Способ измерения уровня импульсной вибрации

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ИМПУЛЬСНОЙ ВИБРАЦИИ(71) Заявитель Государственное учреждение Республиканский научно-практический центр гигиены(72) Авторы Запорожченко Анатолий Андреевич Соколов Сергей Михайлович Худницкий Станислав Станиславович Соловьева Ирина Владимировна Быкова Надежда Петровна Запорожченко Сергей Анатольевич(73) Патентообладатель Государственное учреждение Республиканский научно-практический центр гигиены(56) Методы и критерии гигиенической оценки импульсной локальной вибрации Информационное письмо АМН СССР. - Москва, 1987.1402810 1, 1988.9133732 , 1997.(57) Способ измерения уровня импульсной вибрации на измерительной аппаратуре с динамической характеристикой Пик при использовании частотной характеристики с определенными значениями нижней и верхней границ, отличающийся тем, что используют частотную характеристику с нижней границей не выше 100 Гц и верхней границей не ниже 40000 Гц, которую аппроксимируют стандартными частотными характеристиками А,В, С или Лин, причем аппроксимацию осуществляют путем проведения измерений уровней , дБ импульсной вибрации, где- номера октавных полос от 1 до 9 со среднегеометрическими частотами в последовательности 500, 1000, 2000, 4000, 8000, 250, 125, 16000,31500 Гц соответственно, затем по измеренным уровнямпроизводят расчет критериев, дБ, определяющих вклад оцениваемой полосы в суммарный уровень, по формуле 1, где- номер критерия, соответствующий номеру оцениваемой октавной полосыи принимающий значения от 9 до 6 затем в зависимости от соотношения величини задаваемой допустимой погрешности П, дБ в соответствии с приведенной в описании таблицей определяют аппроксимирующую стандартную частотную характеристику, которую и используют при измерении уровня импульсной вибрации. Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение в медицине труда для оценки воздействия импульсной вибрации на человека, а также для оценки виброактивности ручного инструмента, кузнечно-прессового и другого оборудования, создающих импульсную вибрацию. 10497 1 2008.04.30 Известен способ измерения амплитуды вибрационных импульсов путем определения их уровней на динамической характеристике измерительной аппаратуры Пик при использовании частотной характеристики с нижней границей 5,6 Гц и верхней границей от 700 до 1400 Гц 1. В данном способе не учитывается ширина спектра исследуемого сигнала. Этот факт является существенным недостатком известного способа, поскольку верхняя граница частотного диапазона для подобного импульсного режима может на порядок и более превосходить по частоте верхнюю границу, используемую в известном способе. В этом случае из спектра удаляются составляющие с частотой выше 1400 Гц и, как следствие, занижается амплитуда импульсного сигнала, измеренная на таком режиме. Другим недостатком способа является нестабильность результатов измерений, вызванная неопределенностью (неоднозначностью) верхней границы частотного диапазона. Задачей заявляемого изобретения является повышение точности и стабильности результатов измерений уровня импульсной вибрации за счет учета ширины спектра исследуемого сигнала. Поставленная задача достигается следующим образом предложен способ измерения уровня импульсной вибрации на измерительной аппаратуре с динамической характеристикой Пик при использовании частотной характеристики с определенными значениями нижней и верхней границ, когда используют частотную характеристику с нижней границей не выше 100 Гц и верхней границей не ниже 40000 Гц, которую аппроксимируют стандартными частотными характеристиками А, В, С или Лин, причем аппроксимацию осуществляют путем проведения измерений уровней , дБ импульсной вибрации, гденомера октавных полос от 1 до 9 со среднегеометрическими частотами в последовательности 500, 1000, 2000, 4000, 8000, 250, 125, 16000, 31500 Гц, соответственно, затем по измеренным уровнямпроизводят расчет критериев , дБ, определяющих вклад оцениваемой полосы в суммарный уровень, по формуле 1 , где- номер критерия, соответствующий номеру оцениваемой октавной полосыи принимающий значения от 9 до 6 затем в зависимости от соотношения величини задаваемой допустимой погрешности П, дБ в соответствии с приведенной в описании таблицей определяют аппроксимирующую стандартную частотную характеристику, которую и используют при измерении уровня импульсной вибрации. Для устранения неоднозначности границ частотного диапазона и тем самым обеспечения стабильности результатов измерений частотную характеристику аппроксимируют стандартными частотными характеристиками А, В, С или Лин 2. Аппроксимацию осуществляют следующим образом проводят измерения уровней ,дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 500, 1000, 2000, 4000, 8000,250, 125, 16000, 31500 Гц (номера полосот 1 до 9 в указанной выше последовательности частот), по которым производят расчет критериев , дБ вида 1 , где- номер критерия и номер октавной полосы, оцениваемой этим критерием (9, 8, 7, 6). Критерийопределяет вклад полосы с номеромв суммарный уровень, полученный для группы полос с номерамиот 1 до- 1. Аппроксимирующую стандартную частотную характеристику определяют в зависимости от соотношения величини задаваемой допустимой погрешности П, дБ в соответствии с таблицей и используют для измерения уровня импульсной вибрации. Аппроксимирующая стандартная частотная характеристика Линейная с расширенным частотным диапазоном с верхней границей не ниже 40 кГц и нижней границей не выше 100 Гц (Лин расширенная) Линейная с верхней границей 20 кГц и нижней границей не выше 100 Гц (Лин стандартная) С Алгоритм определения аппроксимирующей стандартной частотной характеристики состоит в следующем если величинапревышает допустимую погрешность П (9, например, больше П 9), то частотной полосой с номером 9 пренебрегать недопустимо. В этом случае следует учитывать октавную полосу со среднегеометрической частотой 31500 Гц и в качестве аппроксимирующей стандартной частотной характеристики (далее - аппроксимирующей характеристики) необходимо использовать линейную с расширенным частотным диапазоном (Лин расширенная). В противном случае, при 9 П 9 (т.е. вкладв суммарный уровень мал), полосу с номером 9 следует исключить из рассмотрения и перейти к решению аналогичного вопроса для полосы с 8 (среднегеометрическая частота 16000 Гц). При 8 П 8 и выполнении соотношения 9 П 9 полоса с 8 (среднегеометрическая частота 16000 Гц) должна быть учтена и в качестве аппроксимирующей характеристики необходимо использовать линейную со стандартным частотным диапазоном (Лин стандартная). Если 9 П 9 и 8 П 8, то дальнейший выбор аппроксимирующей характеристики будет зависеть от соотношения 7 и П 7 при 7 П 7 октавная полоса со среднегеометрической частотой 125 Гц будет значимой и используют аппроксимирующую характеристику С, а при 7 П 7 рассматривают вопрос о применимости аппроксимирующей характеристики В. Характеристику В можно использовать, если октавные полосы с номерами , равными 9, 8 и 7 (т.е. 31500 Гц, 16000 Гц и 125 Гц), не вносят существенного вклада, а полосой 250 Гц пренебрегать недопустимо. Если же и 6 П 6, то в качестве аппроксимирующей характеристики целесообразно использовать наиболее распространенную в шумоизмерительной технике характеристику А (в т.ч. и для любого соотношения П ипри 6). Способ осуществляют следующим образом. Проводят измерения уровнейимпульсной вибрации на динамической характеристике Пик измерительной аппаратуры в октавных полосах со среднегеометрическими частотами в диапазоне с границами от 100 Гц до 40000 Гц 500 Гц - 83 дБ (1) 1000 Гц - 86 дБ (2) 2000 Гц - 92 дБ (3) 4000 Гц - 91 дБ(8) 31500 Гц - 71 дБ (9). Погрешности П принимают одинаковыми и равными 0,5 дБ. Расчет по формуле дает, что 90,01 дБ и не превышает П 9. В этом случае октавную полосу с 9 исключают из рассмотрения и тем самым устраняют необходимость исполь 3 10497 1 2008.04.30 зовать в качестве аппроксимирующей характеристики линейную с расширенным частотным диапазоном (Лин расширенная). Расчет 8 показывает, что вклад полосы со среднегеометрической частотой 16000 Гц равен 0,2 дБ и также не превышает допустимую погрешность. Отсюда следует, что при измерениях импульсной вибрации данного источника можно обойтись более простой аппроксимирующей характеристикой, чем Лин стандартная. Дальнейшие расчеты дают, что 60,2 дБ,70,02 дБ. Таким образом обе погрешности менее допустимой 0,5 дБ и дают основание в качестве аппроксимирующей частотной характеристики использовать стандартную характеристику А. Значимыми оказались октавные полосы со среднегеометрическими частотами 0,5, 1,0,2,0, 4,0 и 8,0 кГц. Суммарный уровень для этих оставшихся пяти полос составляет 96,1 дБ,а для начального набора из девяти полос - 96,5 дБ. Потеря всего лишь 0,4 дБ позволила произвести обоснованную замену Лин расширенной аппроксимирующей характеристики на наиболее распространенную стандартную частотную характеристику А. Таким образом достигаемый технический результат заявляемого способа заключается в повышении точности и стабильности результатов измерения уровня импульсной вибрации. 1. Методы и критерии гигиенической оценки импульсной локальной вибрации Информационное письмо от 24.07.1987 г. / АМН СССР. - Москва, 1987. - 21 с. 2. ГОСТ 17187-81. Шумомеры. Общие технические требования и методы испытаний. М. Изд-во стандартов, 1982. - 25 с. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.