柴油機的噪聲測試(左文芝)

1、 柴油機的噪聲測試左文芝摘要：本文通過實例介紹了柴油機噪聲測量方法和過程，分析了存在的問題并提出了改進的建議。關(guān)鍵詞：噪聲測量點聲壓級聲功率級誤差引言柴油機在正常工作狀況下，氣缸內(nèi)氣體燃燒、進排氣、柴油機部件運動、附帶的油、水泵等的運動等都會產(chǎn)生噪聲，特別是船用柴油機，由于工作環(huán)境特殊，可能會給操作者和其他長時間暴露在噪聲中的人員造成生理、心理等方面的健康傷害，國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布了船用柴油機輻射的空氣噪聲限值（GB11879-89）和船用柴油機輻射的空氣噪聲測定方法（GB/T9911-1988）,要求船用柴油機制造商在設(shè)計和生產(chǎn)中對柴油機噪聲進行控制，而精確測定柴油機噪聲值對柴油機的設(shè)計、

2、生產(chǎn)和改進提供有效的依據(jù)。以下以我公司開發(fā)的5210ZLC5型柴油機噪聲測試為例介紹測試過程。測量過程測量環(huán)境：理想的測試環(huán)境只有一個反射面（地面），無其他反射物，最好是消聲室；具有堅硬平坦地面的戶外開闊地；滿足要求的柴油機試驗車間；我們測試在柴油機試車臺，車間長寬高為150X50X20米，磚混結(jié)構(gòu)。柴油機的安裝：要求柴油機安裝在彈性支承上，柴油機不應(yīng)帶齒輪箱和其他被驅(qū)動的機械，否則應(yīng)把結(jié)構(gòu)振動和外帶接卸產(chǎn)生的噪聲作為外加噪聲處理，在噪聲測試時，周圍其他機械噪聲應(yīng)盡可能小，否則視情況進行背景噪聲修正。1-3測試設(shè)備：要求符合GB/3785中規(guī)定的I型或I型以上聲級計，用于頻譜分析的1/1或1/

3、3倍頻濾波器符合GB/3421的要求，聲級計經(jīng)過計量部門周期校準合格，使用前用聲校準器標定，我們用的是國營紅聲器材廠生產(chǎn)的ND2型聲級計，配1/1倍頻濾波器。1-4測點確定：假想包絡(luò)柴油機的最小的一個長方體為基體（長寬高分別為ll12l），根據(jù)船用柴油機輻射的空氣噪聲測定方法，通過公式計算出包絡(luò)柴油機并3在其上布置測量點的假想長方體，其表面作為測量表面（長寬高分別為2a2bc），測量點的數(shù)量和位置隨柴油機尺寸不同而各異，測量點的數(shù)量可為9、12、15、19點等。我公司研發(fā)生產(chǎn)的5210ZLC5型柴油機基體為2.97mX1.345mX2.31m,布置測量點為12點，位置如圖1圖1柴油機噪聲測量點

4、布置圖計算a=li/2+d=2.485b=l2+d=1-67c=l3+d=3.31h=c/2=1.65e=a/2=1.242f=2e=2.485d=1單位m1.5現(xiàn)場測量按計算好的測量點依次測量1-12點的A聲級，按濾波器選頻測量在線性計權(quán)下進行選擇線性,測量時傳聲器需要正對聲源的方向,時間計權(quán)特性為“慢”，要求聲級計讀數(shù)波動范圍3dB，讀取波動范圍內(nèi)的平均值，一般觀察周期不少于4秒，測量頻譜特性時，計權(quán)開關(guān)撥到“線性”檔，依次選擇不同的頻率測量（中心頻率分別為31.5Hz、63Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1kHz、2kHz、4kHz、8kHz），此時指示的數(shù)據(jù)為對應(yīng)頻率點的聲級

5、值。將測試數(shù)據(jù)記入表1表1柴油機噪聲測試記錄表（100%負荷率轉(zhuǎn)速:750r/min功率:550kw）項目測點背景噪音dB修正值A(chǔ)聲級dB倍頻帶中心頻率Hz31.5631252505001000200040008000噪聲值dB172.5094868386.58635.5918978741272.509594.5918890.540.587.587.583.583.5根據(jù)試驗規(guī)范，該型柴油機噪聲分別在90%、100%、110%工況下測量，應(yīng)在柴油機工作持續(xù)穩(wěn)定情況下測量。測量表面平均聲壓級和聲功率級的計算2.1背景噪聲修正因為實測聲源運轉(zhuǎn)時測得的聲壓級與背景噪聲聲壓級之差大于10dB故按標準不

6、予修正即K=02.2測試環(huán)境修正A=aSv其中a=0.05Sv=(120X50+50X20+120X20)X2=9400又K=10lg(1+4/A/S)故K=2.0722測試表面平均聲壓級Lp的計算工p=10lg1/N100.1(Lpi-Kp-K2j=1式中工p-測量表面平均聲壓級，dB工pi-第i點測得的聲壓級，dBKli第i點背景噪聲修正值，dBN測量總點數(shù)K2環(huán)境修正值，dB聲功率級Lw的計算Lw=TLp+10lg(S/S)0式中Lw-聲功率級，dB工p測量表面平均聲壓級，dBS測量表面面積，m2S=4X(ab+bc+ca)S基準面積，m20報告編制測量和計算數(shù)據(jù)核對無誤后出具報告，報告

7、內(nèi)容包括：柴油機主要參數(shù)：缸數(shù)、柴油機型號、缸徑、標定功率、標定轉(zhuǎn)速等；柴油機測試環(huán)境條件；聲學(xué)環(huán)境；測試設(shè)備；測試數(shù)據(jù)；計算結(jié)果；測試結(jié)論、測試人員及日期；其他要說明的問題等測試存在的問題及改進的建議測試環(huán)境方面，應(yīng)保持在測量過程中測試環(huán)境和聲學(xué)環(huán)境相對穩(wěn)定，對一臺柴油機測量時，周圍其他柴油機試驗與調(diào)試會造成背景噪聲過大或者不穩(wěn)定，如我們曾經(jīng)對6150型柴油機進行噪聲測試，結(jié)果與南通淄柴公司測試結(jié)果有1.5-2dB的差異，分析認為是主要是測試環(huán)境不同造成的，南通實驗室為半消聲室結(jié)構(gòu)，而我們?yōu)槠胀ㄜ囬g，今后可以考慮在允許的情況下，改善測試的測試環(huán)境和聲學(xué)環(huán)境；測試設(shè)備方面，我們使用的ND2型聲

8、級計為老型號，雖然經(jīng)校準合格，但存在著讀數(shù)精度不理想、穩(wěn)定性相對不足的問題，另外由于傳聲器與儀器是一體的，在現(xiàn)場測量真正按標準找準測量點正對聲源是有困難的，而且設(shè)備笨重，測試人員極易疲勞，考慮在可能的情況下考察購置較為先進的數(shù)顯式聲級計，傳聲器與儀器為分體式，帶有延長電纜，能夠自動存儲數(shù)據(jù)等；數(shù)據(jù)計算由于公式復(fù)雜，手工計算極易出差錯，嘗試利用Excel電子表格自動處理數(shù)據(jù)，效果較為理想。另外在測試過程中測試人員應(yīng)注意個體防護、必須佩戴相應(yīng)的安全防護設(shè)施。結(jié)束語通過對多臺柴油機噪聲的測量，我們認為精確測試柴油機的噪聲必須嚴格按標準計算布置測試點，保證測試環(huán)境和聲學(xué)環(huán)境的相對穩(wěn)定，嚴格按規(guī)定方法測試，才能有效保證測試結(jié)果的正確性和重復(fù)性。參