Способ измерения уровня импульсного шума

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ИМПУЛЬСНОГО ШУМА(71) Заявитель Государственное учреждение Республиканский научнопрактический 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(57) Способ измерения уровня импульсного шума 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 200 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 импульсного шума, где- номера октавных полос от 1 до 8 со среднегеометрическими частотами в последовательности 1000, 2000, 4000, 8000, 500, 250, 16000, 31500 Гц соответственно, затем по измеренным уровнямпроизводят расчет критериев , дБ, определяющих вклад оцениваемой полосы в суммарный уровень, по формуле где- номер критерия, соответствующий номеру оцениваемой октавной полосыи принимающий значения от 8 до 5 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 импульсного шума. Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение в медицине труда для оценки воздействия импульсного шума на человека, а также для 10498 1 2008.04.30 оценки шумовых характеристик ручного инструмента, кузнечно-прессового и другого оборудования, создающих импульсный шум. Известен способ измерения амплитуды шумовых импульсов путем определения их уровней на динамической характеристике измерительной аппаратуры Пик при использовании частотной характеристики А 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 существенно (до 4 раз) превосходить по частоте верхнюю границу, используемую в известном способе. В этом случае из спектра удаляются составляющие с частотой выше 10000 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 импульсного шума за счет учета ширины спектра исследуемого сигнала. Поставленная задача достигается следующим образом предложен способ измерения уровня импульсного шума 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 200 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 импульсного шума, где- номера октавных полос от 1 до 8 со среднегеометрическими частотами в последовательности 1000, 2000, 4000, 8000, 500, 250, 16000, 31500 Гц соответственно, затем по измеренным уровнямпроизводят расчет критериев , дБ, определяющих вклад оцениваемой полосы в суммарный уровень, по формуле 0,11 0,11010/ 101, 1 где- номер критерия, соответствующий номеру оцениваемой октавной полосыи принимающий значения от 8 до 5 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 импульсного шума. Для устранения неоднозначности границ частотного диапазона и тем самым обеспечения стабильности результатов измерений частотную характеристику аппроксимируют стандартными частотными характеристиками А, В, С или Лин. Аппроксимацию осуществляют следующим образом проводят измерения уровней ,дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 1000, 2000, 4000, 8000, 500,250, 16000, 31500 Гц (номера полосот 1 до 8 в указанной выше последовательности частот), по которым производят расчет критериев , дБ вида 0,11 0,11010/ 101, 1 где- номер критерия и номер октавной полосы, оцениваемой этим критерием (8, 7, 6, 5). 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 импульсного шума. 2 Аппроксимирующая стандартная частотная характеристика линейная с расширенным частотным диапазоном с верхней границей не ниже 40 кГц и нижней границей не выше 200 Гц(Лин расширенная) линейная с верхней границей 20 кГц и нижней границей не выше 200 Гц (Лин стандартная) С Алгоритм определения аппроксимирующей стандартной частотной характеристики состоит в следующем если величинапревышает допустимую погрешность П (8, например, больше П 8), то частотной полосой с номером 8 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 8 П 8 (т.е. вкладв суммарный уровень мал), полосу с номером 8 следует исключить из рассмотрения и перейти к решению аналогичного вопроса для полосы с 7 (среднегеометрическая частота 16000 Гц). При 7 П 7 и выполнении соотношения 8 П 8 полоса с 7 (среднегеометрическая частота 16000 Гц) должна быть учтена, и в качестве аппроксимирующей характеристики необходимо использовать линейную со стандартным частотным диапазоном (Лин стандартная). Если 8 П 8 и 7 П 7, то дальнейший выбор аппроксимирующей характеристики будет зависеть от соотношения 6 и П 6 при 6 П 6 октавная полоса со среднегеометрической частотой 125 Гц будет значимой и используют аппроксимирующую характеристику С, а при 6 П 6 рассматривают вопрос о применимости аппроксимирующей характеристики В. Характеристика В может использоваться, если октавные полосы с номерами , равными 8, 7 и 6 (т.е. 31500, 16000 и 125 Гц) не вносят существенного вклада, а полосой 250 Гц пренебрегать недопустимо. Если же и 5 П 5, то в качестве аппроксимирующей характеристики целесообразно использовать наиболее распространенную в шумоизмерительной технике характеристику А (в том числе и для любого соотношения П ипри 5). Способ осуществляют следующим образом. Проводят измерения уровнейимпульсного шума на динамической характеристике Пик измерительной аппаратуры в октавных полосах со среднегеометрическими частотами в диапазоне с границами от 200 до 40000 Гц 1000 Гц 100 дБ (1) 2000 Гц - 104 дБ (2) 4000 Гц - 105 дБ (3) 8000 Гц - 100 дБ(8). Погрешности П принимают одинаковыми и равными 0,5 дБ. Расчет по формуле дает, что 80,3 дБ и не превышает П 8. В этом случае октавная полоса с 8 исключается из рассмотрения, и тем самым, устраняется необходимость ис 3 10498 1 2008.04.30 пользовать в качестве аппроксимирующей характеристики линейную с расширенным частотным диапазоном (Лин расширенная). Расчет 7 показывает, что вклад полосы со среднегеометрической частотой 16000 Гц равен 0,5 дБ и также не превышает допустимую погрешность. Отсюда следует, что при измерениях импульсного шума данного источника можно обойтись более простой аппроксимирующей характеристикой, чем Лин стандартная. Дальнейшие расчеты дают, что 50,45 дБ,60,2 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 1,0, 2,0, 4,0 и 8,0 кГц. Суммарный уровень для этих оставшихся четырех полос составляет 108,85 дБ, а для начального набора из восьми полос - 110,3 дБ. Потеря всего лишь 1,45 дБ позволила произвести обоснованную замену Лин расширенной аппроксимирующей характеристики на наиболее распространенную в приборах и удобную для измерений стандартную частотную характеристику А. Таким образом, достигаемый технический результат заявляемого способа заключается в повышении точности и стабильности результатов измерения уровня импульсного шума. Источники информации 1. Суворов Г.А., Денисов Э.И., Антипин В.Г. и др. Влияние пикового уровня и числа импульсов шума на слух кузнецов горячей ковки // Медицина труда и промышленная экология. - 2002.-12.- С. 12-16. 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. 4