掃描聲強(qiáng)法在旋片真空泵噪聲測(cè)量中的應(yīng)用研究

2013-11-28 王 慧 南京工程學(xué)院

  闡述了聲強(qiáng)測(cè)量的基本原理與聲場(chǎng)指數(shù)的作用。以一臺(tái)2XZ-4A型旋片真空泵為測(cè)試對(duì)象,通過比較傳統(tǒng)聲壓法與掃描聲強(qiáng)法的測(cè)量結(jié)果,證明聲強(qiáng)技術(shù)在旋片真空泵聲功率級(jí)的測(cè)量中具有足夠高的精度,能夠在任何環(huán)境下準(zhǔn)確評(píng)價(jià)泵產(chǎn)品的噪聲性能,克服了聲壓法易受環(huán)境影響而要進(jìn)行數(shù)值修正的缺點(diǎn)。該方法在噪聲測(cè)量中具有很高的實(shí)用價(jià)值。

1、前言

  旋片真空泵的噪聲性能是評(píng)定產(chǎn)品質(zhì)量好壞的一個(gè)重要指標(biāo),它表征了設(shè)計(jì)是否合理、裝配是否恰當(dāng)?shù)刃畔。真空行業(yè)中普遍使用聲功率級(jí)評(píng)價(jià)產(chǎn)品噪聲。傳統(tǒng)的聲功率級(jí)測(cè)量方法主要是聲壓法和聲強(qiáng)法。聲壓是標(biāo)量,難以確定聲源的方向和位置,且必須在實(shí)驗(yàn)室條件下才具有很高的準(zhǔn)確度,在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)需要修正。聲強(qiáng)是矢量,受環(huán)境及背景噪聲的影響較小,一般不需要修正,因而聲強(qiáng)測(cè)量已經(jīng)成為噪聲測(cè)試的重要手段。

  聲強(qiáng)法測(cè)量聲源聲功率級(jí)的方法分為離散點(diǎn)法和掃描法兩種。雖然離散點(diǎn)法的重復(fù)性好,但在實(shí)際應(yīng)用中,由于掃描法具有測(cè)量時(shí)間短、操作方便等優(yōu)點(diǎn),隨著掃描儀器和相關(guān)支撐軟件的日益成熟,掃描法逐步得到推廣。本文參照GB/T16404.3,采用掃描聲強(qiáng)法對(duì)一臺(tái)2XZ-4A型旋片真空泵進(jìn)行聲功率級(jí)測(cè)量,并與聲壓法的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較證明該方法的優(yōu)越性。同時(shí)還闡述了聲場(chǎng)指數(shù)在聲強(qiáng)測(cè)量中的作用,便于聲強(qiáng)技術(shù)在泵噪聲測(cè)試中的應(yīng)用推廣。

2、聲強(qiáng)測(cè)量原理

  2.1、聲強(qiáng)理論

  聲場(chǎng)中任意一點(diǎn)A處的聲強(qiáng)定義為垂直于聲波傳播方向的單位面積上單位時(shí)間內(nèi)通過的聲能。A點(diǎn)在r方向上的瞬時(shí)聲強(qiáng)分量Ir表示為:

掃描聲強(qiáng)法在旋片真空泵噪聲測(cè)量中的應(yīng)用研究

結(jié)論

  (1)通過對(duì)比試驗(yàn)證明,聲強(qiáng)測(cè)量技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn),它不需要特殊的聲學(xué)環(huán)境,可以在普通環(huán)境或生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確地測(cè)定泵設(shè)備的聲功率級(jí);

  (2)聲場(chǎng)指數(shù)對(duì)初始測(cè)量條件的有效性分析是保證掃描聲強(qiáng)法測(cè)量精度的首要前提;

  (3)聲強(qiáng)技術(shù)可以測(cè)出聲源主要噪聲成分的頻率特性,為進(jìn)一步分析噪聲產(chǎn)生的機(jī)理和泵設(shè)備的降噪工作提供了可靠的數(shù)據(jù)來源,具有很高的實(shí)用價(jià)值,值得在機(jī)械產(chǎn)品的噪聲測(cè)試中推廣應(yīng)用。