GB/T 16539-1996 声学 振速法测定噪声功率级 用于封闭机器的测量

GB/'r16539一1996

前言

本标准是在我国相应工作基础上，并参考了ISO/TR7849-1987《用测振法确定机器辐射的空气

噪声》文件编制的。

在1979年该国际标准草案第一稿提出之前，我国已对该项技术进行了研究，经十多年的研究和应

用表明我国在应用技术和标准化方面有较大发展，工业生产也迫切需要这方面的技术能早日以标准的

形式推广应用，所以及时制订本国家标准，以适应我国经济技术发展和工业生产的需要，是很必要的。

影响此项技术标准化的因素主要有四方面，一是作为标准，该方法的应用范围尚须进一步明确;二

是实际应用中，同类机器辐射指数曲线标准化的问题;三是用一般仪器测试的复杂性;四是对测试方法

精度的认识。对这些问题我国均已得到较好的解决，经过大量的试验及计算分析得到了一些机器(如电

机、电器、电冰箱等)辐射指数的标准化曲线;同时，我国还研制了带有这些标准化曲线计权网络及A计

权的振动噪声检测仪，使测振法测试更为简便实用。在此荃础上经过大量实验验证，证明了此方法的工

程精度，同时限定了此方法仅适用于对封闭机器的测试。从而推动了本标准的制订。这些方面也反映了

本标准对ISO/TR7849-87的改进。

本标准的附录A,附录B、附录C、附录D、附录E,附录F均为标准的附录。

本标准由全国声学标准化技术委员会提出并归口，

本标准起草单位:机械部上海电器科学研究所、中国航空工业总公司上海航空测控技术研究所。

本标准主要起草人:陈业绍、穆景坤。

中华人民共和国国家标准

声学振速法测定噪声源声功率级

用于封闭机器的测量

GB/T16539一1996

Acoustics-Determinationofsoundpowerlevelsof

noisesourcesusingvibrationvelocity-

Measurementforseatmachinery

1范围

本标准规定了用测量表面振动来确定机器表面振动所辐射的空气声功率的测量方法。此方法特别

适用于那些由于背景噪声很高或其他环境影响较大而不可能按GB3767,GB3768,GB6881,GB6882,

GB10069等用声压法测定机器噪声的基础标准或专业标准规定直接正确测定空气噪声的场合。

本标准仅适用于由封闭固体结构表面振动辐射噪声的情况，而不适用于由空气动力产生噪声的情

况。本标准所规定的方法主要适用于稳态声源。

计算辐射系数的导则由附录D给出。推荐频段的选择由附录E给出。

本标准所规定的程序，可以通过测量表面各部分的振动来确定整个机器结构振动辐射的声功率。

本标准测定A计权声功率级结果的准确度为2级，其测量方法的不确定度不大于2dB。对于声辐

射指数未知而采用理论值进行测量时，其测定结果的准确度至少应达到3级，否则不宜采用本标准的方

法。

2引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文，本标准出版时，所示版本均

为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用本标准最新版本的可能性。

GB3238-82声学量的级及其基准值

GB3240-82声学测量中的常用频率(neqISO266:1975)

GB3241-82声和振动分析用的1/1和1/3倍频程滤波器(neqIEC225:1966)

GB3767-1996声学声压法测定噪声源声功率级反射面上方近似自由场的工程法(eqvISO

3744-1994)

GB3768-1996声学声压法测定噪声源声功率级反射面上方采用包络测量表面的简易法

(eqvISO3746-1995)

GB3785-83声级计的电声性能及测试方法

GB6881-86声学噪声源声功率级的测定混响室精密法和工程法((neqISO3741:1975,

neqISO3742:1975,neqISO3743:1976)

GB6882-86声学噪声源声功率级的测定消声室和半消声室精密法(neqISO3745:1977)

GB10069.1-88旋转电机噪声测定方法及限值噪声工程测定方法

国家技术监督局1996一09一，3批准1997一03一01实施

GB/T16539一1996

3总则

本标准适合于在下列情况下确定机器表面振动所辐射的空气噪声:

—当背景噪声(例如其他机器的噪声或房间各面的反射声)比被测机器直接辐射的噪声还要高

时;

—当需要将结构噪声与空气动力噪声分离开时(也就是说在新的声强测试技术不便于应用的那

些场合);

—当需要确定整个声源的结构噪声是来自机器的结构噪声还是来自机组的另一部分时;

—当需要确定机器负载时的噪声又要排除被拖动负载及其他噪声允如向{1士。

本标准提出的试验程序，特别适用于机器的外表形状比较简单的声源

对于相关性很好的一些简单声源(零阶振源或点振源)则更容易处理。可以按理想化的结构(如球、

平板、圆柱体)用相应的理论处理。

对于大多数机器，其振动速度的分布取决于相应频率振动模态、机器结构特性和激励力等因素，而

其辐射因数不仅与上述诸因数有关而且还与辐射面尺寸、相关频率声波在空气中的波长有关。所以，通

常用实验的方法来求取同种类型机器的辐射因数，本标准也给出有关实验程序。

通常，对辐射因数大于一的情况就粗略地假定辐射系数为一。

4定义

本标准采用下列定义。

4.1结构声structure-bornesound

通过机器固体结构传递在可听声频率范围的振动。它可以由固体结构表面的振动速度或振动加速

度来表征。

4.2封闭机器sealmachine

是指机械结构振动噪声主要通过封闭于机器外表面辐射的那类机器设备。

4.3振动速度vibratoryvelocity

位移的时间变化率的矢量。其振动速度的均方根值((r.m.s)用符号V表示，单位为米每秒，m/s,

注:振动位移是振动速度对时间的积分，频率为了时，正弦振动位移有效值((r.m.,.)D由下式计算:

振动加速度是振动速度对时间的微分，频率为f时，正弦振动加速度有效值(r.-0A由下式计算:

月=2nJV

4.4振动速度级LvvibralooyvelocityIevel,L,

速度与基准速度之比的以10为底的对数乘以20，单位为贝尔〔〕,B。但通常用dB为单位，以分贝

(dB)为单位的速度级由式((1)表示:

1一，。,_V

才V‘一上U.8V}l

··.……”..‘.·····..·…….，(1)

式中:V—在有效频带范围内振动速度有效值;

V,—基准速度，一般等于1。一”m/s(二1nm/s),

注

工空气声和结构声基准速度V。的性质同空气中平面波的声强级，声压级和振动逮度级的性质一样，其址值几乎相

等。所以本标准通常采用Vo=5X10-

2上面公式中列出的v。值为G133238的基准值;使用中应注意对不同基准值会得到不同的速度级.所以实际应用

中必须指明基准速度。

4.5辐射因数aradiationfactor.a

GB/T16539一1996

表示声辐射效率的因数，由式((2)计算

。=P.:”，”，.”.““.“……。”·(2)

PCS.V`

式中:P.—机器振动面辐射的声功率，W;

凡—振动表面面积(见3.8条),1z;

PC—空气声阻抗((P:空气平均密度，。:空气声速),Pa"s/m;

V2-S。面上振动速度有效值的平方均值，mm/s,

a,P.,V是在同一时期的三个量。

4.6辐射指数radiationindex

用10Igo来表示。

4.7空气声功率级Lwairbornesoundpowerlevel,L}

给出的声功率与参考声功率之比，取以10为底对数的10倍。有时按指定的频率宽度表示，例如倍

频程声功率级，1/3倍频程声功率级等。空气声功率级以分贝为单位表示(参考声功率:1pW)。对于机

器表面规定部分的空气声功率级LW.由式(3)给出:

，_，八，_P.

‘w，一iv.鹅二厂”，“.“…“.“.“·”.”.“……(3)

Yo

式中:P.—相关机器表面辐射的声功率，W;

Po-基准声功率(=10-'1W=1PW),W,

4.8振动测量面vibrationmeasurementsurface

测量位置分布所需而假定的表面或部分表面。其面积用符号S.表示。

4.9附加结构振动速度级extraneousstruoture-bornevelocitylevel

当机器没有工作或其他无关的振源影响时，所测定到的振动速度级。附加结构声是由被测机器之外

的其他结构产生的，如由联结的辆合机组产生的。

4.10零阶球源sphcricalsourceofzeroorder

在整个外表面上按同一相位相同幅值进行的球形振动。

5测试仪器

5.1概述

本标准对测试仪器及其所用传感器作了规定，大多数情况下适于用轻便的加速度计，当然特殊情况

用其他类型的仪器和测试技术也是需要的。(例如非接触传感器，激光多普勒测试方法等)。

5.2振动传感器

振动传感器应能装在振动表面上.

作为宽频率范围的振动测量，优先采用压电加速度计。在特殊场合选用传感器时，应按环境条件的

要求选择传感器的参数。

采用加速度计时，其频响的平直部分应与测量频率范围一致。加速度计的上限颇率应设置在加速度

计的1/3谐振频率处。

只要灵敏度足够，应尽可能采用轻的加速度计，使传感器的动态质量远小于附着点结构的动态质量

对〔于平板应为。.2ac,,h'/.f，见公式B23.

5.3测量放大器

由传感器产生的信号应经过电荷放大器、积分器、放大器、滤波并指示出有效值。结构噪声测量用的

仪器还应采用符合标准要求并带有A计权及辐射指数计权网络的测振仪。该仪器应有分贝值的指示，

其精度应符合GB3785标准规定的。型或1型声级计精度的要求。

5.4滤波器

GB/T16539一1996

用于结构噪声测鱼测振仪的滤波器，除一般测振仪必备的高低通滤波器外，还应备有下列滤波器:

—应备有符合GB3241标准要求的带通滤波器;

一一符合GB3785标准I型精度要求的A计权网络;

—若有可能，最好有符合被测机器辐射指数10lg。曲线的计权网络滤波器。这些辐射指数曲线

应作为标准化的曲线订于相应机器的有关测试方法标准中。

55校检

备有一般带通滤波器的测振仪应每年在计量部门检验。

备有辐射指数计权网络的振动噪声检测仪，应在指定的专业计量检测部门每年检验一次。

6安装及工况

6.1大多数情况下，声功率的辐射取决于安装和工况两种因素，通常按6.2和6.3条考虑。但对于有相

应空气声测量规程的机器则应按其规程的规定进行。

6.2对机器的说明

如果机器的部件或辅助设