驻波管法测定材料的吸声系数实验
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序 号 实 验 五 实验名 称 实验内容 1) 常见机械设备不同部 位壳体机械振动测量 2) 常见机械设备典型隔 振措施的隔振效果测量 工频电 磁污染 测量 1)常见工频设备工频电 磁辐射测量 2)高压线工频电磁辐射 监测 1)广播电视塔射频电磁 辐射测量及评价 2)手机基站射频电磁辐 射测量评价 应运用的主要知识 点 1) 机械振动 2) 振动传递率 3) 隔振效率 4) 声功率流 1)工频 2)水平及垂直磁场 强度 3)辐射功率 4)工频电磁效应 1)射频 2)水平及垂直磁场 强度 3)辐射功率 4)射频电磁效应 主要培养的技能点 1) 掌握机械振动的测 量及评价方法 2) 熟悉常见设备的隔 振方法及隔振效果
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
表 1 材料一数据记录 (续)
频率 800Hz 1234mV 900Hz 3456mV 1000Hz 1000mV 1400Hz 2000mV 2000Hz 2500mV 声级dB 距离mm 声级dB 距离mm 声级dB 距离mm 声级dB 距离mm 声级dB 距离mm 1 峰 102.1 13 111.2 173 110.7 147 98.7 92 93.3 52 谷 81.2 78 89.4 260 92.3 234 84.5 157 84.7 98 峰 104.1 194 111.3 361 110.8 325 98.7 226 93.3 145 2 谷 82.1 303 90.6 455 92.4 405 84.9 284 84.8 186 峰 104.1 415 111.3 559 110.7 500 98.8 348 93.3 230 3 谷 82.5 515 90.7 649 92.4 584 85.0 405 84.8 276 average 峰 103.4 -111.3 -110.7 -98.7 -93.3 -谷 81.9 -90.2 -92.4 -84.8 -84.8 --
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
主要仪器设备
图 1 驻波管法测定吸声系数实验装置示意图
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
本系统由三大部分组成,分别为音频信号发生部分;驻波产生与驻波 峰值,谷值检测部分和计算机数据处理,分析,计算部分. 整个系统可组成如下:音频信号发生器 → 音频功率放大器 → 扬声器 → 在驻波管内形成驻波→ 探声管 → 声压拾音器 → 自动跟踪音频滤波 器 → 声压信号放大器 → 声压级检测器 → 计算机数据处理,分析,计 算 → 结果打印. 设备的主要技术指标为: 音频信号输出范围:100Hz～10KHz,频率误差<0.1%,±0.33Hz. 音频信号输出电压:50mV～5000mV.音频设置点:按频程可选.声压 级正常检测范围:55dB～136dB.自动频率跟踪1/3倍频程带通滤波器. 工作电源:AC220V, ±10%,50Hz.工作环境:0～35℃.相对湿度 <80%.整机测试误差≤0.5dB.全计算机集成化.计算机数据处理, 分析,计算,打印.
环境物理工程实验
Laboratory Center for Environmental and Resource Science
翁 棣
高级工程师
浙江大学环境与资源实验教学中心
环境物理工程实验
目录
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数 实验二 环境振动测量实验 实验三 城市区域环境噪声测量实验 实验四 噪声频谱分析实验 实验五 机械振动测量实验 实验六 工频电磁污染测量实验 实验七 射频通信设备电磁辐射测量实验
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
(2) 驻波管方法
驻波管为一根内壁光滑而坚硬的管子,管子的末端安 装吸声材料试件,试件可按使用要求紧贴末端刚性活 塞表面,也可留在空腔内.驻波管的另一端为由音频 (低频) 信号发生器通过扬声器向管内发出不同频率的 单频信号,相应频率的声波是平面声波.设入射声波 的声压为Pi,投射于材料时,必有相位相反的声波反 射指向声源,其反射声压为Pr,声波在管内多次来回 反射,即形成了驻波,管内出现了声压极大值Pmax和 极小值Pmin,通过探管可探测到声压极大值Pmax和极小 值Pmin,及离开材料表面的距离.
环境物理工程实验考核办法
序 号 实验名称 实验内容 应运用的主要知识点 1) 多孔材料吸声原理 2) 共振吸声结构吸声 原理 3) 吸声系数,声阻抗 4) 驻波 1) 噪声信号采样技术 2) 噪声频谱分析技术 3) 声源识别技术 4) 信号的分析与处理 主要培养的技能点 1) 测试样品的制作 2) 理解驻波管法测 定吸声系数和声阻 抗的原理 3) 掌握具体操作技 能 1) 掌握噪声的现场 采样方法 2) 噪声信号的常规 分析方法及特征提 取 3) 基于声信号分析 进行简单声源识别 基本性 实验 实验 性质
2 谷 ----98.9 857 89.4 645 峰 ----110.6 1148 96.8 863
3 谷 ------89.4 1042
average 峰 68.4 -92.5* -110.0 5* -96.2 -谷 64.6 -68.2 -98.45 -89.4 --
基本 性实 验
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
实验目的和要求
掌握驻波管法测定材料吸声系数的原理,方法及其操作方法. 实验内容和原理 本实验测定原矿棉多孔吸声材料和镀锌钢板共振穿孔板吸声材 料的吸声系数. 当声波入射到一个物体表面时,一部分能量被反射,另一部分 能量被吸收,常用吸声系数来描述吸声材料或吸声结构的吸声 特性.吸声系数定义为材料吸收的声能与入射到材料上的总声 能之比:
实验一 驻波管法测ห้องสมุดไป่ตู้材料的吸声系数实验
(1) 混响室方法
把被测吸声材料 (或吸声结构) 按一定的要求放置于专 门的声学试验室——混响室中进行测定.将不同频率 的声波以相同几率从各个角度入射到材料的表面,这 与吸声材料在实际应用中声波入射的情况比较接近. 然后根据混响室内放进吸声材料 (或吸声结构) 前后混 响时间的变化来确定材料的吸声特性.用此方法所测 得的吸声系数,称为混响室吸声系数或无规入射吸声 系数,记作aT.在实际应用中有普遍意义.
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
表 2 材料二数据记录
频率
100Hz 1000mV 200Hz 3400mV 315Hz 2500mV 450Hz 3500mV
1 峰 68.4 52 92.5 52 110.0 52 95.8 129 谷 64.6 449 68.2 438 98.0 306 89.3 260 峰 --92.0 772 110.1 542 96.0 400
α 声波完全没有被反射时,=1,表示完全吸收.一般材料或结构的
吸声系数在0~1之间,值越大,表示吸声性能越好,它是目前表 征吸声性能最常用的参数.吸声系数是频率的函数,同一种材 料,对于不同的频率,具有不同的吸声系数.为表示方便,有时 还用中心频率125Hz,250Hz,500Hz,1KHz,2KHz,4KHz六 个倍频程的吸声系数的平均值,称为平均吸声系数. 吸声材料的吸声系数可由实验方法测出,常用的方法有混响室法 和驻波管法两种.测量方法不同,所得的测试结果也有所不同.
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
正入射吸声系数aN和声压极大值Pmax和极小值Pmin的关系式: aN=4Pmax/Pmin/(1+ Pmax/Pmin)2 若传声器与声级计连接,则Pmax/Pmin也可由测得的声压级极大值 Lmax和声压级极小值Lmin给出: Pmax/Pmin=10(Lmax-Lmin)/20 驻波管测试的频率范围由管子的尺寸决定,其下限频率至少要保 证得到一个声压极大和极小,若探管可移动的距离为L,则L≥λ/2. f下=C0/2L(Hz),当L=1.2m,f下=140Hz 上限频率取决于管径大小,该频率以下管内不会产生高次谐波. f上=C0/2α(Hz),2α为管径,当2α=0.1m,f上=4140 Hz
实 验 一
1) 多孔吸声材料吸声 驻波管法 系数及声阻抗测量 测定材料 2) 共振吸声结构吸声 吸声系数 系数及声阻抗测量 及声阻抗 1) 噪声的多通道现场 采样 2) 噪声样本的统计分
实 验 二
噪声频谱 析 分析 3) 噪声样本的频谱分 析
基本性 实验
环境物理工程实验考核办法
序 号 实 验 三 实验名称 实验内容 应运用的主要知识点 主要培养的技能点 1) 环境振动及其评 价量 2) 环境振动的影响 及危害 3) 环境振动的测定 1) 网格法 2) 区域声环境质量 3) 各种噪声评价量 1) 熟练掌握环境振 动的测量及评价方 法 2) 熟悉环境振动的 危害及控制方法 1) 熟悉各种环境噪 声的评价量 2) 熟悉环境噪声的 测量及评价方法 基本性 实验 实验 性质
1)掌握常见工频电磁设 备及高压线的工频电磁 污染测量及评价方法 2)了解工频电磁污染控 制技术 1)掌握常见射频电磁设 备,广播电视塔,手机 基站的射频电磁污染测 量及评价 2)了解射频电磁污染控 制技术
实验 性质 基本 性实 验
机械振 动测量
实 验 六
基本 性实 验
实 验 七
射频通 信设备 电磁辐 射测量
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
图 2 驻波管尺寸
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
驻波管吸声材料检测分析设备
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
实验数据记录和处理 数据记录 仪器参数 驻波管管径100mm;管长128.5cm,如图2所示.
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
材料测试数据 材料一:原矿棉多孔吸声材料. 样品参数:直径95mm,厚1cm. 驻波峰值,谷值测定数据见表1. 材料二:镀锌钢板共振穿孔板吸声材料. 样品参数:直径100mm,板厚1cm,腔深5cm,穿孔率 1.37%,孔径1.2mm,孔距7mm. 驻波峰值,谷值测定数据见表2.
1) 室外不同功能区环境 振动测量 环境振动 2) 不同室内场所环境振 测量 动测量 1) 区域环境噪声测量及 评价 2) 道路交通噪声测量及 区域环境 评价 噪声测量 3) 铁路噪声测量及评价 4) 机场噪声测量及评价 5) 工业企业厂界噪声测 量及评价
基本性 实验
实 验 四
环境物理工程实验考核办法
环境物理工程实验考核办法
应考核的综合素质点:
1) 对实验原理的理解掌握程度; 2) 实验仪器的使用及操作技能; 3) 实验报告撰写的规范性; 4) 对实验结果及分析讨论的针对性,科学性; 5) 实验中的应变,创新能力.
环境物理工程实验考核办法
成绩评定要素:
1) 实验准备15%; 2) 实验操作40%; 3) 实验报告45%.
α=
E a Ei E r = = 1 r Ei Ei
式中Ei为入射声能,Ea为被材料或结构吸收的声能, Er为被 材料或结构反射的声能,r为反射系数.
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
式中Ei为入射声能,Ea为被材料或结构吸收的声能,Er为被材料 或结构反射的声能,r为反射系数. 可见,当入射声波被完全反射时,=0,表示无吸声作用;当入射 α
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
表 1 材料一数据记录
频率 100Hz 1000mV 200Hz 3400mV 315Hz 2500mV 450Hz 3500mV 630Hz 1234mV 声级dB 距离mm 声级dB 距离mm 声级dB 距离mm 声级dB 距离mm 声级dB 距离mm 1 峰 121.9 5 131.3 10 126.7 10 124.7 47 110.2 238 谷 80.2 843 91.9 405 91.4 245 96.7 160 84.7 384 峰 ----126.9 540 126.7 359 110.2 525 2 谷 ----94.3 800 97.2 552 85.4 665 峰 ----127.0 1092 129.5 751 110.2 796 3 谷 ------93.2 942 85.8 941 average 峰 121.9 -131.3 -126.8* -127.0 -110.2 -谷 80.2 -91.9 -92.85 -95.7 -85.3 --
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
表 1 材料一数据记录 (续)
频率 800Hz 1234mV 900Hz 3456mV 1000Hz 1000mV 1400Hz 2000mV 2000Hz 2500mV 声级dB 距离mm 声级dB 距离mm 声级dB 距离mm 声级dB 距离mm 声级dB 距离mm 1 峰 102.1 13 111.2 173 110.7 147 98.7 92 93.3 52 谷 81.2 78 89.4 260 92.3 234 84.5 157 84.7 98 峰 104.1 194 111.3 361 110.8 325 98.7 226 93.3 145 2 谷 82.1 303 90.6 455 92.4 405 84.9 284 84.8 186 峰 104.1 415 111.3 559 110.7 500 98.8 348 93.3 230 3 谷 82.5 515 90.7 649 92.4 584 85.0 405 84.8 276 average 峰 103.4 -111.3 -110.7 -98.7 -93.3 -谷 81.9 -90.2 -92.4 -84.8 -84.8 --
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
主要仪器设备
图 1 驻波管法测定吸声系数实验装置示意图
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
本系统由三大部分组成,分别为音频信号发生部分;驻波产生与驻波 峰值,谷值检测部分和计算机数据处理,分析,计算部分. 整个系统可组成如下:音频信号发生器 → 音频功率放大器 → 扬声器 → 在驻波管内形成驻波→ 探声管 → 声压拾音器 → 自动跟踪音频滤波 器 → 声压信号放大器 → 声压级检测器 → 计算机数据处理,分析,计 算 → 结果打印. 设备的主要技术指标为: 音频信号输出范围:100Hz～10KHz,频率误差<0.1%,±0.33Hz. 音频信号输出电压:50mV～5000mV.音频设置点:按频程可选.声压 级正常检测范围:55dB～136dB.自动频率跟踪1/3倍频程带通滤波器. 工作电源:AC220V, ±10%,50Hz.工作环境:0～35℃.相对湿度 <80%.整机测试误差≤0.5dB.全计算机集成化.计算机数据处理, 分析,计算,打印.
环境物理工程实验
Laboratory Center for Environmental and Resource Science
翁 棣
高级工程师
浙江大学环境与资源实验教学中心
环境物理工程实验
目录
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数 实验二 环境振动测量实验 实验三 城市区域环境噪声测量实验 实验四 噪声频谱分析实验 实验五 机械振动测量实验 实验六 工频电磁污染测量实验 实验七 射频通信设备电磁辐射测量实验
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
(2) 驻波管方法
驻波管为一根内壁光滑而坚硬的管子,管子的末端安 装吸声材料试件,试件可按使用要求紧贴末端刚性活 塞表面,也可留在空腔内.驻波管的另一端为由音频 (低频) 信号发生器通过扬声器向管内发出不同频率的 单频信号,相应频率的声波是平面声波.设入射声波 的声压为Pi,投射于材料时,必有相位相反的声波反 射指向声源,其反射声压为Pr,声波在管内多次来回 反射,即形成了驻波,管内出现了声压极大值Pmax和 极小值Pmin,通过探管可探测到声压极大值Pmax和极小 值Pmin,及离开材料表面的距离.
环境物理工程实验考核办法
序 号 实验名称 实验内容 应运用的主要知识点 1) 多孔材料吸声原理 2) 共振吸声结构吸声 原理 3) 吸声系数,声阻抗 4) 驻波 1) 噪声信号采样技术 2) 噪声频谱分析技术 3) 声源识别技术 4) 信号的分析与处理 主要培养的技能点 1) 测试样品的制作 2) 理解驻波管法测 定吸声系数和声阻 抗的原理 3) 掌握具体操作技 能 1) 掌握噪声的现场 采样方法 2) 噪声信号的常规 分析方法及特征提 取 3) 基于声信号分析 进行简单声源识别 基本性 实验 实验 性质
2 谷 ----98.9 857 89.4 645 峰 ----110.6 1148 96.8 863
3 谷 ------89.4 1042
average 峰 68.4 -92.5* -110.0 5* -96.2 -谷 64.6 -68.2 -98.45 -89.4 --
基本 性实 验
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
实验目的和要求
掌握驻波管法测定材料吸声系数的原理,方法及其操作方法. 实验内容和原理 本实验测定原矿棉多孔吸声材料和镀锌钢板共振穿孔板吸声材 料的吸声系数. 当声波入射到一个物体表面时,一部分能量被反射,另一部分 能量被吸收,常用吸声系数来描述吸声材料或吸声结构的吸声 特性.吸声系数定义为材料吸收的声能与入射到材料上的总声 能之比:
实验一 驻波管法测ห้องสมุดไป่ตู้材料的吸声系数实验
(1) 混响室方法
把被测吸声材料 (或吸声结构) 按一定的要求放置于专 门的声学试验室——混响室中进行测定.将不同频率 的声波以相同几率从各个角度入射到材料的表面,这 与吸声材料在实际应用中声波入射的情况比较接近. 然后根据混响室内放进吸声材料 (或吸声结构) 前后混 响时间的变化来确定材料的吸声特性.用此方法所测 得的吸声系数,称为混响室吸声系数或无规入射吸声 系数,记作aT.在实际应用中有普遍意义.
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
表 2 材料二数据记录
频率
100Hz 1000mV 200Hz 3400mV 315Hz 2500mV 450Hz 3500mV
1 峰 68.4 52 92.5 52 110.0 52 95.8 129 谷 64.6 449 68.2 438 98.0 306 89.3 260 峰 --92.0 772 110.1 542 96.0 400
α 声波完全没有被反射时,=1,表示完全吸收.一般材料或结构的
吸声系数在0~1之间,值越大,表示吸声性能越好,它是目前表 征吸声性能最常用的参数.吸声系数是频率的函数,同一种材 料,对于不同的频率,具有不同的吸声系数.为表示方便,有时 还用中心频率125Hz,250Hz,500Hz,1KHz,2KHz,4KHz六 个倍频程的吸声系数的平均值,称为平均吸声系数. 吸声材料的吸声系数可由实验方法测出,常用的方法有混响室法 和驻波管法两种.测量方法不同,所得的测试结果也有所不同.
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
正入射吸声系数aN和声压极大值Pmax和极小值Pmin的关系式: aN=4Pmax/Pmin/(1+ Pmax/Pmin)2 若传声器与声级计连接,则Pmax/Pmin也可由测得的声压级极大值 Lmax和声压级极小值Lmin给出: Pmax/Pmin=10(Lmax-Lmin)/20 驻波管测试的频率范围由管子的尺寸决定,其下限频率至少要保 证得到一个声压极大和极小,若探管可移动的距离为L,则L≥λ/2. f下=C0/2L(Hz),当L=1.2m,f下=140Hz 上限频率取决于管径大小,该频率以下管内不会产生高次谐波. f上=C0/2α(Hz),2α为管径,当2α=0.1m,f上=4140 Hz
实 验 一
1) 多孔吸声材料吸声 驻波管法 系数及声阻抗测量 测定材料 2) 共振吸声结构吸声 吸声系数 系数及声阻抗测量 及声阻抗 1) 噪声的多通道现场 采样 2) 噪声样本的统计分
实 验 二
噪声频谱 析 分析 3) 噪声样本的频谱分 析
基本性 实验
环境物理工程实验考核办法
序 号 实 验 三 实验名称 实验内容 应运用的主要知识点 主要培养的技能点 1) 环境振动及其评 价量 2) 环境振动的影响 及危害 3) 环境振动的测定 1) 网格法 2) 区域声环境质量 3) 各种噪声评价量 1) 熟练掌握环境振 动的测量及评价方 法 2) 熟悉环境振动的 危害及控制方法 1) 熟悉各种环境噪 声的评价量 2) 熟悉环境噪声的 测量及评价方法 基本性 实验 实验 性质
1)掌握常见工频电磁设 备及高压线的工频电磁 污染测量及评价方法 2)了解工频电磁污染控 制技术 1)掌握常见射频电磁设 备,广播电视塔,手机 基站的射频电磁污染测 量及评价 2)了解射频电磁污染控 制技术
实验 性质 基本 性实 验
机械振 动测量
实 验 六
基本 性实 验
实 验 七
射频通 信设备 电磁辐 射测量
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
图 2 驻波管尺寸
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
驻波管吸声材料检测分析设备
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
实验数据记录和处理 数据记录 仪器参数 驻波管管径100mm;管长128.5cm,如图2所示.
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
材料测试数据 材料一:原矿棉多孔吸声材料. 样品参数:直径95mm,厚1cm. 驻波峰值,谷值测定数据见表1. 材料二:镀锌钢板共振穿孔板吸声材料. 样品参数:直径100mm,板厚1cm,腔深5cm,穿孔率 1.37%,孔径1.2mm,孔距7mm. 驻波峰值,谷值测定数据见表2.
1) 室外不同功能区环境 振动测量 环境振动 2) 不同室内场所环境振 测量 动测量 1) 区域环境噪声测量及 评价 2) 道路交通噪声测量及 区域环境 评价 噪声测量 3) 铁路噪声测量及评价 4) 机场噪声测量及评价 5) 工业企业厂界噪声测 量及评价
基本性 实验
实 验 四
环境物理工程实验考核办法
环境物理工程实验考核办法
应考核的综合素质点:
1) 对实验原理的理解掌握程度; 2) 实验仪器的使用及操作技能; 3) 实验报告撰写的规范性; 4) 对实验结果及分析讨论的针对性,科学性; 5) 实验中的应变,创新能力.
环境物理工程实验考核办法
成绩评定要素:
1) 实验准备15%; 2) 实验操作40%; 3) 实验报告45%.
α=
E a Ei E r = = 1 r Ei Ei
式中Ei为入射声能,Ea为被材料或结构吸收的声能, Er为被 材料或结构反射的声能,r为反射系数.
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
式中Ei为入射声能,Ea为被材料或结构吸收的声能,Er为被材料 或结构反射的声能,r为反射系数. 可见,当入射声波被完全反射时,=0,表示无吸声作用;当入射 α
实验一 驻波管法测定材料的吸声系数实验
表 1 材料一数据记录
频率 100Hz 1000mV 200Hz 3400mV 315Hz 2500mV 450Hz 3500mV 630Hz 1234mV 声级dB 距离mm 声级dB 距离mm 声级dB 距离mm 声级dB 距离mm 声级dB 距离mm 1 峰 121.9 5 131.3 10 126.7 10 124.7 47 110.2 238 谷 80.2 843 91.9 405 91.4 245 96.7 160 84.7 384 峰 ----126.9 540 126.7 359 110.2 525 2 谷 ----94.3 800 97.2 552 85.4 665 峰 ----127.0 1092 129.5 751 110.2 796 3 谷 ------93.2 942 85.8 941 average 峰 121.9 -131.3 -126.8* -127.0 -110.2 -谷 80.2 -91.9 -92.85 -95.7 -85.3 --