Межгосударственный стандарт ГОСТ 31353.2-2007 (ИСО 13347-2:2004) "Шум машин. Вентиляторы промышленные. Определение уровней звуковой мощности в лабораторных условиях Часть 2 Реверберационный метод" (введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 марта 2008 г. N 62-ст)

Межгосударственный стандарт
ГОСТ 31353.2-2007 (ИСО 13347-2:2004)
"Шум машин. Вентиляторы промышленные. Определение уровней звуковой мощности в лабораторных условиях. Часть 2. Реверберационный метод"
(введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 марта 2008 г. N 62-ст)

Noise of machines. Industrial fans. Determination of sound power levels under laboratory conditions. Part 2. Reverberant method

Дата введения 1 октября 2008 г.

Взамен ГОСТ 12.2.028-84
в части метода отраженного звукового поля

1. Область применения

Настоящий стандарт устанавливает реверберационный метод определения уровней звуковой мощности вентилятора в лабораторных условиях.

Стандарт применяют совместно с ГОСТ 31353.1.

2. Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 10921-90 Вентиляторы радиальные и осевые. Методы аэродинамических испытаний

ГОСТ 31274-2004 (ИСО 3741:1999) Шум машин. Определение уровней звуковой мощности по звуковому давлению. Точные методы для реверберационных камер

ГОСТ 31276-2002 (ИСО 3743-1:1994, ИСО 3743-2:1994) Шум машин. Определение уровней звуковой мощности источников шума по звуковому давлению. Технические методы для малых переносных источников шума в реверберационных полях в помещениях с жесткими стенами и в специальных реверберационных камерах

ГОСТ 31353.1-2007 (ИСО 13347-1:2004) Шум машин. Вентиляторы промышленные. Определение уровней звуковой мощности в лабораторных условиях. Часть 1. Общая характеристика методов

ГОСТ 31353.3-2007 (ИСО 13347-3:2004) Шум машин. Вентиляторы промышленные. Определение уровней звуковой мощности в лабораторных условиях. Часть 3. Метод охватывающей поверхности

ГОСТ 31353.4-2007 (ИСО 13347-4:2004) Шум машин. Вентиляторы промышленные. Определение уровней звуковой мощности в лабораторных условиях. Часть 4. Метод звуковой интенсиметрии

ГОСТ 28100-2007 (ИСО 7235:2003) Акустика. Измерения лабораторные для заглушающих устройств, устанавливаемых в воздуховодах, и воздухораспределительного оборудования. Вносимые потери, потоковый шум и падение полного давления

ГОСТ 31352-2007 (ИСО 5136:2003) Шум машин. Определение уровней звуковой мощности, излучаемой в воздуховод вентиляторами и другими устройствами перемещения воздуха, методом измерительного воздуховода

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов на территории государства по соответствующему указателю стандартов, составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3. Ограничения по применению

Звуковое излучение определяют на указанной в настоящем стандарте испытательной установке. Вибрацию не измеряют и не определяют зависимость излучения от нее.

Настоящий стандарт устанавливает лабораторные условия испытаний. Поскольку редко оказывается возможным обеспечить данные условия на месте установки (эксплуатации) вентилятора, стандарт не предназначен для измерений вне лаборатории. Отличие акустических условий на месте установки от лабораторных может быть источником нежелательных эффектов, и в частности из-за того, что условия на входе и выходе вентилятора при эксплуатации далеки от требуемых.

Малые вентиляторы допускается испытывать по настоящему стандарту или по [1].

4. Условия применения

Настоящий стандарт позволяет определять акустические характеристики вентилятора с дополнительным оборудованием, например с крышным дефлектором, вентиляционной решеткой, глушителем.

При испытаниях с применением точного реверберационного метода реверберационная камера должна соответствовать требованиям ГОСТ 31274 (подраздел 5.2). При испытаниях с применением технического метода в специальной реверберационной камере по ГОСТ 31276 объем вентилятора не должен превышать 1% объема камеры. При испытаниях в реверберационных помещениях объемом не более 40  по ГОСТ 31276 объем огибающего параллелепипеда испытуемого источника шума должен быть меньше объема помещения в 40 и более раз; для помещений объемом от 40 до 100  размер источника должен быть не более 1 м, а при больших размерах помещения - не более 2 м. Компоновки испытуемого вентилятора должны соответствовать ГОСТ 31353.1 (раздел 4).

4.1.1 Источник шума

Источником шума является вентилятор или вентилятор совместно с приводным электродвигателем и трансмиссией.

4.1.2 Характер шума

Постоянный широкополосный шум с чистыми тонами.

4.1.3 Неопределенность измерений

Настоящий стандарт обеспечивает измерения со степенью точности технического метода [см. ГОСТ 13353.1 (таблица 3)].

4.1.4 Измеряемые величины

Уровни звукового давления в октавных полосах частот в фиксированных положениях микрофона или на заданной траектории.

Примечание - Если оказывается возможным применить точные методы по ГОСТ 31274, то измеряют уровни звукового давления в третьоктавных полосах.

5. Измерительная аппаратура

Требования к средствам измерений, включая образцовый источник шума, - по ГОСТ 31353.1.

6. Метод испытаний

Для испытаний в качестве основного применяют метод сравнения по ГОСТ 31276 с использованием образцового источника шума. Допускается применение метода сравнения по ГОСТ 31274.

Вентилятор устанавливают в испытательном помещении в месте, пригодность которого по акустическим условиям должна быть проверена в соответствии с приложениями А и/или В.

Примечание - ГОСТ 31276 предусматривает иную, чем по приложениям А и В, проверку пригодности реверберационного помещения и специальной реверберационной камеры и определение места установки испытуемого источника шума, которой рекомендуется руководствоваться. Проверку по приложению В, как правило, выполняют в случае измерений точными методами по ГОСТ 31274.

В проверенном на пригодность испытательном помещении сначала измеряют уровни звукового давления при работающем образцовом источнике шума. Затем измеряют уровни звукового давления при работе вентилятора в различных рабочих точках его аэродинамической характеристики на заданных частотах вращения. По известным уровням звуковой мощности образцового источника шума определяют уровни звуковой мощности вентилятора в каждой рабочей точке.

7. Акустические условия

7.1 Испытательное пространство

В испытательном пространстве должно быть создано реверберационное звуковое поле. Измерения выполняют при установленном концевом поглощающем устройстве [см. ГОСТ 31353.1 (приложение D)].

7.2 Испытательное помещение

Испытательное помещение (гулкое помещение или реверберационная камера) должно соответствовать требованиям приложения А или ГОСТ 31276. Испытательное помещение, соответствующее приложению В, рекомендуется для измерения широкополосного шума и является обязательным для исследования чистых тонов и узкополосного шума при измерениях по ГОСТ 31274 в реверберационной камере.

8. Испытательная установка и воздуховоды

8.1 Виды испытательных установок

Вид испытательной установки выбирают в зависимости от вида определяемого уровня звуковой мощности (см. указанный ниже перечень) и типа компоновки вентилятора. Уровни звукового давления вентилятора измеряют в реверберационном помещении, которое может быть соединено с камерой или любой другой системой, обеспечивающей управление режимом работы и измерение расхода вентилятора.

Настоящий стандарт применяют к вентиляторам, у которых со стороны, где не проводят измерения, отсутствует или присоединен воздуховод с упрощенным концевым поглощающим устройством (см. ГОСТ 31353.1), о чем указывают в протоколе испытаний.

На рисунке 1 приведены типы компоновок для определения уровня звуковой мощности на входе вентилятора, на рисунке 2 - на выходе, на рисунке 3 - компоновка для определения уровня звуковой мощности корпуса вентилятора.

Указанные компоновки позволяют определить следующие уровни звуковой мощности [см. ГОСТ 31353.1 (таблица 1)], соответствующие указанным компоновкам и условиям на входе и выходе:

компоновка типа А:

- свободный вход (A, in),

- свободный выход, (A, out);

компоновка типа В:

- свободный вход (В, in + cas),

- выход в нагнетательный воздуховод (В, out);

компоновка типа С:

- вход из всасывающего воздуховода (С, in),

- выход в нагнетательный воздуховод (C, out +cas);

компоновка типа D:

- вход из всасывающего воздуховода (D, in + cas),

- выход в нагнетательный воздуховод (D, out),

- вход из всасывающего воздуховода, выход в нагнетательный воздуховод (D, cas).

8.2 Уровни звукового давления

8.2.1 Уровни звукового давления фонового шума

Уровни звукового давления фонового шума измеряют в испытательном помещении при неработающем вентиляторе. Фоновый шум включает в себя шум всех источников, не связанных непосредственно с вентилятором. Примерами источников фонового шума являются шум от движения микрофона и любой внешний шум. Следует стремиться, чтобы уровень фонового шума был минимальным.

8.2.2 Уровни звукового давления образцового источника шума

Уровни звукового давления образцового источника шума измеряют в испытательном помещении при работе только образцового источника шума. Уровни включают фоновый шум.

8.2.3 Уровни звукового давления вентилятора

Значения величин и определяют только один раз, значения - на каждом режиме работы вентилятора.

Примечания

1. Измерения действительны, если испытательное помещение признано годным при проверке в соответствии с приложением А или В (см. примечание к 6.1).

2. Обозначения величин - по ГОСТ 31353.1.

8.3 Аэродинамическая характеристика

Управление режимом работы (рабочей точкой на аэродинамической характеристике) вентилятора выполняют по ГОСТ 10921.

8.4 Условия испытаний

Условия испытаний должны быть постоянными, насколько это возможно. Шум при работе устройства перемещения и поворота микрофона должен быть неизменным. Лица, выполняющие измерения, должны находиться при измерениях вне испытательного помещения, но если это необходимо, то они должны быть вдали от источника шума и во время измерений оставаться на одном месте. Должно быть определено среднее по времени значение измеряемой величины на суммарном числе перемещений микрофона. Продолжительность измерений должна быть достаточной, чтобы получить устойчивое (постоянное) значение измеряемой величины. Она должна быть не менее 30 с для полос со среднегеометрической частотой не более 160 Гц и ниже и не менее 15 с для полос со среднегеометрической частотой 200 Гц и свыше.

Если микрофон размещают в нескольких местах или имеется сеть фиксированных микрофонов, то продолжительность измерений должна соответствовать ГОСТ 31276.

8.5 Способы монтажа

Способ монтажа вентиляторов, присоединения к внешнему приводу и устройствам регулирования расхода не регламентируют. При любом способе монтажа могут применяться виброизолирующие устройства и короткие гибкие вставки. Другие звуко- и вибропоглощающие устройства и материалы в испытательных установках не применяют, если они не являются стандартными частями объекта испытаний. Воздуховоды должны быть изготовлены из металла или других жестких плотных незвукопоглощающих материалов и не должны быть покрыты материалами с высоким звукопоглощением по внешней или внутренней поверхности.

Приводной электродвигатель и трансмиссия, если они не являются составной частью вентилятора, могут быть установлены на виброизоляторах или ограждены любым способом, но так, чтобы используемые для ограждения звукопоглощающие материалы не находились в открытом виде в испытательном помещении. Если мотор и трансмиссия являются составной частью вентилятора, то их не ограждают, применяя обычные натяжные ремни и подшипники (опоры).

8.6 Длина воздуховода

Длины воздуховодов должны соответствовать ГОСТ 10921. Концевое поглощающее устройство упрощенной конструкции [см. ГОСТ 31353.1 (приложение D)] устанавливают на конце воздуховода, чтобы обеспечить требуемую акустическую нагрузку (см. рисунки 1-3). Если воздуховод с неизмеряемой стороны не имеет концевого поглощающего устройства, то неопределенность измерений в октавной полосе 63 Гц равна 6 дБ и 3 дБ во всех более высоких полосах частот.

В камере или испытательной установке с двумя помещениями длина воздуховода должна соответствовать ГОСТ 10921.

Следует обеспечить отсутствие резонанса воздуховода вблизи характерных частот диапазона измерений, например вблизи лопаточной частоты.

Необходимо избегать применения воздуховодов с длиной, кратной половине длины звуковой волны () на частотах, на которых в спектре шума вентилятора возбуждаются тональные составляющие.

Нет оснований считать, что шум на входе всегда равен шуму на выходе. Поэтому по общему уровню звуковой мощности нельзя определить уровни звуковой мощности на входе или на выходе.

Чтобы задать стандартный импеданс акустической нагрузки для вентиляторов с воздуховодами, воздуховоды должны иметь концевые поглощающие устройства. Воздуховод, в котором измеряют уровни звукового давления при определении уровня звуковой мощности по ГОСТ 31352, называется "измерительным воздуховодом". Воздуховоды, которые используют только для того, чтобы обеспечить стандартную акустическую нагрузку, т.е. в которых не измеряют шум, называются "оконечными воздуховодами". Максимальные допустимые коэффициенты отражения звукового давления для измерительного и оконечного воздуховодов указаны в ГОСТ 31353.1 (таблица 4).

Требования к передающему элементу (акустическому рупору) установлены в ГОСТ 28100.

Примечание - Если площадь входа или выхода вентилятора превышает 2  (это соответствует площади круга диаметром 1,6 м), то для определения уровней звуковой мощности, излучаемой в воздуховод или в свободное пространство, метод измерительного воздуховода по ГОСТ 31352, реверберационный метод по настоящему стандарту, методы охватывающей поверхности по ГОСТ 31353.3 и метод звуковой интенсиметрии по ГОСТ 31353.4 являются альтернативными. Это основывается на предположении, что для такого большого диаметра звуковые мощности, излучаемые в воздуховод и в свободное пространство, равны.

8.7 Траектория микрофона

Микрофон должен перемещаться по траектории (дуге или прямой линии) с расстоянием не менее 3 м между крайними точками траектории. Вместо перемещения микрофона в фиксированных точках траектории может быть размещено несколько микрофонов. Траектория микрофона при виде сверху не должна быть параллельна любой поверхности испытательного помещения, а должна быть наклонена к ней под углом 10°. Траектория должна начинаться из угла, образованного двумя стенами помещения. Ограничения размещения микрофонов приведены на рисунке 4. Выбор положений микрофонов в фиксированных точках проводят по ГОСТ 31274 или ГОСТ 31276.

9. Наблюдения

9.1 Рабочая точка

Рабочую точку на аэродинамической характеристике вентилятора определяют одним из методов по ГОСТ 10921.

Управление режимом работы вентилятора осуществляют по ГОСТ 31353.1 (подраздел 9.5).

9.2 Регистрируемая информация

Регистрируемая информация приведена в ГОСТ 31353.1 (раздел 10).

10. Расчеты

10.1 Коррекция на фоновый шум

Измеренные уровни звукового давления при работе образцового источника шума или вентилятора включают в себя фоновый шум. Фоновый шум вычитают из измеренного уровня звукового давления. Коррекция на фоновый шум зависит от разности между измеренным уровнем и уровнем фонового шума. Если разность в одной или более полосах частот менее 6 дБ, то измерения по настоящему стандарту недействительны. В этом случае необходимо уменьшить уровень звукового давления фонового шума или увеличить уровень звукового давления источника. Если это сделать невозможно, то коррекция на фоновый шум не может быть проведена и регистрируют суммарный уровень фонового шума и источника шума.

Уровни звукового давления с учетом коррекции на фоновый шум определяют логарифмическим вычитанием по формулам:

- уровень звукового давления вентилятора

; (1)

- уровень звукового давления образцового источника шума

. (2)

Примечание - Если уровень фонового шума более чем на 15 дБ ниже измеренного уровня звукового давления, то коррекцию на фоновый шум не проводят.

10.2 Уровень звуковой мощности

Уровень звуковой мощности в каждой полосе частот рассчитывают по уровням звукового давления вентилятора и образцового источника шума по формулам, указанным в таблице 1 [см. также 6.1 и ГОСТ 31353.1 (таблица 2)].

Таблица 1 - Формулы для расчета уровней звуковой мощности в зависимости положения основного источника звукового излучения и типа компоновки вентилятора

Основной источник звукового излучения	Тип компоновки	Формула для L_w
Вход вентилятора	А или В: свободный вход	L_W (A, in) или L_W (В, in + cas) = L_pC + (L_Wr - L_pq)
	С или D: вход из всасывающего воздуховода*	L_W (C, in) или L_W (D, in + cas) = L_pC + (L_Wr - L_pq) + E_i
	А или С: свободный выход	L_W (A, out) или L_W (B, out + cas) = L_pC + (L_Wr - L_pq)
Выход вентилятора	В или D: выход в нагнетательный воздуховод*	L_W (B, out) или L_W (D, out) = L_pC + (L_Wr - L_qp) + E_0
Корпус вентилятора	D: вход из всасывающего воздуховода, выход в нагнетательный воздуховод	L_W (D, cas) = L_pC + (L_Wr - L_pq)
* Уровни звуковой мощности во входном или выходном воздуховоде в общем случае определяют методом измерительного воздуховода по ГОСТ 31352. Измерения реверберационным методом с учетом поправки на концевое отражение Е_i или Е_0 [см. ГОСТ 31353.1 (приложение С) и приложение С настоящего стандарта] имеют меньшую точность. Если значения получены этим способом, то это должно быть указано в протоколе испытаний. Коэффициент отражения звукового давления и требования к передающему элементу (акустическому рупору) определяют в соответствии с приложением D.

Методика испытаний и приведенные расчеты основаны на следующих допущениях:

a) акустическая энергия на выходе (входе) воздуховода, который выходит в соседнее помещение, не влияет на уровни звукового давления испытуемого вентилятора. Допущение действительно, если обеспечено необходимое снижение звука (потери) при передаче его из соседнего помещения в испытательное помещение;

b) направленность излучения вентилятора компенсируется реверберацией в испытательном помещении, а микрофон расположен в таком месте, что он регистрирует общие средние уровни звукового давления;

c) потери при передаче звука через стенку воздуховода достаточно велики, чтобы можно было пренебречь влиянием передающегося через стенки звука на измеренные в помещении уровни звукового давления;

d) корпус вентилятора, опорные устройства или привод не имеют резонансов, которые давали бы значимые чистые тоны, влияющие на уровни звукового давления вентилятора.

Библиография

[1] ИСО 10302:1996 (ISO 10302:1996)

Акустика. Метод измерения шума малых воздухоперемещающих устройств (Acoustics - Method for measurement of airborne noise emitted by small air-moving devices)