Федеральное агентство по образованию

государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Экономический факультет

Кафедра мировой экономики

КУРСОВАЯ РАБОТА

Методы и средства измерения шумов

Работу выполнила студ. 3 курса М.С.Черномашенко

Спец. «Управление качеством» 220501.65

Научный руководитель,

канд. хим. наук, преподаватель _____ Н.А. Верниковская

Краснодар 2012

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 2

1 Физическая характеристика шума 3

1.1 Термины и определения 3

1.2 Предельно допустимые уровни шума. Классификация шумов 4

1.3 Нормирования шума 8

2 Производственный шум. Его источники и характеристики 8

2.1 Характеристика и виды производственных шумов 8

2.2 Источники производственного шума 10

2.3 Способы защиты от шума на предприятии 11

3 Бытовой шум. Его источники и способы минимизации 14

3.1 Источники возникновения шума 14

3.2 Способы снижения бытового шума 15

4 Измерения шума. Приборы. Методы измерения 17

4.1 Условия измерения 17

4.2 Приборы для измерения уровня шума 19

4.3 Методы измерения шума 23

4.4 Методы измерения шума в цифровых схемах 24

Заключение 31

Список литературы 32

ВВЕДЕНИЕ

ХХ век стал самым шумным из всей истории человечества. В настоящее время трудно назвать область техники, производства и быта, где в звуковом спектре не присутствовал бы шум, то есть мешающая и раздражающая смесь звуков. За последние десятилетие проблема борьбы с шумом во многих странах стала одной из важнейших. Внедрение в промышленность новых технологических процессов, рост мощности и быстроходности технологического оборудования, механизация производственных процессов привели к тому, что человек в производстве и в быту постоянно подвергается воздействию шума высоких уровней. Звук как физический процесс представляет собой волновое дви­жение упругой среды. Основными характеристиками звука являются: частота колебаний, звуковое давление, интенсивность и скорость звука. Обычно шум является сочетанием звуков различной частоты и интенсивности.

С физической точки зрения звук представляет собой механические колебания упругой среды. Звуковая волна характеризуется звуковым давлением р, Па, колебательной скоростью V, м/с, интенсивностью I, Вт/м², и частотой — числом колебаний в секунду f, Гц. Звуковые колебания какой-либо среды (например, воздуха) возникают при нарушении ее стационарного состояния под воздействием возмущающей силы. Частицы среды начинают колебаться относительно положения равновесия, причем скорость этих колебаний (колебательная скорость) значительно меньше скорости распространения звуковых волн (скорости звука), которая зависит от упругих свойств, температуры и плотности среды.

Во время звуковых колебаний в воздухе образуются области пониженного и повышенного давления, которые определяют звуковое давление. Характеристикой источника шума служит звуковая мощность Р, которая определяется общим количеством звуковой энергии, излучаемой источником шума в окружающее пространство за единицу времени. При распространении звуковой волны в пространстве происходит перенос энергии. Количество переносимой энергии определяется интенсивностью звука. Средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесенный к единице площади поверхности, нормальной к направлению распространения волны, называется интенсивностью звука в данной точке.

1. Физическая характеристика шума.

1.1 Термины и определения.

Шум – беспорядочное сочетание различных по силе и частоте звуков, способное оказывать неблагоприятное воздействие на организм. Источником шума является любой процесс, вызывающий местное изменение давления или механические колебания в твердых, жидких или газообразных средах. Источниками шума могут быть двигатели, насосы, компрессоры, турбины, пневматические и электрические инструменты, молоты, дробилки, станки, центрифуги, бункеры и прочие установки, имеющие движущиеся детали. Кроме того, за последние годы в связи со значительным развитием городского транспорта возросла интенсивность шума и в быту, поэтому как неблагоприятный фактор он приобрел большое социальное значение.

Постоянный шум - шум, уровень звука которого изменяется во времени не более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике "медленно" шумомера по ГОСТ 17187-71.

Непостоянный шум - шум, уровень звука которого изменяется во времени более чем 5 дБА при измерениях на временной характеристике "медленно" шумомера по ГОСТ 17187-71.

Колеблющийся шум - непостоянный шум, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени.

Прерывистый шум - непостоянный шум, уровень звука которого периодически резко падает до уровня фонового шума, причем длительность интервалов, в течение которых уровень звука остается постоянным и превышающим уровень фонового шума, составляет 1 с и более.

Импульсный шум - непостоянный шум, состоящий из одного или нескольких звуковых импульсов, каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука, дБА, измеренные при включении временных характеристик "медленно" и "импульс" шумомера по ГОСТ 17187-71, отличаются не менее чем на 7 дБА.

Звуковым давлением - называется разность между мгновенным значением полного давления и средним давлением в невозмущенной среде.

Интенсивностью звука - Средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесенный к единице площади поверхности, нормальной к направлению распространения волны.

Уровень звука - это суммарный уровень звукового давления, определенного во всем частотном диапазоне. Измеряют уровень звука шумомером в децибелах А [дБ (А)] по шкале, имеющей корректирующий контур А по низкочастотной составляющей.

Шумомер – прибор в котором шум воспринимается с помощью широкополосного микрофона, который преобразует звуковые колебания в электрические.

Производственный шум - совокупность звуков различной интенсивности и частоты, беспорядочно изменяющихся во времени и вызывающих у работающих неприятные субъективные ощущения.

1.2 Предельно допустимые уровни шума. Классификация шумов

Шум имеет определенную частоту, или спектр, выражаемый в герцах, и интенсивность – уровень звукового давления, измеряемый в децибелах. Для человека область слышимых звуков определяется в интервале от 16 до 20 000 Гц. Наиболее чувствителен слуховой анализатор к восприятию звуков частотой 1000—3000 Гц (речевая зона).

Шум один из наиболее распространенных неблагоприятных физических факторов окружающей среды, приобретающих важное социально-гигиеническое значение, в связи с урбанизацией, а также механизацией и автоматизацией технологических процессов, дальнейшим развитием дизелестроения, реактивной авиации, транспорта. Например, при запуске реактивных двигателей самолетов уровень шума колеблется от 120 до 140 дБ, шум связанный с жизнедеятельностью людей, составляет 45—60 дБ.

Для гигиенической оценки шум подразделяют: по характеру спектра – на широкополосный с непрерывным спектром шириной более одной октавы и тональный, в спектре которого имеются дискретные тона; по спектральному составу – на низкочастотный (максимум звуковой энергии приходится на частоты ниже 400 Гц), среднечастотный (максимум звуковой энергии на частотах от 400 до 1000 Гц) и высокочастотный (максимум звуковой энергии на частотах выше 1000 Гц); по временным характеристикам – на постоянный и непостоянный. К непостоянному шуму относятся колеблющийся шум, при котором уровень звука непрерывно изменяется во времени; прерывистый шум (уровень звука остается постоянным в течение интервала длительностью 1 сек. и более); импульсный шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов длительностью менее 1 сек.

Восприятие человеком звука зависит не только от его частоты, но и от интенсивности и звукового давления. Наименьшая интенсивность I₀ и звуковое давление Р₀, которые воспринимает человек, называются порогом слышимости. Пороговые значения I₀ и Р₀ зависят от частоты звука. При частоте 1000 Гц звуковое давление Р₀ = 2 -10^-5 Па, 1₀ = 10^-12 Вт/м². При звуковом давлении 2-10² Па и интенсивности звука 10 Вт/м² возникают болевые ощущения (болевой порог). А. Г. Белл предложил использовать логарифмическую шкалу. Логарифмическая величина, характеризующая интенсивность шума или звука, получила название уровня интенсивности L шума или звука, которая измеряется в безразмерных единицах белах (Б).

где I — интенсивность звука в данной точке;

I₀ — интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости.

Так как интенсивность звука пропорциональна квадрату звукового давления, то для уровня звукового давления можно записать:

Ухо человека реагирует на величину в 10 раз меньшую, чем бел, поэтому распространение получила единица децибел (дБ), равная 0,1 Б, тогда

В соответствии с ГОСТ 12.1.003-83* шум классифицируется по спектральным и временным характеристикам.

Спектры шума подразделяются на широкополосные и тональные. Широкополосные характеризуются спектром шума шириной более одной октавы, тональные имеют в своем составе выраженные дискретные тона с превышением уровня звукового давления (в третьоктавной полосе частот) над соседними не менее чем на 10 дБ.

Для оценки и сравнения шумов, изменяющихся по времени, применяют уровни звука. Уровень звука — это суммарный уровень звукового давления, определенного во всем частотном диапазоне. Измеряют уровень звука шумомером в децибелах А [дБ (А)] по шкале, имеющей корректирующий контур А по низкочастотной составляющей.

По временным характеристикам шумы подразделяются: на постоянные и непостоянные, а последние, в свою очередь, делятся на колеблющиеся прерывистые и импульсные. Колеблющиеся шумы характеризуются уровнем звука, непрерывно изменяющегося во времени, например шум транспортного потока. Для прерывистых шумов уровень звука изменяется ступенчато [на 5 дБ (А) и более], при этом длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более, например шум, возникающий при периодическом выпуске газа из-под поршня. Импульсные шумы — это один или несколько звуковых сигналов каждый продолжительностью менее 1 с, воспринимаемый человеком как удары, следующие один за другим, уровни звука при этом отличаются не менее чем на 7 дБ. Для машин ударного действия характерен импульсный шум.

Таблица 3 Классификация шумов

Способ классификации	Вид шума	Характеристика шума
По характеру спектра шума	Широкополосные	Непрерывный спектр шириной более одной октавы
	Тональные	В спектре которого имеются явно выраженные дискретные тона
По временным характеристикам	Постоянные	Уровень звука за 8 часовой рабочий день изменяется не более чем на 5 дБ
	Непостоянные: колеблющиеся во времени прерывистые импульсные	Уровень звука за 8 часовой рабочий день изменяется более чем на 5 дБ Уровень звука непрерывно изменяется во времени Уровень звука изменяется ступенчато не более чем на 5 дБ(А), длительность интервала 1с и более Состоят из одного или нескольких звуковых сигналов, длительность интервала меньше 1с

3. Нормирование шума.

Шум оказывает негативное влияние на весь организм человека. Шумы средних уровней (менее 80 дБ) не вызывают потери слуха, но тем не менее оказывают утомляющее неблагоприятное влияние, которое складывается с аналогичными влияниями других вредных факторов и зависит от вида и характера трудовой нагрузки на организм.

Нормирование шума призвано предотвратить нарушение слуха и снижение работоспособности и производительности труда работающих.Для разных видов шумов применяются различные способы нормирования. Для постоянных шумов нормируются уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Для ориентировочной оценки шумовой характеристики рабочих мест допускается за шумовую характеристику принимать уровень звука, измеряемый по временной характеристике шумомера "S - медленно". Нормируемыми параметрами прерывистого и импульсного шума в расчетных точках следует считать эквивалентные (по энергии) уровни звукового давления. Для непостоянных шумов нормируется так же эквивалентный уровень звука в дБ. Допустимые уровни звукового давления для рабочих мест служебных помещений и для жилых и общественных зданий и их территорий различны. Нормативным документом, регламентирующим уровни шума для различных категорий помещений является ГОСТ 12.1.003-83 "ССБТ. Шум. Общие требования безопасности". Допустимые уровни звукового давления (эквивалентные уровни звукового давления) в дБ в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука в дБА для жилых и общественных зданий и их территорий следует принимать в соответствии со СНиП 11-12-88 "Защита от шума".