ÖREBRO LÄNS LANDSTING FÄLTMÄTINSTRUKTION 1(8) Ljudintensitet, svensk norm DS Instr 121 (ISO 9614) Instruktionen följer B & K:s översatta manual. 1. Introduktion En av de stora fördelarna med ljudintensitetsmätningar är att ljudeffekten kan bestämmas på plats, det vill säga stationära bakgrundsljud påverkar inte resultatet. Med typ 4437 kan man förutom ljudeffekt även mäta ljudtryck (db re 20m/Pa) och partikelhastighet (db re 50nm/sek) såväl som ljudintensitet (db re 1pW/m 2 ). Linjära eller A-vägda oktavbandanalyser kan göras för vilken som helst av dessa parametrar. Automatisk förstärkning, filterscanning, medelvärdestid och utskrift kontrolleras alla genom tryckknappar på frontpanelen liksom justering för omgivande förhållanden (tryck, temp). Utskriften sker med B&K 2318. 1.1 Användningsområden 1. Ljudeffektsbestämning av maskiner in situ 2. Ljudeffektsbestämning av delkomponenter på system 3. Intensitetskartläggning 4. Lokalisering av ljudkällor och rangordning av komplicerade strukturer 5. Ljudtransmissionsundersökningar
ÖREBRO LÄNS LANDSTING FÄLTMÄTINSTRUKTION 2(8) 1.2 Utrustningen har följande egenskaper 1. Batteridriven och portabel 2. Mäter samtidigt ljudintensitet, partikelhastighet och ljudtryck 3. Kan genomföra oktavbandsanalys från 63 Hz upp till 8 khz 4. Kan genomföra A-vägd och linjär analys 5. Uppfyller CEI-IEC61672-1, typ 1 6. Linjär och exponentiell medelvärdesberäkning 7. Automatisk inställning av mätområde, frekvensscanning, utskrift samt möjlighet att välja olika tider för medelvärdesberäkning 8. Lagrar spektra 9. Fjorton möjliga utskriftsformat 10. Automatisk korrektion för temperatur, barometertryck och area för användarvalda värden. 1.3 Beskrivning Signalerna tas in genom en ljudintensitetsprob typ 3547 som kopplas in på baksidan av analysatorn. Man förbereder proben genom att ställa in mikrofonkänslighet, polarisationsspänning och mikrofonavstånd (6, 12 och 50) på baksidan av analysatorn. De två första hittar man i mikrofonkalibreringskartan, medan valet av avstånd mellan mikrofonerna beror på vilket frekvensområde som är av intresse. Normalt används 12 mm distanser. Ljudtrycket, Lp, i en viss punkt är lika med summa av alla källor, reflektioner m.m. Tryck mäts med en mikrofon. Med två mikrofoner nära varandra mäts nästan samma ljudtryck även om ljudet ligger lite fasförskjuten. Fasvariationer varierar med frekvens. Ju högre frekvens desto större tryckamplitudskillnad, ju lägre frekvens desto mindre tryckamplitudskillnad. Detta innebär att vid mätning av låga frekvenser (<100 Hz) är det bättre att använda en 50 mm distans medan man normalt använder en 12 mm distans. Det diffusa fältet i ett rum = 0, om inte ljudet har en bestämd riktning. Intensitetsanalysatorn kompenserar för olika frekvenser och subtraherar stående vågor. Begränsningen finns för de låga frekvenserna för vilka de stående vågorna är som kraftigast.
ÖREBRO LÄNS LANDSTING FÄLTMÄTINSTRUKTION 3(8) Rum (stående vågor) Yta (stående våg) Ljudtrycket kan skilja mycket i två punkter nära varandra Det kan vara svårt att lokalisera detalj på yta Intensitetsmätaren mäter ljudvågen från ljudkällan och kompenserar för diffusfältet och stående vågor. Man kan mäta ljudeffekten från en maskin, något som idag ska specificeras av leverantör. Fläkt Plåt Lager Fläkt Lager Plåt Summan av vektorer kan ge högre ljudeffektnivå än en enskild detalj med stor vektor. 1.4 Val av medelvärde Både exponentiell och linjär medelvärdesberäkning är möjliga. Om man väljer exponentiellt medelvärde dateras displayen kontinuerligt upp. Med linjär medelvärdesberäkning mäts under ett bestämt tidsintervall och medelvärdesresultatet visas i displayen till dess att nästa mätning är genomförd. När man genomför en mätning och använder linjär medelvärdesbildning är det möjligt att genomföra enskilda mätningar eller att medelvärdesberäkna över ett antal av konsekutiva mätningar. Mätningarna kontrolleras enkelt från analysatorns frontpanel, alternativt kan mätningen kontrolleras genom Remote-control BZ 0016 som är integrerad i ljudintensitetsproben 3547. 1.5 Kalibrering Följ instruktionen i manualen
ÖREBRO LÄNS LANDSTING FÄLTMÄTINSTRUKTION 4(8) 2. Mätning Exempel på användningsområden 2.1 En enkel ljudintensitetsmätning Vi förutsätter genomgående för alla mätningar att systemet är korrekt anslutet och kalibrerat. För att genomföra ett A-vägt oktavbandsintensitetsmätning i frekvensområde 63 Hz till 8 khz med en 12 mm mikrofondistans gör man på följande sätt: a) Välj parameter L I b) Välj linjär medelvärdesberäkning genom att trycka på LIn-knappen c) Välj Averaging Time (2, 4, 8 eller 16 sek) d) Tryck på Auto Range och Auto Scan e) Tryck på knappen A under oktavfilterkontrollen för val av A-vägning f) Håll proben vinkelrätt mot ytan i den position under vilken mätningen ska genomföras g) Tryck på 2 nd /start eller start på remote controll handtaget Vid varje tillfälle en mätning genomförs står det PI i displayen. När mätningen är komplett lyser Stop-knappens lampa. Resultatet för respektive oktav kan avläsas i displayen genom att manuellt trycka fram de olika filtren med knapparna under oktavfilter på panelen, eller välja format 6 eller 7 och skriva ut resultaten. Om man istället väljer format 0 till 5 får man utskrift av ljudeffekten för respektive oktav. Lämpliga format är 4 respektive 6. För att genomföra serier av mätningar repeteras steg f och g. Om man använder knappen start vid punkt g startas en ny mätning och den föregående raderas, medan om man använder proceed-knappen lagras den senast genomförda mätningen automatiskt och en ny startas. 2.2 Lokalisera ljudalstrande punkter i en lokal eller på en ljudkälla En kvalitativ metod, som bygger på riktningskarakteristiken av ljudintensitetsproben. a) Välj exponentiell medelvärdesberäkning genom att trycka på EXP-knappen b) Välj parameter L I c) Tryck på 2 nd /start eller start på remote controll handtaget Man håller proben parallellt mot ytan och sveper proben sakta både lodrätt och vågrätt över källan, samtidigt som man tittar på displayen eller lamporna på proben.
ÖREBRO LÄNS LANDSTING FÄLTMÄTINSTRUKTION 5(8) När man når ett område med hög ljudintensitet minskar värdet snabbt på displayen för att sedan öka igen, med flöderiktningen indikerad på displayen och proben, när man passerat. När röd lampa på proben lyser för man proben framåt/nedåt, när grön lampa lyser för men proben bakåt/uppåt. På detta sätt finner man brytpunkten d v s det området med högsta ljudintensiteten. Genom att nu vrida proben vinkelrätt mot ytan kan man mäta ljudintensiteten. 2.3 Ljudintensitetsmätning med scanningsteknik Scanningstekniken innebär att man rör proben över en yta medan en mätning utföres. Metoden är speciellt anpassad för kontur eller tredimentionell plottring av ljudfältet. a) Dela upp mätytan i lämpligt stora segment b) Använd manuell linjär medelvärdesberäkning, Lin c) Svep med sick-sack mönster över hela segmentet d) Tryck på stopp när mätning av segmentet är avslutat e) Genom att använda memory-läget är det möjligt att repetera mätningen på ett segment till dess att resultatet kan betraktas som säkert. f) Är noggrannheten i mätningen tillfredsställande lagras den i minnet genom att trycka på save. g) Analysator är nu klar för mätning av nästa segment. Tryck på proceed för att fortsätta. Om ytan är mycket stor vid en intensitetsmätning kan man göra ett snabbt överslag: 10 ggr större yta än den uppmätta 10 db-ökning 100 ggr större yta än den uppmätta 20 db-ökning 1000 ggr större yta än den uppmätta 30 db-ökning 2.4 Ljudeffektsmätning En metod för bestämning av ljudeffektnivå på en stationär källa från ljudintensitetsmätningar på en yta som omsluter källan. Metoden bygger på diskret punktprovtagning av ett intensitetsfält vinkelrätt till den mätta ytan. a) Dela upp mätytan i segment och välj mätpunkter i vart och ett av dessa. Det går även att skanna över segmentet b) Välj Manuell linjär medelvärdesberäkning Lin och önskad Averaging Time (2, 4, 8 eller 16 sek) c) Välj Auto Range och Auto Scan efter behov d) Välj L I
ÖREBRO LÄNS LANDSTING FÄLTMÄTINSTRUKTION 6(8) e) Placera ljudintensitetsproben i första mätposition och tryck i 2 nd /start. Om du använder Remote Control-handtaget, tryck på start-knappen f) Flytta proben till en rutposition i taget, och för varje ny mätning tryck på Proceedknappen g) När mätningen är genomförd i alla positioner, håll ner 2 nd funktionen tryck på mbar, C och m 2 för att med siffertangenterna lägga in värden för omgivande temp, barometertryck och för totalarean på den uppmätta ytan. h) Läs av ljudeffekten direkt från displayen eller koppla in skrivaren och tryck på Digital Output. i) För att få ut värdena för de enskilda mätpositionerna tryck på Mem-knappen. Med pilknapparna under Averagning Time kan man sedan knappa fram de olika mätpunkterna P 1, P 2 o s v och läsa av resultaten ljudintensitet L 1, ljudtryck Lp samt differens δ pl för de olika positionerna. OBS! Mätresultaten ligger kvar till dess en ny mätning startar och lagras i analysatorn. Metoden kan också användas för bestämning av ljudeffekt på enskilda delar av komplexa maskiner. 2.5 Ljudtransmission Som ett alternativ till de normala sätten att studera ljudtransmission och reduktion i byggnader, d v s genom att mäta medelljudtryck och efterklangstid, kan man använda ljudintensitetsmätning. För att studera transmission ex vis genom en vägg, delas väggen in i segment och scanningstekniken används. Resultatet av en sådan mätning framgår ur följande bild Mottagarrum Mottagarrum Flanktransmission Sändarrum Tekniken kan också användas för att studera akustisk läckage eller för att jämföra absorbtionsegenskaper hos olika material.
ÖREBRO LÄNS LANDSTING FÄLTMÄTINSTRUKTION 7(8)
ÖREBRO LÄNS LANDSTING FÄLTMÄTINSTRUKTION 8(8) 3. Utskrift 3.1 Utskriftsformat efter en mätning över en yta Format väljs genom att hålla in 2 nd-knappen, trycka på DIG formatknappen och sedan välja 1-7. Format 0-5 ger ljudeffekten Lw över hela ytan, medan Format 6-7 ger ljudintensiteten över respektive delyta om analysatorn är inställd på L I vid utskrift. Om inställningen är Lp får man istället ljudtrycket vid utskrift i Format 6-7. 3.2 Utskriftsformat vid frekvensanalys Format 0-5 ger ljudeffekten L w för resp frekvens, medan Format 6-7 visar ljudintensiteten om L I är inställd på analysatorn innan utskrift.