Здравствуйте, в этой статье мы постараемся ответить на вопрос: «Измерение шума и вибрации: причины, методы и нормы». Если у Вас нет времени на чтение или статья не полностью решает Вашу проблему, можете получить онлайн консультацию квалифицированного юриста в форме ниже.
Типовые комплекты Виброэксперт-111В (виброметр-анализатор спектра Экофизика-111В) и Виброакустика АВ-4 (шумомер-виброметр и анализатор спектра Экофизика-110А [HF]) поставляются с 3-компонентными акселерометрами. Штатные акселерометры этих комплектов могут быть разных типов (см. описания комплектов), но все их можно разделить на две группы: датчики чувствительностью 10 мВ/g (1V151HC-10, AP2038P-10) и 100 мВ/g (1V151HC-100, AP2038P-100, AP2082M-100).
Как выбрать вибродатчик для измерения коммунальной вибрации
Если вы заказываете один из этих комплектов специально для измерений коммунальной вибрации, то целесообразно выбирать датчики 100 мВ/g и при этом дополнительно указывать область применения. Последнее важно, так как датчики имеют определенный технологический разброс по уровню собственных шумов, и для подобных применений мы выбираем вибропреобразователи с самыми низкими собственными шумами (датчики будут поставлены с нашим протоколом измерения собственных шумов, который можно использовать в наших аттестованных методиках).
Перечисленные выше датчики чувствительностью 100 мВ/g можно использовать также для измерений общей производственной вибрации и слабой локальной вибрации (например, на руле автомобиля). Однако в случае сильной локальной вибрации они скорее всего будут перегружаться. Поэтому если вы хотите иметь универсальный прибор как для коммунальной, так и для производственной вибрации, то целесообразно оснастить его штатным датчиком чувствительностью 10 мВ/g (обеспечит все измерения общей и локальной вибрации на рабочем месте, кроме сверхсильной локальной вибрации), а для коммунальной вибрации взять дополнительный вибропреобразователь; при этом с учетом специфики измерений в помещениях жилых и общественных зданий, это может быть даже 1-компонентный акселерометр, например, АР2099-100 или 1V101TB-100, который обладает повышенной разрешающей способностью (на 5-10 дБ лучше, чем АР2082М-100 и др.).
Примечание: Можно в качестве дополнительного заказать 3-компонентный акселерометр 1V154HC-100, также обладающий повышенной разрешающей способностью, но это будет более затратное решение.
Обычно при поставке датчиков, предназначенных для измерений слабых вибраций мы прикладываем в пакет документации протокол измерения собственных шумов.
Для проверки собственных шумов штатных датчиков и датчиков повышенного разрешения можно использовать вибропреобразователи высокого разрешения АР2006-500, 1V401HS-500 (описание методики измерения собственных шумов можно найти на нашем главном сайте — см. ссылку ниже).
Помимо измерения собственных шумов вибрационных трактов, датчики высокого разрешения могут быть также использованы для хоть и несвойственных для санитарно-гигиенических лабораторий, но порой возникающих задачах оценки воздействия вибрации на виброчувствительное оборудование, на конструкции и т.п.
Для измерения коммунальной вибрации можно использовать более дешевый типовой комплект Базовый 110АВ1 одноканальной модификации прибора Экофизика-110А. Он поставляется со штатными вибродатчиком 1V102TB/HB-100, АР2037-100 (по диапазону измерений примерно соответствуют датчикам AP2082M-100 и AP2038P-100). Но более оптимальным решением, обеспечивающим измерение существенно более слабых вибраций, является комплект Базовый-110А того же прибора, который дооснащается датчиком повышенного разрешения АР2099-100, 1V101TB-100 и адаптером 110А-IEPE.
Примечание: нередко вибрация на полу помещений имеет единственное преобладающее направления, и в таких случаях применение 1-канального прибора будет вполне оправданным; однако если стоит задача проведения измерений вибрации во всех трех направлениях, их придется проводить последовательно, что существенно усложняет и удлиняет исследование.
Перед началом измерений проводят электрическую калибровку прибора. Выбирают тип детектора пьезоэлектрического вибропреобразователя ДН-3 (при частотах 10-4000 Гц и динамическом диапазоне 5-10-3 – 103 м/с ), или ДН-4 (при частотах 10-10 000 Гц и динамическом диапазоне 5-10-2 -103 м/с2).
Переходником и кабелем (5 м) усилитель ПМ-3 соединяют с прибором. Вход переходника соединяют кабелем (0,5 м) с гнездом 50 м измерительного прибора.
При электрической калибровке переключатели прибора устанавливают в положение: — «Делитель І» — 40; «Делитель П» — 5; «Фильтры» — «ЛИН»; «Род работы» — F (быстро) или S (медленно).
При нажиме кнопки «Калибр.» через 2 мин. после установления рабочего режима, потенциометром (выводят стрелку показывающего прибора на отметку шкалы 0-10 в соответствии с таблицей 7.2, которая приведена в паспорте прибора.
Вне зависимости от используемого метода измерения, в процессе экспертизы должны быть учтены такие факторы, как материал несущих стен и перекрытий, расположение квартиры, а также тип окна. При проведении экспертизы используют шумомер и виброметр.
Первоначально специалисты делают замеры с помощью оборудования при плотно закрытых окнах. Затем процесс повторяется при открытых окнах. Полученные результаты сравниваются и выносится вердикт. В том случае, если в помещении используются системы вентиляции, кондиционеры и другое установленное оборудование, экспертиза проводится только при закрытых окнах. Помимо этого, должны быть отдельно осуществлены замеры шума и вибрации от холодильников, насосов и прочих конструкций, издающих звук.
Что за трансформаторный, машинный, вибрирующий звук появляется в квартире?
Всем доброго времени суток. Живу на 5 этаже 5 этажки. Ни тех этажей, ни лифта у нас нет. Обычная 5 этажка. Надо мной чердак с голубями. Дому чуть больше 10 лет.
Раньше был звук не сильно громкий, гудело и особо не мешало. Но в этом году с похолоданием — это просто ад.
Звук может появится в любое время. А особенно ему нравится появляться ночью. Звуки бывают разные. Иногда похож на то, будто б у меня где то в квартире стоит старенькая машина со включенным двигателем. То затихнет, то нарастает до такой степени, что нереально спать (особенно если лечь на кровать), кажется что дом бабахнет. Начинает болеть голова и появляется паника. Выхожу на балкон — там еще сильней слышно.
Иногда бывает какой то инфразвук, тоже идет по нарастающей и тогда даже стены как то вибрируют. Вызывали сантехников, чтобы посмотрели подвал (думали, что насосы). Они посмотрели сказали, что там все нормально. А на нас посмотрели как на ума лишенных.
Где то недельки на 2 звук пропадал, сегодня ночью опять вернулся с еще большей силой. Уснула часов в 6 утра, в промежутках между звуками. Кроме нас больше никто не жалуется. А мы все измучались. В квартире обслушала все что можно. Холодильник — нет, краны, батареи — тишина. Розетки, удлинитель от компьютера — тишина.
Звук идет где то от стены между кухни и спальни, между кухней района вытяжки и ванной. (таким прям треугольником). Где то сильней слышно, где то то вообще голову опускаю — и никак не слышно.
Что это за феномен такой? Может у кого то такая же проблема, куда обратится, что делать? Нервы на пределе. Кондиционеров нет с нашей стороны. Страшно порой бывает даже.
Частотная коррекция и полосовая фильтрация
А.1 Характеристики частотной коррекции и полосовой фильтрации
Измерение ahw требует использования весовых и полосовых фильтров. Применение частотной коррекции Whисходит из того, что вибрация на разных частотах по-разному влияет на степень получаемых повреждений. Использование результатов измерений для предсказания возможного ущерба, связанного с вибрацией, ограничено диапазоном рабочих частот, покрываемых последовательным набором третьоктавных фильтров с центральными частотами от 6,3 до 1250 Гц (т.е. номинальным диапазоном частот 5,6-1400 Гц). Совместное действие фильтров нижних и верхних частот исключает из результата измерений влияние составляющих вне указанного диапазона, для которого характер и степень влияния действующей вибрации установлены еще недостаточно точно.
Для всех направлений измерений применяют один вид частотной коррекции. Хотя, возможно, реакция человека на вибрацию в разных направлениях неодинакова, в настоящее время нет достаточных оснований для определения для каждого направления действия вибрации своей частотной коррекции.
Весовые и полосовые фильтры, необходимые для реализации частотной коррекции, могут быть выполнены в аналоговом или цифровом виде. Математический вид фильтров указан в таблице А.1, а на рисунке А.1 схематично изображена кривая частотной коррекции. Более подробная информация о характеристиках фильтров и допусках на них дана в ГОСТ ИСО 8041.
Факторы, которые могут оказать влияние на воздействие локальной вибрации в рабочих условиях
Установленный в настоящем стандарте метод оценки воздействия вибрации учитывает уровень вибрации в диапазоне частот, длительность ее воздействия в течение рабочего дня и кумулятивное (накапливающееся) действие на конкретный момент времени. На восприятие человеком вибрации в рабочих условиях могут оказать влияние также следующие факторы:
a) направление действия и частотный состав локальной вибрации;
b) выполняемая рабочая операция и квалификация оператора;
c) возраст рабочего, а также какая-либо предрасположенность к вибрационной болезни, обусловленная его конституцией или состоянием здоровья;
d ) структура рабочего дня и метод работы, т.е. чередование периодов работы и отдыха, удерживает ли рабочий неработающий инструмент в руках или откладывает его в сторону и т.д.;
e) прилагаемые силы в месте контакта, такие как сила нажатия и сила обхвата, передаваемые оператором через рукоятку ручной машины или обрабатываемую деталь, давление на кожу руки;
f ) положение кисти, всей руки и тела человека в процессе воздействия вибрации (угол наклона запястья, углы в локтевом и плечевом суставах);
g) тип и состояние вибрирующей машины, ручного инструмента и присоединенных элементов или обрабатываемой детали;
h ) место и площадь той части руки, которая подвергается воздействию вибрации.
Нижеследующие факторы могут оказать особое влияние на изменение циркуляции крови, связанное с действием локальной вибрации:
i ) климатические условия и другие факторы, влияющие на температуру рук или тела;
j ) наличие заболеваний, связанных с кровообращением;
k) вещества, влияющие на периферийное кровообращение, такие как никотин, медицинские препараты или химические реагенты, сопутствующие конкретным рабочим условиям;
l) шум.
Хотя степень важности вышеперечисленных факторов с точки зрения провоцирования появления вибрационной болезни во всех подробностях еще не определена и к регистрации ряда факторов требования в настоящем стандарте не установлены, сбор полной информации о них был бы весьма желателен для накопления банка данных наблюдений (см. приложение F).
Представление функций частотной коррекции в аналитическом виде
А.1 Параметры передаточных функций
Параметры передаточных функций фильтров, используемых для формирования функции частотной коррекции, приведены в таблицах А.1 и А.2.
Таблица А.1 — Параметры передаточных функций для основных видов частотной коррекции
|
Вид частотной коррекции |
Полосовая |
Переходная |
Ступенчатая |
||||||
|
f 1 , Гц |
f 2 , Гц |
f 3 , Гц |
f 4 , Гц |
Q 4 |
f 5 , Гц |
Q 5 |
f 6 , Гц |
Q 6 |
|
|
W k |
0,4 |
100 |
12,5 |
12,5 |
0,63 |
2,37 |
0,91 |
3,35 |
0,91 |
|
Wd |
0,4 |
100 |
2,0 |
2,0 |
0,63 |
¥ |
— |
¥ |
— |
|
Wf |
0,08 |
0,63 |
00 |
0,25 |
0,86 |
0,0625 |
0,80 |
0,10 |
0,80 |
Руководство по оценке влияния вибрации на появление болезни движения
D.1 Длительность вибрационного воздействия
Вероятность появления симптомов болезни движения возрастает, когда время воздействия вибрации приближается к нескольким часам. В дальнейшем (когда период воздействия возрастает до нескольких суток) организм человека адаптируется к низкочастотным колебаниям (т.е. его чувствительность к воздействию снижается). До некоторой степени эта адаптация может сохраняться и в случаях повторного воздействия низкочастотной вибрации, снижая тем самым вероятность появления болезни движения.
В качестве дозы укачивания выбрана характеристика, значение которой возрастает с ростом случаев заболевания болезнью движения.
Применяют два альтернативных метода расчета дозы укачивания.
Виброускорение – это значение вибрации, прямо связанное с силой, вызвавшей вибрацию. Виброускорение характеризует то силовое динамическое взаимодействие элементов внутри агрегата, которое вызвало данную вибрацию. Обычно отображается амплитудой (Пик, Peak) – максимальное по модулю значение ускорения в сигнале. Применение виброускорения теоретически идеально, т. к. пъезодатчик (акселерометр) измеряет именно ускорение и его не нужно специально преобразовывать. Недостатком является то, что для него нет практических разработок по нормам и пороговым уровням, нет общепринятого физического и спектрального толкования особенностей проявления виброускорения. Успешно применяется при диагностике дефектов, имеющих ударную природу – в подшипниках качения, редукторах.
Как устранить вибрацию электродвигателя
- Вибрация электромотора, превышающая нормативные показатели, должна быть устранена в минимальные сроки. Чтобы начать работы по устранению вибрации электродвигателя, необходимо точно знать причину.
- Например, вибрация может появиться из-за неправильной центровки электродвигателя, а также из-за неудовлетворительного состояния муфты соединения, где может произойти износ сухариков, пальцев, отверстий под пальцы, дисбаланс муфты или отверстий. Вследствие износа лопаток появляется дисбаланс в роторе приводимого механизма, что также приводит к повышенной ненормативной вибрации.
- Не менее серьезной причиной, которая приводит к вибрации электродвигателя, может служить дефект самих подшипников, недостаточно жесткое крепление, неправильная установка.
- Ко второй группе основных причин вибрации электродвигателя приводит дисбаланс ротора, трещины и обрывы в обмотке ротора от кольца, обрыв бочонка ротора от вала, излом или изгиб непосредственно вала, плохое крепление торцевых крышек, подшипников, большой зазор в подшипниках скольжения или качения.
- Силу вибрации замеряют вибрографом или виброметром. После чего приступают к непосредственному ее устранению. Опытный специалист быстро сможет найти причину вибрации и сделать все возможное для ее устранения.
- В первую очередь проверяют, не является причиной вибрации электродвигателя слабое закрепление мотора. В последующую очередь проверяют фундаментную раму и целостность бетона фундамента.
- При обнаружении дефектов их устраняют. Если причина вибрации заключается не в креплении и разрушении фундамента, рассоединяют муфту между механизмами и электродвигателем. Следующий этап – проверка силы вибрации на холостом ходу электродвигателя.
- Если в момент работы на холостом ходу вибрация полностью отсутствует, ищут нарушения в центровке, износе полумуфт, пальцев или в приводимых механизмах.
- По отношению к техническому состоянию механического оборудования предлагается следующее определение информации – сообщение, полученное на основе анализа данных характеризующих изменение параметров технической системы с использованием решающих правил, используемое для определения необходимости проведения ремонтного воздействия.
- Предлагается необходимость каждого воздействия можно определить несколькими диагностическими параметрами, эти же параметры использовать для оценки качества ремонта.
Список использованной литературы:
- Генкин М.Д., Соколова А.Г. Виброакустическая диагностика машин и механизмов. – М.: Машиностроение, 1987. – 288 с.
- Ширман А.Р., Соловьев А.Д. Практическая вибродиагностика и мониторинг состояния механического оборудования. – Москва, 1996. – 276 с.
- Винер Н. Кибернетика, или управление и связь в животном и машине.М.: Советское радио, 1968. – 340с.
- Беленький Д.М., Ханукаев М.Г. Теория надежности машин и металлоконструкций. – Ростов н/д: Феникс, 2004. – 608 с.
Как указывалось выше, измерения вибрации электрических машин проводятся в соответствии с ГОСТ 12379-75 (СТ СЭВ 2412-80) для электрических машин массой 0,5—2000 кг и частотой вращения от 600— 30000 об/мин, а для машин, имеющих массу свыше 2000 кг, по ГОСТ 20815-75 (СТ СЭВ 1097-78).
Измерения вибрации проводятся в диапазоне от рабочей частоты вращения до 2000 Гц при определении общего уровня виброскорости vCK3. Для тех ЭМ, у которых рабочая частота вращения до 3000 об/мин, можно измерять vCK3 до 1000 Гц. Необходимость проведения измерений вибрационной скорости в диапазоне частот до 2000 Гц или вибрационного ускорения в диапазоне частот до 10000 Гц, если в диапазон измерений входят частоты свыше 2000 Гц, а также необходимость спектрального анализа обычно устанавливается заказчиком в стандартах или технических условиях на конкретные типы электрических машин.
В качестве измерительной аппаратуры используются виброизмерительные приборы, выполненные в соответствии с требованиями ГОСТ 25275-82 (СТ СЭВ 3173-81) и ГОСТ 25865-83, а также октавные и третьоктавные фильтры — по ГОСТ 17168-82 (СТ СЭВ 1807-79), которые обеспечивают измерения необходимых параметров вибрации. Класс точности виброизмерительных приборов, отградуированных в абсолютных единицах должен быть не более 15, а градуированных в децибелах — не более 1,5.
При контроле вибрации электрических машин следует применять упругую установку. При этом должна обеспечиваться свобода вибрационных перемещений испытуемой машины путем введения упругих элементов, которые могут быть расположены ниже или выше опорных точек крепления электрических машин. В тех случаях, когда упругая установка ЭМ технически невозможна и имеется соответствующее указание в стандарте или ТУ на конкретный тип ЭМ, допускается жесткая установка. Требования к фундаментам, собственным частотам упругоустановленной машины и правила выбора амортизаторов приведены в п. 7.2.2.
Точки измерения и условия работы ЭМ во время испытаний выбираются в соответствии с ГОСТ 12379-75 (СТ СЭВ 2412-80). Число и расположение точек измерения может быть изменено при наличии специальных указаний в стандартах или ТУ на конкретные типы ЭМ.
В качестве преобразователей механических колебаний в электрические в ЭМ преимущественно применяются виброизмерительные пьезоэлектрические преобразователи (ВИП), устанавливаемые в точках измерения на ЭМ. Способ закрепления преобразователя влияет на частотные характеристики всего измерительного тракта и, следовательно, на точность измерений.