在冷熱沖擊試驗箱的運行過程中,風機的噪聲水平是一個重要的考量因素,它不僅影響著試驗環(huán)境的安靜程度,也在一定程度上反映了風機的性能與質(zhì)量。了解可以衡量風機噪聲水平的相關(guān)參數(shù),對于評估風機是否符合試驗箱的使用要求、保障良好的工作環(huán)境等方面都有著關(guān)鍵意義。以下將詳細介紹用于衡量冷熱沖擊試驗箱風機噪聲水平的各項參數(shù)。
定義與原理
聲壓級是衡量聲音強弱的常用物理量,它表示實際聲壓與基準聲壓(通常取人耳能聽到的最微弱聲音的聲壓,即 20μPa)比值的常用對數(shù)乘以 20。其計算公式為:(其中 為聲壓級,單位為分貝 ; 是實際聲壓, 是基準聲壓)。對于冷熱沖擊試驗箱風機而言,聲壓級反映了風機運行時在周圍空間產(chǎn)生的聲音壓力大小,也就是我們?nèi)硕鷮嶋H感受到的聲音響度。
測量與應(yīng)用
聲壓級的測量一般使用專業(yè)的聲級計,將聲級計放置在距離風機一定位置(通常按照相關(guān)標準規(guī)定,比如在風機進風口、出風口方向 1 米處等標準測量點),在風機正常運行狀態(tài)下讀取聲級計顯示的聲壓級數(shù)值。在實際應(yīng)用中,不同類型、規(guī)格的冷熱沖擊試驗箱根據(jù)其使用環(huán)境和要求,會對風機的聲壓級有相應(yīng)限制。例如,在一些對環(huán)境噪聲要求嚴格的實驗室環(huán)境中使用的試驗箱,可能要求風機的聲壓級在運行時不超過 60dB,以此來確保整體環(huán)境的安靜,避免對操作人員及周邊精密儀器產(chǎn)生干擾。
定義與原理
聲功率級表征的是聲源在單位時間內(nèi)向外輻射的聲能量大小,它與聲壓級不同,是一個不隨距離變化而改變的絕對量(聲壓級會隨距離聲源遠近而變化)。其計算公式為:(其中 為聲功率級,單位為分貝 ; 是聲源的聲功率, 是基準聲功率,通常取值為 )。對于冷熱沖擊試驗箱風機來說,聲功率級能更本質(zhì)地反映出風機自身作為聲源所具有的發(fā)聲能力,即其產(chǎn)生噪聲能量的總體水平。
測量與應(yīng)用
聲功率級的測量相對復雜一些,常見的測量方法有自由場法、混響室法等。自由場法需要在一個無反射的自由空間(如消聲室)中,通過布置多個傳聲器在不同位置采集聲音數(shù)據(jù),再經(jīng)過復雜的計算得到聲功率級;混響室法則利用混響室內(nèi)聲音的混響特性來測量和計算。在選擇冷熱沖擊試驗箱風機時,若已知試驗箱所在空間的聲學環(huán)境(如房間的吸聲系數(shù)等)以及允許的總噪聲能量范圍,通過比較不同風機的聲功率級,就能更科學地挑選出符合整體噪聲要求的風機,避免因風機聲功率過大導致整個試驗區(qū)域噪聲超標的情況。
定義與原理
風機產(chǎn)生的噪聲并非單一頻率的聲音,而是由多個不同頻率的聲音成分組成,頻譜特性就是描述這些不同頻率聲音的能量分布情況。通過頻譜分析,可以了解風機噪聲在低頻、中頻、高頻等各個頻段的強弱程度。例如,風機運行時可能由于葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的周期性振動而在某個特定的低頻段有較高的能量分布,也可能因空氣湍流等原因在高頻段產(chǎn)生較多的噪聲成分。
測量與應(yīng)用
頻譜特性的測量一般借助于頻譜分析儀,將其與傳聲器配合使用,采集風機運行時的聲音信號后,分析儀就能顯示出聲音的頻譜圖,展示不同頻率下的聲壓級或聲功率等信息。在實際應(yīng)用中,不同的使用場景對風機噪聲的頻譜有不同要求。比如,在一些對低頻振動敏感的實驗室,需要重點關(guān)注風機低頻段的噪聲情況,選擇低頻成分相對較少的風機;而對于一些需要避免高頻嘯叫干擾的場所,則要挑選高頻噪聲能量較低的風機,通過分析頻譜特性來針對性地優(yōu)化風機選型,以滿足特定的噪聲控制需求。
定義與原理
噪聲品質(zhì)是一個綜合考量聲音的響度、音調(diào)、音色以及人們對聲音主觀感受等多方面因素的概念。它不僅僅關(guān)注聲音的物理量大小,還涉及到人對聲音的厭煩程度、舒適度等主觀評價。對于冷熱沖擊試驗箱風機來說,即使聲壓級、聲功率級等參數(shù)在合理范圍內(nèi),但如果其發(fā)出的聲音具有尖銳、刺耳等讓人感覺不舒服的特性,也會影響使用體驗。例如,某些風機因葉片設(shè)計或制造工藝問題,運行時會產(chǎn)生類似嘯叫的尖銳聲音,即便整體響度不大,也會讓人覺得煩躁。
測量與應(yīng)用
噪聲品質(zhì)的評估相對較為主觀,但也有一些客觀的分析方法和指標輔助判斷。比如,可以通過計算尖銳度、粗糙度、波動強度等心理聲學參數(shù)來衡量聲音讓人產(chǎn)生的主觀感受。在實際應(yīng)用中,特別是對于一些長期有人員操作的試驗箱環(huán)境,要綜合考慮風機的噪聲品質(zhì),選擇那些發(fā)出的聲音相對柔和、平穩(wěn),讓人聽起來比較舒適的風機,提高操作人員的工作舒適度和效率。
衡量冷熱沖擊試驗箱風機的噪聲水平需要綜合考慮聲壓級、聲功率級、頻譜特性以及噪聲品質(zhì)等多個參數(shù)。這些參數(shù)從不同角度反映了風機噪聲的特點和影響,在風機的選型、使用以及對試驗箱整體噪聲控制等方面都起著重要作用。只有全面了解并運用這些參數(shù),才能更好地保障冷熱沖擊試驗箱在滿足功能需求的同時,也能營造出良好的聲學環(huán)境。