噪聲污染控制工程ppt課件

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噪聲污染控制工程 1 5 噪聲污染控制工程 2 5 1噪聲 噪聲污染及危害 5 1 1噪聲是指各種不同頻率和強(qiáng)度的聲音無規(guī)則的組合 5 1 2噪聲的來源工業(yè)噪聲包括空氣動(dòng)力噪聲 機(jī)械噪聲和電磁噪聲三種 交通噪聲 施工噪聲 社會(huì)噪聲等 3 噪聲的分類 從噪聲產(chǎn)生的機(jī)理分 機(jī)械振動(dòng)噪聲 由于機(jī)械摩擦 撞擊及動(dòng)力不平衡等產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)而輻射出的噪聲 空氣動(dòng)力性噪聲 凡高速氣流 不穩(wěn)定氣流以及由于氣流與物體相互作用產(chǎn)生的噪聲 電磁噪聲 由于電磁場的交替變化 引起某些機(jī)械部件或空間容積振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲 4 按噪聲來源分 交通運(yùn)輸噪聲工業(yè)生產(chǎn)噪聲社會(huì)生活噪聲施工噪聲 5 6 2002年城區(qū)環(huán)境噪聲源構(gòu)成情況 7 噪聲污染的特點(diǎn) 物理污染隨距離衰減再利用價(jià)值不大 8 5 1 3噪聲的污染 噪聲同工業(yè) 三廢 一樣 是一種危害人類健康的公害 但它有其特殊性 首先 噪聲是一種物理污染 一般情況下不致命 其次 噪聲對(duì)人起干擾作用 9 5 1 4噪聲的危害 5 1 4 1噪聲干擾人們的生活研究表明 A聲級(jí)40分貝的噪聲就可以對(duì)正常人的噪聲產(chǎn)生影響5 1 4 2噪聲可誘發(fā)疾病 1 噪聲導(dǎo)致聽力損傷耳蝸頂端對(duì)應(yīng)于低頻 耳蝸底端對(duì)應(yīng)于高頻 噪聲性耳聾與噪聲的強(qiáng)度 頻率及接觸時(shí)間有關(guān) 目前國際上以A聲級(jí)85分貝作為制定工業(yè)噪聲標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù) 10 噪聲的危害 11 噪聲的危害 一 噪聲對(duì)聽力的損失暫時(shí)性聽閾遷移永久性聽閾遷移可聽聲頻率范圍 20 20000Hz噪聲性耳聾噪聲性耳聾的特點(diǎn)暴振性耳聾 12 聽力損失的衡量 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織規(guī)定 聽力損失用500Hz 1000Hz 2000Hz三個(gè)頻率上的聽力損失的平均值來表示65dB 重度耳聾噪聲性耳聾一般是指平均聽力損失超過25dB 13 大量統(tǒng)計(jì)資料表明 80dB 長期工作不耳聾 85dB 10 可能耳聾 90dB 只能保護(hù)80 的人工作40年不耳聾 工作40年后噪聲性耳聾發(fā)病率 14 2 噪聲引起人體生理變化噪聲導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)疾病 會(huì)影響人的消化系統(tǒng) 噪聲還會(huì)傷害人的眼睛 引起視力疲勞和視力減弱 15 連續(xù)噪聲可以加快熟睡到輕睡的回轉(zhuǎn) 使人熟睡時(shí)間縮短 40dB連續(xù)噪聲 可使10 的人受影響70dB連續(xù)噪聲 可使50 的人受影響突然的噪聲可使人驚醒 40dB突發(fā)的噪聲 可使10 的人驚醒60dB突發(fā)的噪聲 可使70 的人驚醒 噪聲影響人們的正常生活 噪聲對(duì)睡眠的干擾 16 3 噪聲對(duì)語言交流的干擾 4 噪聲影響工作 5 對(duì)動(dòng)物的影響 17 6 噪聲損害設(shè)備和建筑物航空噪聲對(duì)建筑物的影響很大 另外 由于噪聲的掩蔽作用 使人不易察覺到危險(xiǎn)信號(hào) 從而易造成工傷事故 18 5 2噪聲測量 5 2 1測量儀器5 2 1 1儀器的選擇環(huán)境噪聲測量儀器的選用是根據(jù)測量的目的和內(nèi)容確定的5 2 1 2常用儀器 1 聲級(jí)計(jì)是使用最廣泛的基本聲學(xué)測量儀器之一 分兩類 一類是精密聲級(jí)計(jì)和普通聲級(jí)計(jì)用于測量穩(wěn)態(tài)噪聲 另一類積分式聲級(jí)計(jì)和脈沖聲級(jí)計(jì)用于測量不穩(wěn)態(tài)噪聲和脈沖噪聲 19 二 A聲級(jí)A B C三種計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò) 聲級(jí)計(jì)在使用前需要校準(zhǔn)并配有以下主要附件 a聲校準(zhǔn)器每次測量前后或測量進(jìn)行中必須對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn) b防風(fēng)罩為了防止較大風(fēng)速對(duì)傳聲器干擾 c鼻型錐在穩(wěn)定方向的高速氣流中測量噪聲時(shí)使用 為了降低因氣流而產(chǎn)生的噪聲 d屏蔽電纜為了避免測量儀器和監(jiān)測人員對(duì)聲場的干擾 21 2 傳聲器是一種將聲壓轉(zhuǎn)換成電壓的聲電轉(zhuǎn)換器 傳聲器是聲學(xué)測量儀器中最重要的部件 傳聲器有晶體式 動(dòng)圈式 電容式和駐極體式 傳聲器的頻率響應(yīng)有聲壓型和聲場型兩種 具有平直的聲壓響應(yīng)的傳聲器稱為聲壓型傳聲器 具有平直的自由場響應(yīng)的傳聲器稱為聲場型傳聲器 在精度要求高時(shí) 使用聲場型傳聲器 22 3 濾波器使聲音中所需要的頻段通過 而對(duì)其他不需要的頻率成分濾去的儀器 4 頻譜分析儀決定頻譜分析儀性能的主要是濾波器 a具有倍頻程和1 3倍頻程濾波器的分析儀倍頻程濾波器分析速度快 工作點(diǎn)穩(wěn)定 1 3倍頻程濾波器具有較高的分辨能力但對(duì)于高頻范圍的噪聲仍不能做確切的分析 23 b外差式頻率分析儀需要精確分析噪聲的頻率成分時(shí)采用 它具有恒定帶寬濾波器的分析儀 c實(shí)時(shí)頻率分析儀可以對(duì)瞬時(shí)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析 有兩種類型 即并聯(lián)濾波型實(shí)時(shí)分析儀和時(shí)間壓縮型實(shí)時(shí)分析儀 并聯(lián)濾波型實(shí)時(shí)分析儀不適于窄帶分析 而時(shí)間壓縮型實(shí)時(shí)分析儀可以用于窄帶實(shí)時(shí)分析 24 d電平記錄儀使用電平記錄儀將信號(hào)的頻譜記錄下來 電平記錄儀和磁帶記錄儀是噪聲測量中最常用的儀器 電平記錄儀可以記錄聲音的頻譜分析 還可以記錄噪聲隨時(shí)間變化 e噪聲級(jí)分析儀是一種交 直流電兩用電源的攜帶式測量噪聲級(jí)的儀器 電路部分與聲級(jí)計(jì)基本相同 不僅可以測得現(xiàn)場數(shù)據(jù) 而且可以同時(shí)分析和處理數(shù)據(jù) 25 5 2 2測量方法 5 2 2 1噪聲測量的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范5 2 2 2噪聲測量的位置 1 對(duì)于一般的機(jī)械設(shè)備 應(yīng)根據(jù)尺寸的大小作不同的處理 2 對(duì)于風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)等空氣動(dòng)力性機(jī)械 要測量進(jìn)排氣噪聲 3 測點(diǎn)高度應(yīng)以機(jī)器的一半高度為準(zhǔn) 距離地面不得低于0 5米 測點(diǎn) 26 4 對(duì)于車間噪聲測試 測點(diǎn)一般取在人耳處 5 對(duì)于廠區(qū)噪聲測試 可以采用網(wǎng)格法布置 6 對(duì)于廠界噪聲的測試 測點(diǎn)一般是沿廠界等間距布置 7 對(duì)于廠內(nèi)外生活區(qū)環(huán)境噪聲測試 測點(diǎn)一般選在室外距墻1米處 27 5 2 2 3影響噪聲測量的環(huán)境因素 1 大氣壓力主要影響傳聲器的校準(zhǔn) 2 溫度典型的熱敏元件是電池 3 風(fēng)和氣流環(huán)境噪聲的測量一般在風(fēng)速小于5m s的條件下進(jìn)行 4 濕度若潮氣進(jìn)入電容式傳聲器并且凝結(jié) 則電容式傳聲器的極板與膜片就會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象 從而產(chǎn)生 破裂 與 爆炸 的聲響 影響測量結(jié)果 28 5 傳聲器的指向性傳聲器在高頻時(shí)具有較強(qiáng)的指向性 一般國產(chǎn)聲級(jí)計(jì) 當(dāng)在自由場條件下測量 傳聲器應(yīng)指向聲源 測試環(huán)境噪聲時(shí) 可將傳聲器指向上方 6 反射原則上 測點(diǎn)位置應(yīng)離開反射面3 5m以上 7 本底噪聲現(xiàn)場測量時(shí) 應(yīng)設(shè)法測量本底噪聲 8 其他因素避免受強(qiáng)電磁場的影響 29 5 2 2 4噪聲測量的度數(shù)與記錄方法 1 對(duì)于穩(wěn)態(tài)噪聲和似穩(wěn)態(tài)噪聲 用慢擋直接讀取表頭指示值 若擺動(dòng)超過5dB 則不能認(rèn)為是穩(wěn)態(tài)的 2 對(duì)于離散的沖擊聲 用脈沖聲級(jí)計(jì)讀取脈沖或脈沖保持值 3 對(duì)于間歇噪聲 用快檔讀取每次出現(xiàn)的最大值 取平均 4 對(duì)無規(guī)則變動(dòng)噪聲 用積分式聲極計(jì)直接讀取等效聲級(jí)和統(tǒng)計(jì)聲級(jí) 30 5 2 2 5聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室 聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室 為了分析和研究噪聲的特性及控制方法 需要建立配有可供實(shí)驗(yàn)使用的裝置和儀器的聲學(xué)環(huán)境 1 消聲室和半消聲室消聲室相當(dāng)于自由聲場 聲波沿著任意方向傳播時(shí)接近于無反射狀態(tài) 半消聲室相當(dāng)于半自由聲場 31 消聲室和半消聲室主要用于噪聲源的聲功率級(jí)和指向性測定 傳聲器和揚(yáng)聲器自由場標(biāo)定 靈敏度及頻率特性的測試 磁帶記錄儀的重放分析 2 混響室混響室相當(dāng)于擴(kuò)散聲場 與消聲室完全相反 聲波沿著任意方向的傳播接近于全反射狀態(tài) 主要用來測定材料的吸聲和隔聲性能 機(jī)械設(shè)備噪聲的聲功率級(jí)等 32 5 2 2 6材料吸聲系數(shù)和聲阻抗的測量 吸聲系數(shù)和聲阻抗是材料的重要聲學(xué)性能 1 吸聲系數(shù)的測量混響室法和駐波管法 混響室法測量材料的吸聲系數(shù)是很復(fù)雜的 需要專用儀器和設(shè)備 所測的吸聲系數(shù)是無規(guī)入射吸聲系數(shù) 與實(shí)際使用情況比較接近 常為噪聲控制工程所采用 33 駐波管法與混響室法相比 在使用儀器和設(shè)備 測量手續(xù)和計(jì)算方面都簡便的多 不過 測量的吸聲系數(shù)只限于聲波垂直入射吸聲材料表面上的吸收即正入射吸聲系數(shù) 正入射吸聲系數(shù)不能直接應(yīng)用于實(shí)際工程中 對(duì)于有些材料 與無規(guī)入射吸聲系數(shù)有一定換算 但與實(shí)際結(jié)果仍有差別 正入射吸聲系數(shù)因取樣面積小 測量結(jié)果穩(wěn)定可靠 精度高 在選擇吸聲材料吸聲性能時(shí) 常用作對(duì)比測量 2 材料聲阻抗的測量在材料的聲學(xué)性能方面 聲阻抗率比吸聲系數(shù)具有更重要的物理意義 34 5 2 2 7聲功率級(jí)的測量方法 用聲功率級(jí)來說明機(jī)械設(shè)備的聲學(xué)性能 是比較客觀和科學(xué)的 一般用聲壓級(jí)來表示機(jī)械設(shè)備的噪聲 但聲壓級(jí)不但取決于檢測者與聲源之間的距離 也取決于聲源所在的聲學(xué)環(huán)境 聲功率級(jí)是一個(gè)直接與機(jī)器本身有關(guān)而與所處具體環(huán)境無關(guān)的量 35 聲功率級(jí)的測量方法主要有三種 自由場法 混響室法和標(biāo)準(zhǔn)聲源法 1 自由場法國際標(biāo)準(zhǔn)ISO3744 3745 是利用消聲室和半消聲室的方法測定噪聲源聲功率級(jí)的標(biāo)準(zhǔn) 2 混響室法國際標(biāo)準(zhǔn)ISO3741 3742 3743 都是關(guān)于用混響室測定噪聲源聲功率級(jí)的標(biāo)準(zhǔn) 36 3 標(biāo)準(zhǔn)聲源法標(biāo)準(zhǔn)聲源是在一定頻帶內(nèi)具有均勻聲功率級(jí)的標(biāo)準(zhǔn) 特點(diǎn)是可用于各種聲場 特別適用于現(xiàn)場設(shè)備的聲功率測量 標(biāo)準(zhǔn)聲源的使用方法有三種 置換法 并擺法和比較法 5 2 2 8頻帶聲壓級(jí)與A聲級(jí)的換算可以通過查表換算 37 5 3噪聲的控制技術(shù) 5 3 1吸聲降噪5 3 1 1材料的聲學(xué)分類和吸聲結(jié)構(gòu) 1 多孔吸聲材料無機(jī)纖維材料 有機(jī)纖維材料 泡沫材料和吸聲建筑材料 2 吸聲結(jié)構(gòu)常見的有穿孔板吸聲結(jié)構(gòu) 微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu) 薄板和薄膜吸聲結(jié)構(gòu) 38 5 3 1 2吸聲設(shè)計(jì) 1 設(shè)計(jì)原則吸聲處理只能降低從噪聲源發(fā)出的通過處理表面一次以上而到達(dá)接收點(diǎn)的反射聲 2 基本設(shè)計(jì)公式 3 設(shè)計(jì)方法對(duì)受到已有聲源干擾的房間進(jìn)行改造 新建一個(gè)房間封閉噪聲源 39 5 3 2隔聲技術(shù) 隔聲問題分兩類 一是空氣聲的隔絕 一個(gè)是固體聲的隔絕 影響隔聲結(jié)構(gòu)隔聲性能的因素主要包括三個(gè)方面 一是隔聲材料的品種 密度 彈性和阻尼等 二是構(gòu)件的幾何尺寸及安裝條件 三是噪聲源的頻率特性 聲場的分布及聲波的入射角度 40 5 3 2 1隔聲間 由不同隔聲構(gòu)件組成的具有良好隔聲性能的房間即隔聲間 隔聲間一般采用封閉式的 要有足夠隔聲量的墻體及具有隔聲性能的門窗 隔聲間通常包括隔聲 吸聲 消聲器 阻尼和減振等幾種噪聲處理設(shè)施的綜合治理裝置 是多聲學(xué)構(gòu)件的組合 41 1 隔聲門 2 隔聲窗多層窗應(yīng)選用厚度不同的玻璃以消除吻合效應(yīng) 多層窗的玻璃間要有較大的空氣層 玻璃窗要嚴(yán)格密封 在邊緣用橡膠條或毛氈條壓緊 兩層玻璃間不能有剛性連接 以防止 聲橋 多層玻璃之間要有一定的傾斜度 朝聲源一側(cè)的玻璃要做成傾斜 以消除駐波 42 5 3 2 2隔聲罩 隔聲罩的技術(shù)措施簡單 降噪效果好 在噪聲控制工程中得到廣泛應(yīng)用 要注意 1 采用質(zhì)輕 隔聲性能良好 且應(yīng)在結(jié)構(gòu)上便于制造 安裝和維修 2 用鋼或鋁板等輕薄材料作罩壁時(shí) 須在壁面上加筋 粘貼阻尼層 以抑制或減弱共振和吻合效應(yīng)的影響 43 罩體與聲源設(shè)備及其基座之間不能有剛性接觸 以免形成 聲橋 4 隔聲門窗縫隙處必須密封 且有減振措施 5 罩內(nèi)加吸聲處理 可以用多孔松散材料 6 罩殼形狀恰當(dāng) 7 有些機(jī)器要考慮散熱 罩殼不能全封閉 此時(shí)應(yīng)增設(shè)消聲器 44 5 3 2 3隔聲屏障 是控制交通噪聲污染的一個(gè)重要措施 聲屏障的設(shè)計(jì)要注意 1 聲屏障本身必須要有足夠的隔聲量 2 要配合吸聲處理 3 主要用于阻斷直達(dá)聲 為防止聲音發(fā)散 有多種形狀 4 聲屏障上開設(shè)觀察窗時(shí) 注意密封 5 交通道路的聲屏障 要注意視覺效果 6 對(duì)隔聲要求不高的時(shí)候 可懸掛隔聲門簾 45 5 3 2 4隔聲設(shè)計(jì) 1 設(shè)計(jì)原則對(duì)車間內(nèi)的獨(dú)立強(qiáng)噪聲源 可采用密封式隔聲罩 活動(dòng)密封式隔聲罩以及局部隔聲罩等 2 基本設(shè)計(jì)公式 3 設(shè)計(jì)方法 46 5 3 3消聲器 消聲器用來降低氣流噪聲的裝置5 3 3 1阻性消聲器阻性消聲器是一種能量吸收性消聲器 在氣流通過的途徑上固定的多孔性吸聲材料對(duì)聲波的摩擦和阻尼作用將聲能轉(zhuǎn)化為熱能 達(dá)到消聲的目的 阻性消聲器適合于消除中高頻率的噪聲 消聲范圍較寬 對(duì)低頻噪聲的消聲效果較差 47 1 直管消聲器適用于管道截面尺寸不大的低風(fēng)速管道 2 片式消聲器適用于流量較大 需要足夠大通風(fēng)面積的通道 3 折板式消聲器 4 迷宮式消聲器 5 蜂窩式消聲器 6 聲流式消聲器 7 盤式消聲器 48 5 3 3 2抗性消聲器 抗性消聲器與阻性消聲器不同 它不使用吸聲材料 而是在管道上接截面突變的管段或旁接共振腔 利用聲阻抗失配 使某些頻率的聲波在聲阻抗突變的截面上發(fā)生反射 干涉等現(xiàn)象 從而降低由消聲器向外輻射的聲能 適合于消除低中頻率的窄帶噪聲 對(duì)寬帶高頻噪聲則效果較差 因此常用來消除內(nèi)燃機(jī)排氣噪聲等 常用的抗性消聲器主要有擴(kuò)張室式和共振腔式兩大類 49 5 3 3 3阻抗復(fù)合式消聲器 阻性消聲器的有效消聲頻率是中高頻噪聲 抗性消聲器適用于消除低中頻噪聲 阻抗復(fù)合式消聲器 是按阻性與抗性兩種消聲原理 通過適當(dāng)結(jié)構(gòu)組合而構(gòu)成的 50 5 3 3 4微穿孔板消聲器 微孔板消聲器是我國研制成功的新型消聲器 起到阻抗復(fù)合式消聲器的消聲作用 特點(diǎn) 不用任何多孔吸聲材料 而是在薄金屬板上鉆許多微孔 由于金屬結(jié)構(gòu)代替消聲材料 適應(yīng)性更廣 它耐腐蝕 耐高溫 不怕油污和水蒸氣 還能在高速氣流下使用 尤其適用于內(nèi)燃機(jī) 空壓機(jī)的放空排氣 51 5 3 3 5干涉型消聲器 聲波在傳播途中遇到相位相反的聲波 具有干涉作用 干涉式消聲器主要借助相干聲波能相互抵消而達(dá)到消聲目的 按照獲得相干聲波的方式 可分為兩大類型 一是無源的 被動(dòng)式 使聲波分為兩路 在并聯(lián)的管道內(nèi)傳播不同的距離后 再匯合在一起 52 另一是有源的 主動(dòng)式 即根據(jù)實(shí)際存在的聲波 外加相位相反的聲波 使它們產(chǎn)生相消干涉 53