POMIARY AKUSTYCZNE
WYZNACZANIE POZIOMU MOCY AKUSTYCZNEJ MASZYN I URZĄDZEŃ PRZEMYSŁOWYCH
MOC AKUSTYCZNA
Wyznaczamy poziom mocy akustycznej maszyn, urządzeń i instalacji — parametr opisujący emisję samego źródła, niezależny od miejsca pomiaru.
Informacja o tym, że maszyna jest głośna, nie wystarcza do zaplanowania skutecznego wyciszenia. Potrzebny jest parametr opisujący moc, z jaką źródło emituje energię akustyczną w określonych warunkach pracy.
Wyznaczamy poziom mocy akustycznej maszyn, urządzeń technicznych i instalacji. Usługa jest skierowana do zakładów przemysłowych, producentów maszyn, integratorów technologii, działów technicznych i utrzymania ruchu, projektantów oraz inwestorów odpowiedzialnych za nowe lub modernizowane obiekty.
Uzyskane wyniki mogą służyć do oceny urządzenia, porównania wariantów pracy, projektowania zabezpieczeń przeciwhałasowych oraz przygotowania danych wejściowych do dalszych analiz akustycznych.
Moc akustyczna a poziom hałasu w otoczeniu maszyny
Poziom ciśnienia akustycznego zmierzony w jednym punkcie zależy między innymi od odległości od urządzenia, wielkości pomieszczenia, odbić od powierzchni oraz hałasu pochodzącego od innych źródeł. Zmiana miejsca pomiaru może więc prowadzić do uzyskania innego wyniku.
Poziom mocy akustycznej, oznaczany jako Lw, opisuje emisję samego źródła dla określonego trybu pracy. Pozwala porównywać urządzenia i wykonywać obliczenia dotyczące ich wpływu na otoczenie.
Prawidłowe rozróżnienie tych parametrów jest ważne przy odbiorze maszyny, przygotowywaniu modelu akustycznego oraz dobieraniu obudowy, tłumika lub ekranu.
Kiedy warto wyznaczyć poziom mocy akustycznej?
Wyznaczenie poziomu mocy akustycznej jest potrzebne wszędzie tam, gdzie deklarowane lub szacowane dane nie pozwalają podjąć bezpiecznej decyzji technicznej.
Badanie może być wykorzystane do:
sprawdzenia emisji hałasu nowej maszyny lub instalacji,
porównania wyniku z danymi znajdującymi się w dokumentacji technicznej,
porównania różnych trybów i parametrów pracy,
oceny efektu modernizacji albo zastosowanego wyciszenia,
przygotowania danych do projektu obudowy, ekranu lub tłumika,
wykonania obliczeń propagacji hałasu,
przygotowania modelu akustycznego zakładu lub jego otoczenia,
określenia udziału konkretnego urządzenia w całkowitej emisji obiektu.
Wyznaczenie poziomu mocy akustycznej może dotyczyć pojedynczej maszyny, wybranego zespołu urządzeń albo elementu większej instalacji technologicznej.
Pomiary urządzeń w warunkach przemysłowych
Maszyna zainstalowana w hali może pracować inaczej niż podczas testów przeprowadzanych u producenta. Na końcowy wynik wpływają jej ustawienia, obciążenie, połączenie z instalacją, sposób posadowienia oraz rzeczywiste warunki eksploatacji.
Dlatego badanie możemy zaplanować w miejscu pracy urządzenia. Metodę dobieramy do rodzaju źródła, jego wymiarów, otoczenia, poziomu hałasu tła oraz dokładności potrzebnej do dalszego wykorzystania wyników.
Przed badaniem ustalamy również reprezentatywny tryb pracy. Pozwala to uniknąć sytuacji, w której wynik dotyczy warunków innych niż te występujące podczas normalnej produkcji.
Jak dobieramy metodę pomiaru mocy akustycznej?
Poziom mocy akustycznej można wyznaczać różnymi metodami. Wybór zależy przede wszystkim od warunków panujących wokół badanego urządzenia, możliwości wydzielenia jego emisji od innych źródeł oraz celu, w jakim wyniki będą później wykorzystywane.
W praktyce stosujemy między innymi dwie metody.
Pomiar z wykorzystaniem sondy natężeniowej – PN-EN ISO 9614
Metoda oparta na pomiarze natężenia dźwięku jest szczególnie przydatna podczas badań maszyn pracujących w istniejących zakładach przemysłowych.
Pozwala prowadzić pomiary również w warunkach, w których występują odbicia dźwięku i trudno jest uzyskać otoczenie zbliżone do pola swobodnego. Ma to duże znaczenie w halach produkcyjnych, gdzie w sąsiedztwie badanego urządzenia znajdują się ściany, konstrukcje, instalacje oraz inne maszyny.
Podczas badania za pomocą sondy natężeniowej określa się przepływ energii akustycznej przez powierzchnię otaczającą źródło. Na tej podstawie wyznaczany jest poziom mocy akustycznej badanego urządzenia.
Pomiar na podstawie ciśnienia akustycznego – PN-EN ISO 3744
Poziom mocy akustycznej może być również wyznaczany na podstawie pomiarów poziomu ciśnienia akustycznego zgodnie z wymaganiami PN-EN ISO 3744.
W tej metodzie badaną maszynę obejmuje się umowną powierzchnią pomiarową, na której w określonych punktach wykonywane są pomiary poziomu ciśnienia akustycznego. Na podstawie uzyskanych wartości, po uwzględnieniu wymaganych parametrów i poprawek, obliczany jest poziom mocy akustycznej źródła.
Zastosowanie tej metody wymaga jednak spełnienia określonych warunków dotyczących między innymi środowiska pomiarowego oraz wpływu innych źródeł hałasu. W przypadku działającej hali przemysłowej nie zawsze jest to możliwe.
Dlatego przed rozpoczęciem badania oceniamy warunki w otoczeniu maszyny i dobieramy metodę odpowiednią do konkretnej sytuacji oraz oczekiwanego sposobu wykorzystania wyników.
Jakie źródła hałasu badamy?
Wyznaczanie poziomu mocy akustycznej może obejmować między innymi:
maszyny produkcyjne i urządzenia technologiczne,
kompletne linie produkcyjne lub ich wybrane elementy,
wentylatory, dmuchawy i sprężarki,
pompy, agregaty i zespoły hydrauliczne,
centrale wentylacyjne i urządzenia klimatyzacyjne,
agregaty chłodnicze,
transformatory i urządzenia energetyczne,
instalacje odpylania oraz transportu materiałów,
urządzenia montowane na dachach i elewacjach,
wyposażenie maszynowni, serwerowni i pomieszczeń technicznych.
Możliwość przeprowadzenia badania i odpowiednią metodę oceniamy na podstawie informacji o urządzeniu oraz warunkach panujących w miejscu jego pracy.
Dane potrzebne do projektowania wyciszenia
Wartość jednoliczbowa pomaga porównać ogólną emisję urządzeń, ale nie zawsze wystarcza do przygotowania skutecznego zabezpieczenia. Dwa źródła o podobnym poziomie mocy akustycznej mogą emitować dźwięk o innym charakterze częstotliwościowym.
Dlatego wyniki mogą zostać przedstawione również w pasmach częstotliwości. Pozwala to określić, w jakim zakresie urządzenie emituje najwięcej energii i dobrać rozwiązanie do rzeczywistej charakterystyki źródła.
Takie dane mogą zostać wykorzystane podczas projektowania:
obudów dźwiękoizolacyjnych,
ekranów akustycznych,
tłumików i elementów instalacyjnych,
przegród oddzielających źródło od stanowisk pracy,
adaptacji akustycznej hali,
zmian w układzie maszyn i organizacji przestrzeni.
Dzięki temu parametry zabezpieczenia wynikają z wyznaczonej charakterystyki źródła, a nie wyłącznie z ogólnych założeń.
Pomiar dopasowany do pracy zakładu
Badania w działającym zakładzie wymagają uwzględnienia cyklu produkcyjnego, dostępu do urządzenia, hałasu pochodzącego od sąsiednich maszyn oraz zasad bezpieczeństwa obowiązujących na terenie obiektu.
Termin i przebieg badań uzgadniamy z osobami odpowiedzialnymi za produkcję i utrzymanie ruchu. Jeżeli warunki oraz wybrana metoda na to pozwalają, badanie planujemy w sposób ograniczający wpływ na pracę zakładu.
W niektórych przypadkach konieczne może być czasowe wyłączenie innych źródeł, wykonanie pomiarów przy określonym obciążeniu lub zapewnienie dostępu do całej powierzchni badanego urządzenia. Wymagania ustalamy przed rozpoczęciem prac.
Poziom mocy akustycznej urządzenia a hałas na stanowisku pracy
Wyznaczenie poziomu mocy akustycznej określa emisję źródła. Nie zastępuje pomiaru ekspozycji pracownika na hałas ani oceny warunków na konkretnym stanowisku.
Jeżeli celem jest ocena narażenia pracowników, konieczne jest badanie uwzględniające czas wykonywania poszczególnych czynności, miejsce przebywania pracownika oraz przebieg całej zmiany.
Oba rodzaje badań mogą się uzupełniać. Poziom mocy pomaga określić, które urządzenia mają największy udział w emisji, natomiast pomiar na stanowisku pokazuje rzeczywiste narażenie pracownika.
Raport do dalszych decyzji technicznych
Wyniki opracowujemy w formie raportu, który może zostać wykorzystany przez dział techniczny, projektanta, producenta urządzenia lub specjalistę przygotowującego zabezpieczenia przeciwhałasowe.
Zakres raportu
Co przygotowujemy?
W zależności od celu i zakresu pomiaru opracowanie może zawierać:
Opis urządzenia
Charakterystyka badanej maszyny oraz miejsca pomiaru.
Tryb pracy
Wskazanie trybu oraz parametrów pracy maszyny.
Metoda pomiaru
Opis zastosowanej metody badawczej.
Punkty pomiarowe
Dokumentacja rozmieszczenia punktów lub powierzchni pomiarowych.
Poziom mocy akustycznej
Wyznaczona wartość Lw dla badanego źródła.
Pasma częstotliwości
Rozkład emitowanej energii w poszczególnych pasmach.
Warunki badania
Informacje o warunkach panujących podczas pomiaru.
Porównanie wariantów
Zestawienie wyników dla różnych trybów pracy.
Odniesienie do dokumentacji
Porównanie z danymi technicznymi urządzenia.
Ocena zabezpieczenia
Efekt zastosowanego wyciszenia lub modernizacji.
Dane do obliczeń
Wartości wejściowe do modeli i symulacji akustycznych.
Wnioski i zalecenia
Kierunek dalszych prac technicznych.
Zakres raportu ustalamy przed pomiarem, tak aby wyniki można było wykorzystać do konkretnego celu technicznego.
Potrzebujesz sprawdzić emisję hałasu maszyny lub instalacji?
Pomożemy określić zakres badania, dobrać odpowiednią metodę i zaplanować pomiary z uwzględnieniem warunków pracy zakładu. Otrzymasz dane, które można wykorzystać do oceny urządzenia, przygotowania zabezpieczeń oraz dalszych analiz akustycznych.
