最常用的测试噪音的方法，它是通过测量声波的振幅来确定声音的强弱。测试时需用声级计进行测试，将声级计放置在需要测试的位置，记录下噪音的声压级数据。
2.频谱分析法
频谱分析法是通过将声音分解成不同频率的音调来测试噪音。测试时需使用频谱分析仪，将其放置在测试位置，进行测试。通过分析不同频率的音调，可以确定噪音的来源和强度。
3.噪声源定位法
噪声源定位法是通过对噪声源进行定位来测试噪音。这种方法需要使用声源定位仪，将其放置在需要测试的位置，进行测试。通过定位噪声源，可以采取相应措施减少噪音干扰。
4.声音透射法
声音透射法是通过测试声音在不同介质中的传播情况来测试噪音。测试时需使用声学透射仪，将其放置在测试位置，进行测试。通过测试声音在不同介质中的传播情况，可以确定噪音的来源和强度。
总之，测试噪音的方法有很多种，选取合适的测试方法可以更精
准地测量噪音的强度和来源，为减少噪音干扰提供有力的数据支持。
噪声测量标准和方法
噪声测量标准和方法
一、测量仪器与设备
进行噪声测量时，需要使用专门的测量仪器和设备，如声级计、频谱分析仪、噪声地图绘制仪等。这些设备应符合国家相关标准和规定，确保测量结果的准确性和可靠性。
二、测量环境与条件
1. 测量场地应远离其他声源，避免干扰测量结果。
2. 测量时天气状况应保持稳定，避免风、雨、雪等天气对测量结果的影响。
3. 测量环境应保持安静，避免人员走动、车辆行驶等噪声干扰。
三、测量方法与步骤
1. 选择合适的测量仪器和设备，并按照说明书进行设置和校准。
2. 确定测量点位，通常选择在声源附近、受声点以及需要了解噪声分布的区域。
3. 按照规定的测量时间，对每个测量点进行多次测量，并记录测量数据。
4. 对测量数据进行处理和分析，包括声压级、声强级、频率分析等方面的计算和评估。
四、声压级测量
声压级是描述声音强度的物理量，通过测量声音在空气中产生的压力变化来计算。在声压级测量中，需要使用专门的声级计，将传感器放置在规定的测量点位上，记录声音产生的压力变化，并通过转换公式计算出声压级。
五、声强级测量
声强级是描述声音能量强度的物理量，通过测量声音在单位时间内通过单位面积的能量来计算。在声强级测量中，需要使用专门的声强计，通过测量声音在空气中的传播速度和传播距离来计算出声强级。
六、频率分析
通过对噪声信号进行频谱分析，可以了解噪声的频率分布情况。在频率分析中，可以使用频谱分析仪对噪声信号进行采样和处理，将信号转换为频谱图，从而了解各频率成分的能量分布情况。
七、噪声地图绘制
通过对多个测量点进行噪声测量和数据处理，可以绘制出噪声地图。在噪声地图绘制中，可以使用专门的噪声地图绘制软件，将各测量点的噪声数据输入到软件中，软件会自动进行数据处理和地图绘制，从而直观地展示出噪声的分布情况。
离心泵水动力噪声研究综述
第３９卷 第１期
Ｖｏｌ．３９ Ｎｏ．
１
郎涛
离心泵水动力噪声研究综述
郎涛１，刘玉涛１
，陈刻强１，徐恩翔１，金力成１，蒋小平２（１．江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心，江苏镇江２１２０１３；２．南京农业大学国家信息农业工程技术中心，江苏南京２１００９５）
收稿日期：２０１９－０７－０３；修回日期：２０１９－０８－１４；网络出版时间：２０２１－０１－０９网络出版地址：ｈｔｔｐｓ：／／ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／３２．１８１４．ＴＨ．２０２１０１０７．１４３２．０１６．ｈｔｍｌ基金项目：国家重点研发计划项目（２０１７ＹＦＣ０４０４２０１）第一作者简介：郎涛（１９７３—），男，浙江余杭人，副研究员，博士（ｌｔ８００ｃｎ＠ｕｊｓ．ｅｄｕ．ｃｎ），主要从事流体机械测控技术研究．通信作者简介：刘玉涛（１９９２—），男，江苏盐城人，硕士研究生（ｊｓｂｈｌｙｔ＠ｏｕｔｌｏｏｋ．ｃｏｍ），主要从事离心泵内部流场及水动力噪声研究．
摘要：从组成部分、理论研究、数值计算研究以及试验研究４个方面介绍离心泵水动力噪声的研
究现状．在国内外学者研究工作的基础上，从内声场和外声场２个方面详细概述了离心泵水动力噪声的组成部分及影响因素的研究现状，其中内声场从噪声的频谱特性可分为离散噪声和宽带噪声，离散噪声主要是由于动静干涉导致，能量集中在叶频及其谐频；而宽带噪声的研究目前还有很多工作待开展．ＦＷ－Ｈ方程是声比拟理论中计算离心泵水动力噪声的基本方程，应用广泛，同时涡声理论也表现出其很好的发展前景．基于声比拟法的混合数值模拟是目前离心泵水动力
声学 声压法测定噪声源声功率级和声能量级 反射面上方近似自由场的工程法
声学声压法测定噪声源声功率级和声能量级反射面上方近似自由场的工程法
目录
1. 引言
1.1 背景和意义
1.2 结构概述
1.3 目的
2. 声学基础
2.1 声波的特性
2.2 音频测量指标
2.3 噪声源的声压级与声功率级关系
3. 声压法测定噪声源声功率级和声能量级原理与方法
3.1 测量原理
3.2 测量步骤与仪器设备
3.3 数据处理与结果分析
4. 反射面上方近似自由场的工程法应用及优势研究
4.1 研究背景和现状介绍
4.2 方法及实验设计
4.3 结果与讨论
5. 结论
5.1 主要发现总结
5.2 展望未来研究方向和应用前景
1. 引言
1.1 背景和意义
声学是研究声波传播、产生和控制的科学，对于人们的日常生活、工作环境和健康都有着重要影响。噪声作为一种常见的声音不良效应，已经成为了现代社会中一个严重的环境问题。噪声污染不仅危害人类身体健康，还影响了人们对环境的舒适感受和工作效率。
为了控制噪声污染并保护人们的健康，需要准确地测量噪声源的强度。而测量噪声源强度的基本参数之一就是声功率级和声能量级。这两个指标可以帮助我们评估噪音产生源的强度，并指导我们采取相应措施降低其影响。
因此，准确测定噪声源的声功率级和声能量级具有重要意义，并且可以为我们提供科学依据来设计合适的隔音材料、降噪设备以及优化工作场所布局。
1.2 结构概述
本文主要介绍了使用声压法测定噪声源声功率级和声能量级的原理与方法，并
探讨了在反射面上方近似自由场的工程法应用及优势研究。
首先，我们会对声学基础知识进行概述，包括声波的特性以及常用的音频测量
指标。然后，我们将详细介绍声压法测定噪声源声功率级和声能量级的原理与
噪声测量三种方法
噪声测量三种方法
噪声测量是评估环境或设备所产生的噪音水平和特征的一种方法。噪声测量可以用于工业环境、建筑工地、交通道路和居民区等场所，以评估噪音对人类健康和环境的潜在影响。以下是三种常见的噪声测量方法：
1.等效声级测量法（L_eq）
等效声级测量法是评估噪声源在一定时间范围内产生的等效声级的方法。该方法通常使用声级计进行测量。测量时，声级计将收集到的声压值转换为分贝（dB）。然后，根据噪声在一定时间内的持续程度，通过时间加权平均计算出等效声级。等效声级是将短时间内的噪声测量结果综合为一个长时间范围内的平均声级。这种方法特别适用于评估工业厂房、机械设备和交通噪音等源。
2. 峰值声级测量法（L_peak）
峰值声级测量法是衡量短时间内噪声突变和尖峰的声级的方法。峰值声级常用于评估突发性噪声、爆炸声、声音冲击和机械振动等情况。该方法通过测量噪声源瞬间最大峰值来评估噪声的最大音压水平。峰值声级是测量瞬时噪声峰值的分贝值，通常用于工作安全和噪声事件的监测。
3.频谱分析测量法
综上所述，等效声级测量法、峰值声级测量法和频谱分析测量法是三种常见的噪声测量方法。它们通过不同的途径评估噪声源的噪声水平和特征，为噪声控制和监测提供重要依据。
风机盘管噪声测量方法——声压级的测量方法
风机盘管噪声测量方法——声压级的测量方法
风机盘管机组出厂检验和现场测试不具备声功率级测试条件时，可采用声压级的测试方法。（详见GB9068-88）
C1、测量环境
按7.1条的规定，若不能满足标准规定时，则应将测试情况记录下来。
7.1.1反射平面
反射平面应是由混凝土，沥青或其他类似的坚实材料构成的平整表面，其尺寸应大于测量表面在其上的投影。
7.1.2合适的测试环境
合适的测试环境应分别规定为一个反射平面上的半空间，理想的测试环境是除了规定的反射平面以外，没有其他反射物，附录A（补充件）给出了测试环境的鉴定方法。
C2、测量仪器
按第四章的规定。
4.1概述
测试仪器使用GB3785中规定的1型或1型以上的声级计，以及精度相当的其他测试仪器。声级计或其他测试仪器与传声器之间应使用延伸杆或延伸电缆。倍频程滤波器应符合GB3241中有关规定。
4.2校准
每次测量前后，应用精度高于±0.5dB的声级校准器，在一个或多个频率上对整个测试仪器系统进行校准。若测量前后两次校准值相关超过1dB，则测量无效。声级校准器应按JJG176、声级计及其他测试器应按JJG188定期检查，以保证测试仪器的准确度。
C3、机组的安装与运转
按第六章的规定。
6.1安装
6.1.1 机组应按有关技术条件的要求进行安装,所有的零部件都应安装完整,但不应额外增加隔声和吸声部件.
6.1.2 机组通常应安装在一个反射平面(即地面)上，吊顶式以及安装在墙壁上的机驵组，在测试室地面安装时，亦应安装在与墙壁或天花板相似条件的位置。
6.1.3 通常靠墙安装的机组测量时应靠墙安装,该墙面应是反射平面,即安装在两个反射平面上。
噪声的评价量和评价方法
噪声的评价量和评价方法
不同频率的声音对人的影响不同；噪声出现的时间不同对人的影响不同；同样的声音对不同心理和生理特征的人群反应不同。因此要根据不同情况，拟订不同的噪声评价量，以制订不同的噪声评价标准。国际上已提出数十种噪声评价量或评价指标。下面主要介绍几种最基本和常用的评价量。
1. 响度、等响曲线和响度级
人耳对强度相同而频率不同的声音有不同的响度感觉，即对于相同声压级但频率不同的声音，人耳听起来是不一样响的。
响度N：
•描述声音大小的主观感觉量，“宋”(sone)
•定义：1000Hz纯音声压级为40dB时的响度为1sone。
响度级LN：
•定义：以频率1000Hz纯音的声压级40dB为基准音，调节1000Hz纯音的声压级，使大量受试者判断，若某声源的噪声听起来与该纯音一样响亮，则该噪声的响度级就等于该纯音的声压级值。
•单位：“方”（phon）。
利用与基准音相比较的方法，可以得到整个可听频率范围纯音的响度级。
等响曲线
•等响曲线是相等响度声音对应点的连线，相当于声压级、频率不同，但响度级相同的声音。
•各曲线上的数字表示声音的响度级，即和这个声音同样响的1000Hz纯音的声压级。
•零方响度级曲线(虚线)是听阈曲线，虚线上的点表明入耳刚能听到声音的频率和声压级，低于虚线的点所表示的一定频率和声压级的声音都听不到。120 phon曲线是痛阈曲线。
•任一曲线低频区声压级高，高频区声压级低，说明人耳对低频声不敏感，对高频声敏感。
•声压级高于100dB，等响曲线渐平缓，说明人耳分辨高、低频声音的能力变差，此时声音的响度级与频率关系已不大，主要决定于声压级。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
空化噪声声压级差与相对能量关系的测量1
曲景学，许唯临，王韦
水力学与山区河流开发保护国家重点实验室（四川大学）（610065）
E-mail: xu_wl@
摘要：本文研究了高速水流空化初生的两种噪声判别指标，即声压级差和相对能量之间的关系。以有压泄洪洞内消能孔板和泄洪洞有压转无压弧形工作闸门出口为例，进行了空化噪声测试。研究表明，对于同一体型的过水建筑物，声压级差最大值、平均值和相对能量三者相互之间存在良好的对应关系。对不同体型的过水建筑物，这种关系有所不同。但这种关系对于同一体型的适当修改并不敏感，对于水听器的布置亦不敏感。这些结果有助于在分别采用这两种指标来判别空化初生时，合理确定空化初生标准，使两种指标能够相互协调和比较。关键词：空化初生，噪声，声压级，声能
1. 引言
空化与空蚀是高坝工程中最为关心的水力学问题之一。长期以来，对此问题的研究一直为水利水电设计和科研人员所重视。除空化与空蚀的机理和工程防护措施外，实验技术也是一个重要的方面。其中空化初生的实验判别问题直接与实际工程的空化预测密切相关。
在研究实际工程空化问题的减压模型实验中，初生空化的判定方法主要是目测法和声学法。由于目测法受人为因素影响较大，且只适用于水流为清水的情况，因此声学法常被作为判定空化初生的最主要的方法。声学法利用空泡溃灭时产生的高频噪声来辩识空化是否发生。在具体运用时，声学法又可分为声压级法和能量—真空度法等[1]。声压级法是将不同真空度下高频部分的噪声声压级与无空化时的背景噪声声压级加以比较，当声压级差达到一定程度时，即认为发生了空化。能量—真空度法是根据噪声能量随真空度的变化，当噪声能量开始显著增加时，即认为空化初生。虽然空化初生时声压级差（一般采用高频各频段的最大差值，即声压级差最大值）或相对噪声能量（空化初生时的噪声能量与背景噪声能量之比）的临界值与空化类型、被测对象的尺度等有关，难以确定统一的标准[2]，但许多情况下，这种临界值应是较为接近的。在一般的水工泄水建筑物减压模型实验中，采用较多的空化初生判别标准如：声压级差最大值（∆SPL）max = 5dB或10dB等；或相对能量E/E0=2等。
显然，不同的判别指标之间需要协调一致。当不同的研究者或同一研究者分别采用声压级差最大值和相对能量两种指标来判别空化初生时，必须了解两种指标之间的相互关系，这正是本文所要研究的问题。
2. 实验布置
1本课题得到高等学校博士学科点专项科研基金资助（20020610017）。
-1-
2.1减压箱
本次试验在四川大学高速水力学国家重点实验室的大型减压箱中进行，箱体长20米，宽1米。自下游箱体底板起算，下游箱体高2.8米，上游箱体高4米，进水塔顶部高出上游箱体顶部1.2米。最大流量0.75立方米/秒。运行操作在中心控制室进行，观察、操作方便。
2.2噪声测量系统
噪声测量采用丹麦B&K公司制造的8103型水听器、2635型电荷放大器、2636型测量放大器和JV5200动态信号分析仪。由水听器采集的噪声信号经电荷放大器和测量放大器进入动态信号分析仪，经空化噪声专用软件分析处理后获得所需的声压级和噪声能量数据。噪声测量系统配置如图1所示。
图1 噪声测量系统配置图
2.3测试对象
实验分别针对有压泄洪洞内消能孔板和泄洪洞有压转无压弧形工作闸门出口进行[3]。模型泄洪洞由10mm有机玻璃制作，孔板用有机玻璃经车床加工而成。有压洞横截面为圆形，直径36.25cm，洞内有三道消能孔板，孔板厚5.63cm，收缩断面直径分别为25.0cm、26.25cm 和26.25cm。弧形闸门前有压洞出口顶压坡1:5, 底部有坡度1:4，坎高0.5cm的底挑坎，孔口分左右两孔，每孔宽度12.0cm。
3. 实验结果与分析
图2和图3分别为消能孔板和闸门室的噪声相对能量随相对真空度的变化。其中图2（a）、（b）、（c）分别来自前、中、后三个孔板；图3（a）、（b）、（c）分别来自闸门室的边墙、中墩和底板。这里的相对真空度系某真空度（η）与相似真空度（ηm）之比，相对能量系某相对真空度下的噪声能量（E）与相对真空度为0.8时测得的背景噪声能量（E0）之比。图2和图3的测试条件为：以有压流出口底高程计，总水头约3.25m，流量约0.16m3/s。
-2-
图2 孔板噪声相对能量与相对真空度关系图3闸门室噪声相对能量与相对真空度关系
由图2和图3可见，消能孔板和闸门室的相对真空度与相对能量之间的关系有所不同。孔板段的η/ηm~E/E0曲线在η/ηm=1处抬升很微弱，在η/ηm=1.01处大致增加到E/E0=2附近，在η/ηm=1.02时，E/E0已经历了一个陡增过程。相对于孔板段而言，闸门室的η/ηm~E/E0曲线在η/ηm=1附近的变化相对不很陡峻，在η/ηm=1处已增至E/E0=2以上，在η/ηm=1.01时，E/E0已增至4以上，而在η/ηm=1.02之前，未如孔板段那样出现η/ηm~E/E0曲线的陡增。
图4为试验测得的孔板段噪声声压级频谱图，其中图4(a)、(b)、(c)分别为前、中、后三个孔板。各图中最下方一条曲线是在相对真空度为0.8的条件下测得的背景噪声曲线，随着真空度的增加，曲线逐渐抬升。由于空化噪声系高频噪声，因此曲线的低频段基本稳定。在频率大于160KHz的特高频段，由于超出了测试系统的量程范围，因此该段曲线不具分析价值。
-3-
图4 消能孔板噪声声压级频谱图
由于噪声声压级和噪声能量均为反映噪声强度的指标，因此噪声声压级差平均值和噪声相对能量之间应存在对应关系。问题是噪声声压级差平均值和最大值之间的相关性如何。只有在噪声声压级差平均值和最大值之间也存在良好对应关系的情况下，噪声声压级差最大值和噪声相对能量之间才会存在良好对应关系。由图5可见，噪声声压级差平均值和最大值之
-4-
间的相关性很好。
-5-
图5 声压级差最大值与平均值的关系
另一个问题是上述关系对于过流体型的依赖性如何，对于不同的过流体型，这种关系是否相同；对于同一过流体型的适当修改，这种关系是否敏感。前已述及，消能孔板和闸门室的相对真空度与相对能量之间的关系有所不同，因此可以预计，对于不同的过流体型，噪声声压级差最大值和噪声相对能量之间的关系将有所不同。对同一体型的过水建筑物，由图2~4可见，噪声声压级频谱曲线和相对能量与相对真空度的关系曲线具有类似的分布规律。因此同样可以预计，对同一体型的过水建筑物，在声压级差最大值、平均值（在10KHz~160KHz 范围内）和相对能量三者相互之间应存在相对稳定的对应关系。
图6和图7证实了上述分析，图中的噪声声压级差平均值和噪声相对能量之间的关系以及噪声声压级差最大值和噪声相对能量之间关系的相关性均很好。相比之下，噪声声压级差平均值和噪声相对能量之间关系的相关性又较噪声声压级差最大值和噪声相对能量之间关系的相关性更好，这也和上述分析是一致的。
由图6和图7可见，对于不同体型的过水建筑物，（∆SPL ）max ~E/E 0关系确有所不同。从图中还可看到，对于同一体型过水建筑物的适当修改，（∆SPL ）max ~E/E 0关系并不敏感。对于前述三个在体型上有微小差异的消能孔板，以及在孔板上游面加与未加消涡环，（∆SPL ）
max ~E/E 0关系均可统一绘成一个图（图
7a ）。
同时，（∆SPL ）max ~E/E 0关系对于水听器的布置亦不敏感。对于闸门室边墩、底板和中墩，（∆SPL ）max ~E/E 0关系亦可统一绘成一个图（图7b ）。