Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12179-2:2017 (ISO 9614-2:1996) Âm học - Phần 2: Đo bằng cách quét

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 12179-2:2017
ISO 9614-2:1996

ÂM HỌC - XÁC ĐỊNH MỨC CÔNG SUẤT ÂM CỦA CÁC NGUỒN ỒN SỬ DỤNG CƯỜNG ĐỘ ÂM -
PHẦN 2: ĐO BẰNG CÁCH QUÉT

Acoustics - Determination of sound power levels of noise sources using sound intensity -
Part 2: Measurement by scanning

Lời nói đầu

TCVN 12179-2:2017 hoàn toàn tương đương với ISO 9614-2:1996.

TCVN 12179-2:2017 do Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 43 Âm học biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ tiêu chuẩn TCVN 12179 (ISO 9614), Âm học - Xác định mức công suất âm của các nguồn ồn sử dụng cường độ âm gồm các tiêu chuẩn sau:

- TCVN 12179-1:2017 (ISO 9614-1:1993), Phần 1: Đo tại các điểm rời rạc;

- TCVN 12179-2:2017 (ISO 9614-2:1996), Phần 2: Đo bằng cách quét;

- TCVN 12179-3:2017 (ISO 9614-3:2002), Phần 3: Phương pháp đo chính xác bằng cách quét.

Lời giới thiệu

0.1  Mức công suất âm phát ra từ nguồn về mặt giá trị bằng tích phân của tích vô hướng vecto cường độ âm và vecto diện tích nguyên tố lấy trên bề mặt bất kỳ bao quanh nguồn âm. Các tiêu chuẩn trước đó mô tả các phương pháp xác định mức công suất âm của các nguồn ồn, chủ yếu là từ ISO 3740 đến ISO 3747, trừ trường hợp quy định mức áp suất âm là đại lượng âm sơ cấp phải đo. Tương quan giữa mức cường độ âm và mức áp suất âm tại một điểm phụ thuộc vào các đặc điểm của nguồn âm, của môi trường đo và sự phân bố các vị trí đo liên quan của nguồn. Vì vậy các tiêu chuẩn từ ISO 3740 đến ISO 3747 cần thiết xác định các đặc điểm của nguồn, môi trường và các qui trình đánh giá, cùng các phương pháp đo nhằm hạn chế độ không đảm bảo đo của phép xác định mức công suất âm trong các giới hạn chấp nhận.

Các qui trình mô tả trong các tiêu chuẩn từ ISO 3740 đến ISO 3747 không phải luôn luôn thích hợp, do các nguyên nhân sau:

a) cần các cơ sở vật chất có chi phí cao, nếu yêu cầu cấp chính xác cao. Thông thường không có khả năng lắp đặt và vận hành các bộ phận thiết bị lớn trong các cơ sở như vậy;

b) không áp dụng được các qui trình này khi có các mức tiếng ồn từ bên ngoài sinh ra từ các nguồn khác cao hơn nguồn đang nghiên cứu.

0.2  Tiêu chuẩn này quy định các phương pháp xác định mức công suất âm của các nguồn, trong phạm vi cụ thể của độ không đảm bảo đo, dưới các điều kiện thử nhưng lại không khắt khe như các điều kiện thử quy định trong các tiêu chuẩn ISO 3740 đến ISO 3747. Mức công suất âm là mức công suất âm tại chỗ (in situ) được xác định theo qui trình nêu trong tiêu chuẩn này; về mặt vật lý là hàm số của môi trường, và trong một số trường hợp, mặc dù từ cùng một nguồn, nhưng khi xác định dưới các điều kiện khác thì công suất âm có thể khác nhau.

Khuyến nghị đối với những người thực hiện các phép đo cường độ âm theo tiêu chuẩn này phải là người có kinh nghiệm và được đào tạo thích hợp.

0.3  Tiêu chuẩn này bổ sung cho TCVN 12179-1 (ISO 9614-1) và các tiêu chuẩn từ ISO 3740 đến ISO 3747 quy định các phương pháp khác nhau để xác định các mức công suất âm của các máy móc và thiết bị. Tiêu chuẩn này chủ yếu khác ISO 3740 đến ISO 3747 ở ba khía cạnh:

a) Các phép đo được thực hiện bằng cường độ âm cũng như áp suất âm.

b) Độ không đảm bảo của mức công suất âm xác định theo phương pháp quy định tại tiêu chuẩn này được phân loại theo các kết quả của các phép thử bổ sung quy định và các phép tính được thực hiện liên quan các phép đo thử.

c) Các mức giới hạn hiện hành của thiết bị đo cường độ phù hợp với IEC 1043 hạn chế các phép đo đến dải một phần ba octa từ 50 Hz đến 6,3 kHz; các giá trị trọng số A dải băng tần giới hạn được xác định từ các giá trị một octa hoặc một phần ba octa và không bằng các phép đo trực tiếp trọng số A.

0.4  Tích phân trên bất kỳ bề mặt nguồn nào được bao quanh hoàn toàn của tích của vecto cường độ âm vô hướng và vecto diện tích thành phần liên quan sẽ cung cấp số đo công suất âm phát trực tiếp vào không khí bởi tất cả các nguồn nằm trong phạm vi bề mặt bao quanh và không kể âm phát ra bởi các nguồn nằm ngoài bề mặt đo này. Trên thực tế, việc loại trừ này chỉ hữu hiệu nếu nguồn thử và các nguồn khác của cường độ từ bên ngoài trên bề mặt đo là cố định vào thời điểm đó. Khi có các nguồn âm hoạt động ngoài bề mặt đo, thì bất kỳ hệ thống nào nằm trong phạm vi bề mặt đo đều có thể hấp thụ một phần năng lượng ngẫu nhiên trên nó. Tổng công suất âm hấp thụ được trong phạm vi bề mặt đo sẽ xuất hiện như một sự đóng góp giá trị âm vào công suất của nguồn, và có thể tạo sai số cho phép xác định công suất âm. Để giảm thiểu sai số liên đới, cần loại bỏ chất liệu hấp thụ âm nằm trong bề mặt đo, mà thông thường không xuất hiện trong quá trình hoạt động của nguồn đang thử.

Phương pháp này dựa trên việc lấy mẫu của trường cường độ pháp tuyến với bề mặt đo bằng cách chuyển dịch liên tục đầu đo cường độ dọc theo một hoặc nhiều tuyến đường quy định. Sai sổ lấy mẫu là hàm số của sự thay đổi về không gian của thành phần cường độ pháp tuyến trên bề mặt đo, phụ thuộc vào hướng của nguồn, bề mặt lấy mẫu đã chọn, kiểu và tốc độ của đầu quét, và sự gần kề của các nguồn từ bên ngoài bề mặt đo.

Độ chính xác của phép đo thành phần pháp tuyến của cường độ âm tại một vị trí là rất nhạy với sự chênh lệch giữa mức áp suất âm tại chỗ và mức cường độ âm pháp tuyến tại chỗ. Có thể xuất hiện sự chênh lệch lớn khi vecto cường độ tại vị trí đo hướng một góc rộng (khoảng 90°) với pháp tuyến tại chỗ bề mặt đo. Cách khác, mức áp suất âm tại chỗ có thể có những đóng góp lớn từ các nguồn ngoài bề mặt đo, nhưng có thể liên quan với dòng năng lượng âm nhỏ thực, như trong trường âm vang trong một phòng cách âm, hoặc trường này có thể phản ứng mạnh vì có trường gần và/hoặc sóng đứng.

Độ chính xác của phép xác định công suất âm chịu ảnh hưởng bất lợi của dòng năng lượng âm vào thể tích bao quanh bởi bề mặt đo qua một phần của bề mặt đó, thậm chí, về nguyên tắc được bù lại do dòng năng lượng tăng lên từ thể tích qua phần còn lại của bề mặt đo. Điều kiện này sinh ra bởi sự có mặt nguồn từ bên ngoài mạnh gần nó, nhưng ngoài bề mặt đo.

ÂM HỌC - XÁC ĐỊNH MỨC CÔNG SUẤT ÂM CỦA CÁC NGUỒN ỒN SỬ DỤNG CƯỜNG ĐỘ ÂM -
PHẦN 2: ĐO BẰNG CÁCH QUÉT

Acoustics - Determination of sound power levels of noise sources using sound intensity -
Part 2: Measurement by scanning

1  Phạm vi áp dụng

1.1  Tiêu chuẩn này quy định phương pháp đo thành phần của cường độ âm pháp tuyến với bề mặt đo được chọn sao cho bao quanh (các) nguồn ồn có mức công suất âm được xác định.

Sự tích phân theo bề mặt của thành phần cường độ pháp tuyến với bề mặt đo được ước tính bằng cách chia nhỏ bề mặt đo thành các phần nhỏ liền kề nhau, và quét đầu đo cường độ qua từng phần nhỏ dọc theo đường liên tục bao phủ phạm vi của phần nhỏ đó. Thiết bị đo xác định thành phần cường độ pháp tuyến trung bình và bình phương áp suất âm trung bình trên khoảng thời gian của mỗi lần quét. Có thể thực hiện thao tác quét thủ công hoặc bằng hệ thống cơ học.

Mức công suất âm được lấy trọng số trong dải tần số giới hạn được tính từ các giá trị dải một phần ba octa hoặc một octa đo được. Phương pháp này có thể áp dụng cho các nguồn mà có thể xác định bề mặt đo cố định về mật vật lý, và trên đó tiếng ồn phát ra từ nguồn thử và từ các nguồn từ bên ngoài đáng kể khác là cố định đúng thời điểm, như định nghĩa tại 3.13. Nguồn ồn được xác định theo sự lựa chọn bề mặt đo. Phương pháp này có thể áp dụng tại chỗ, hoặc trong các môi trường thử có mục đích đặc biệt.

Tiêu chuẩn này quy định các qui trình bổ sung, được mô tả tại Phụ lục B, áp dụng cùng phép xác định công suất âm. Sử dụng các kết quả để chỉ ra chất lượng của phương pháp xác định, và cấp chính xác của phương pháp. Nếu chất lượng cho thấy không đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn này, thì sửa đổi qui trình thử theo cách được chỉ ra.

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các dải tần số mà công suất âm của nguồn cho thấy là giá trị âm đối với phép đo.

1.2  Tiêu chuẩn này áp dụng cho các nguồn đặt tại bất kỳ môi trường nào mà không quá thay đổi theo thời gian làm giảm cấp chính xác của phép đo cường độ âm đến mức không chấp nhận được, và cũng không phải là đối tượng đo cường độ đối với các dòng khí có tốc độ hoặc độ không ổn định không chấp nhận được (xem 5.2.2, 5.3 và 5.4).

Trong một số trường hợp, cho thấy các điều kiện thử là quá bất lợi để có thể đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn này. Khi các mức tiếng ồn từ bên ngoài có thể vượt quá chỉ số khả năng động của thiết bị đo hoặc có thể thay đổi quá mức trong quá trình thử. Trong các trường hợp như vậy, phương pháp nêu trong tiêu chuẩn này là không phù hợp để xác định mức công suất âm của nguồn.

CHÚ THÍCH 1: Các phương pháp khác (ví dụ phương pháp xác định các mức công suất âm từ các mức rung bề mặt như mô tả trong ISO/TS 7849), có thể phù hợp hơn.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi (nếu có).

IEC 942, Sound calibrators (Bộ hiệu chuẩn âm).

IEC 1043, Electroacoustics - Instruments for the measurement of sound intensity - Measurements with pairs of pressure sensing microphones. (Điện âm - Thiết bị dùng cho phép đo cường độ âm - Phép đo bằng các cặp micro cảm ứng áp suất).

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này, áp dụng các định nghĩa và thuật ngữ sau đây:

3.1  Các mức áp suất âm

3.1.1

Mức áp suất âm (sound pressure level)

L_p

Mười lần logarit cơ số 10 của tỷ số giữa trung bình bình phương áp suất âm và bình phương mức áp suất âm qui chiếu. Mức áp suất âm qui chiếu là 20 μPa.

Mức áp suất âm được tính bằng đexiben.

3.1.2

Mức áp suất âm trung bình trên phần nhỏ (segment-average sound pressure level)

L_pi

Mười lần logarit cơ số 10 của tỷ số giữa áp suất âm trung bình bình phương được lấy trung bình theo không gian trên phần nhỏ i và bình phương áp suất âm qui chiếu.

Mức áp suất âm được tính bằng đexiben.

3.2

Cường độ âm tức thời, (instantaneous sound intensity)

I (t)

Tốc độ tức thời của dòng năng lượng âm trên đơn vị diện tích bề mặt theo hướng của vận tốc hạt âm tức thời tại chỗ.

Đây là đại lượng vecto bằng tích của áp suất âm tức thời tại một điểm và vận tốc phần từ liên quan:

Trong đó

p(t) là áp suất âm tức thời tại một điểm;

 là tốc độ phần từ âm tức thời tại cùng điểm đó;

t là thời gian.

3.3

Cường độ âm, (sound intensity)

Là giá trị thời gian trung bình của  trong trường âm cố định tạm thời:

Trong đó T là khoảng thời gian lấy tích phân

và

I là độ lớn có dấu của ; dấu có ý chỉ hướng, và được quyết định theo sự lựa chọn hướng dương (+) của dòng năng lượng;

 là độ lớn không dấu của .

3.4

Cường độ âm pháp tuyến (normal sound intensity)

I_n

Thành phần của cường độ âm theo hướng vuông góc với bề mặt đo xác định bằng vecto pháp tuyến đơn vị .

Trong đó  là vecto pháp tuyến đơn vị hướng ra khỏi thể tích được bao quanh bởi bề mặt đo;

3.5

Mức cường độ âm pháp tuyến (normal sound intensity level)

L_In

Số đo logarit của giá trị cường độ âm pháp tuyến không dấu |I_n|, tính bằng:

Trong đó I₀ là cường độ âm qui chiếu (= 10^-12 Wm^-2), tính bằng đexiben.

Khi I₀ là giá trị âm, thì mức này được biểu thị là (-) XX dB, trừ trường hợp được sử dụng khi đánh giá δ_plo (xem 3.11).

3.6  Công suất âm

3.6.1

Công suất âm từng phần (partial sound power)

P_i

Tỷ lệ giữa thời gian trung bình của dòng năng lượng âm đi qua một phần bề mặt đo, tính bằng:

Trong đó

(I_ni) là độ lớn có dấu của cường độ âm pháp tuyến trung bình các phần tại phần nhỏ i của bề mặt đo;

S_i là diện tích của phần nhỏ i.

|P_i| là độ lớn của P_i,

3.6.2

Công suất âm (sound power)

P

Tổng áp suất âm sinh ra từ nguồn, xác định theo phương pháp của tiêu chuẩn này, tính bằng:

và

Trong đó N là tổng số các phần nhỏ của bề mặt đo.

3.6.3

Mức công suất âm từng phần (partial sound power level)

L_wi

Số đo logarit của công suất âm đi qua phần nhỏ i của bề mặt đo, tính bằng:

Trong đó P₀ là công suất âm qui chiếu (=10^-12W).

Mức công suất âm tính bằng đexiben.

Khi P_i là giá trị âm, thì được biểu thị là (-) XX dB.

3.6.4

Mức công suất âm (sound power level)

L_w

Số đo logarit của công suất âm sinh ra từ nguồn, xác định theo phương pháp của tiêu chuẩn này, tính bằng:

Mức công suất âm biểu thị bằng đexiben.

Khi P là giá trị âm, thì được biểu thị là (-) XX dB chỉ dùng cho mục đích ghi chép.

3.7

Bề mặt đo (measurement surface)

Bề mặt giả định thực hiện phép đo cường độ, và bao quanh nguồn ồn, hoặc kết hợp cùng bề mặt cứng, liên tục về mặt âm, bao quanh nguồn ồn trong quá trình thử. Trong các trường hợp, khi bề mặt giả thiết xuyên qua các vật thể có bề mặt cứng, thì bề mặt đo kết thúc tại các đường giao nhau giữa vật thể và bề mặt.

3.8

Phần nhỏ (segment)

Một trong số những bề mặt nhỏ hơn mà được chia ra từ bề mặt đo.

3.9

Cường độ từ bên ngoài (extraneous intensity)

Sự đóng góp vào cường độ âm sinh ra do hoạt động của các nguồn âm từ bên ngoài vào bề mặt đo (các cơ chế nguồn hoạt động bên ngoài thể tích được bao quanh bằng bề mặt đo).

3.10

Đầu đo (probe)

Một phần của hệ thống đo cường độ kết hợp với cảm biến.

3.11

Chỉ số cường độ áp suất dư (pressure-residual intensity index)

δ_plo

Sự chênh lệch giữa L_p và L_i khi đầu đo cường độ được đặt và hướng về trường âm sao cho cường độ âm bằng zero (không), và được biểu thị bằng đexiben.

Các nội dung chi tiết xác định δ_plo được nêu tại IEC 1043.

3.12

Chỉ số khả năng động (dynamic capacity index)

L_d

Tính theo công thức:

Và được tính bằng đexiben.

Giá trị K được chọn theo cấp chính xác yêu cầu (xem Bảng 1).

Bảng 1 - Hệ số sai số độ chệch, K

3.13

Tín hiệu ổn định (stationary signal)

Tín hiệu có các tính chất về thời gian trung bình trong quá trình đo trên một phần nhỏ của bề mặt đo là bằng các tính chất thu được tại cùng phần nhỏ đó, khi chu kỳ trung bình được mở rộng trên toàn bộ thời gian thực hiện đo tại tất cả các phần nhỏ trên bề mặt đo.

CHÚ THÍCH 2: Theo định nghĩa này, thì các tín hiệu chu kỳ là cố định nếu tại từng phần nhỏ thời gian đo kéo dài trong ít nhất mười chu kỳ.

3.14

Các chỉ thị trường âm (field indicators)

F_pl đến F_+/-

Xem Phụ lục A.

3.15

Quét (scan)

Sự chuyển dịch liên tục của đầu đo cường độ dọc theo đường quy định trên một phần nhỏ của bề mặt đo.

3.16

Mặt độ đường quét (scan-line density)

Sự ngược lại của khoảng cách trung bình của các đường quét liền kề.

4  Các yêu cầu chung

4.1  Kích cỡ nguồn ồn

Không hạn chế kích cỡ nguồn ồn. Phạm vi của nguồn được xác định theo sự lựa chọn bề mặt đo.

4.2  Tính chất của tiếng ồn phát ra từ nguồn

Tín hiệu phải ổn định theo thời gian, như xác định tại 3.13. Nếu một nguồn hoạt động theo một chu kỳ nhiệm vụ, trong đó có những chu kỳ hoạt động ổn định liên tục khác nhau, theo tiêu chuẩn này, công suất âm riêng lẻ được xác định và báo cáo đối với từng chu kỳ khác biệt. Chú ý không tiến hành đo trong khoảng thời gian hoạt động của các nguồn ồn bên ngoài không cố định, mà có thể dự đoán được các sự cố xảy ra (xem Bảng B.1 tại Phụ lục B).

4.3  Độ không đảm bảo đo

Giá trị mức công suất âm của nguồn âm được xác định bằng cách áp dụng một lần qui trình quy định trong tiêu chuẩn này có thể sẽ khác với giá trị đích thực. Không thể đánh giá được một cách chính xác sự chênh lệch thực tế, nhưng có thể công bố sự tin cậy rằng giá trị mức công suất xác định được sẽ nằm trong một phạm vi nhất định xung quanh giá trị thực tế, dựa trên giả định hợp lý rằng các giá trị được xác định bởi nhiều lần theo qui trình này thì thường được phân bổ xung quanh gần giá trị đích thực. Khi thực hiện lặp đi lặp lại cách xác định đối với nguồn đặt tại vị trí thử cho trước dưới các điều kiện giống hệt phép thử thông thường, sử dụng cùng các qui trình và thiết bị thử, các giá trị được xác định như vậy sẽ tạo thành bộ dữ liệu mô tả độ lặp lại về mặt thống kê của phép xác định. Khi các giá trị được xác định từ các phép thử phù hợp với tiêu chuẩn này, nhưng được thực hiện trên nguồn đã cho trước tại các vị trí thử khác nhau, sử dụng các thiết bị thử khác nhau, thì bộ số liệu nhận được như vậy sẽ mô tả độ tái lập về mặt thống kê của phép xác định. Độ tái lập bị ảnh hưởng bởi các sự thay đổi của các điều kiện môi trường tại các vị trí thử và bị ảnh hưởng bởi các sự thay đổi trong phương pháp mang tính thực nghiệm và dưới các điều kiện môi trường tại các vị trí thử. Các độ lệch chuẩn này không tính đến các thay đổi của kết quả công suất âm sinh ra bởi sự thay đổi trong các điều kiện hoạt động của nguồn (ví dụ, tốc độ quay, đường dây điện áp), hoặc các điều kiện lắp đặt. Đối với các mục đích của tiêu chuẩn này, các độ lệch chuẩn lớn nhất của độ tái lập được quy định trong Bảng 2.

CHÚ THÍCH 3: Nếu trong một số phép thử nhất định sử dụng cùng một loại thiết bị và các cơ sở vật chất, thì các kết quả của các phép xác định công suất âm trên một nguồn cho trước tại vị trí cho trước thì có thể thể hiện các độ lệch chuẩn nhỏ hơn so với các độ lệch chuẩn nêu trong Bảng 2.

CHÚ THÍCH 4: Đối với một họ đặc biệt của các nguồn âm có kích cỡ tương tự với phổ công suất âm tương tự hoạt động trong các điều kiện môi trường tương tự, và được tiến hành đo phù hợp theo một cách thức thử cụ thể, thì các độ lệch chuẩn của độ tái lập có thể nhỏ hơn so với các độ lệch chuẩn nêu trong Bảng 2. Các phương pháp thống kê về đặc điểm của các lô máy móc được nêu tại ISO 7574-4.

CHÚ THÍCH 5: Các qui trình của tiêu chuẩn này và các độ lệch chuẩn nêu trong Bảng 2 có thể áp dụng cho các phép đo đối với nguồn cho trước. Đặc điểm của các mức công suất âm của một loạt các nguồn thuộc cùng họ hoặc loại được sử dụng trong các phương pháp lấy mẫu ngẫu nhiên trong đó các khoảng tin cậy được quy định, và các kết quả được biểu thị theo các giới hạn trên mang tính thống kê. Khi áp dụng các kỹ thuật này, tổng độ lệch chuẩn hoặc là đã biết hoặc ước lượng được, kể cả độ lệch chuẩn khi đo, trong đó số đo độ lệch trong kết quả công suất âm giữa các máy riêng lẻ trong lô được quy định tại ISO 7574-1.

Trong tiêu chuẩn này, có hai cấp chính xác được quy định trong Bảng 2. Các độ không đảm bảo đã nêu có tính đến các sai số ngẫu nhiên liên quan đến qui trình đo, cùng với sai số độ chệch lớn nhất của phép đo được giới hạn bằng cách chọn hệ số sai số độ chệch K thích hợp với cấp chính xác theo yêu cầu (xem Bảng 1). Chúng không tính đến các dung sai về hiệu suất danh nghĩa của thiết bị như quy định tại IEC 1043, hoặc cũng không tính đến các ảnh hưởng do thay đổi về các điều kiện lắp đặt, và hoạt động của nguồn.

CHÚ THÍCH 6: Không có đủ các dữ liệu dưới 50 Hz để làm căn cứ tính các giá trị độ không đảm bảo. Trong của tiêu chuẩn này, phạm vi thông thường của các dữ liệu trọng số A được bao trùm bởi các dải một octa từ 63 Hz đến 4 kHz, và các dải một phần ba octa từ 50 Hz đến 6,3 kHz. Giá trị trọng số A được tính cho các mức dải một octa trong phạm vi từ 63 Hz đến 4 kHz, và các mức dải một phần ba octa trong phạm vi từ 50 Hz đến 6,3 kHz, là đúng nếu không có các mức quá cao trong các dải từ 31 Hz đến 40 Hz và từ 8 kHz đến 10 kHz. Đối với mục đích của việc đánh giá này, các mức có ý nghĩa là các mức của dải mà sau trọng số A không lớn hơn 6 dB dưới giá trị trọng số A đã tính được. Nếu các phép đo trọng số A và các phép xác định mức công suất âm liên quan được thực hiện trong dải tần số hạn chế hơn, thì phải công bố dài này theo 10.6 b).

Độ không đảm bảo trong phép xác định mức công suất âm của nguồn ồn có liên quan đến bản chất trường âm của nguồn, bản chất trường âm từ bên ngoài, mức hấp thụ của nguồn dưới điều kiện thử, và liên quan đến loại qui trình lấy mẫu và qui trình đo được áp dụng trong trường cường độ. Vì lý do này, tiêu chuẩn này quy định các qui trình ban đầu để xác định, đánh giá các chỉ số về bản chất trường âm mà tồn tại trong vùng bề mặt đo dự kiến (xem Phụ lục A). Sử dụng các kết quả của phép thử đầu tiên này để lựa chọn hành động thích hợp theo Bảng B.1.

Nếu chỉ yêu cầu phép xác định trọng số A, thì có thể bỏ qua bất cứ mức dải trọng số A đơn lẻ thấp hơn ít nhất 10 dB dưới mức dải trọng số A cao nhất. Nếu nhiều hơn 1 dải các mức xuất hiện có độ lớn không đáng kể, thì có thể bỏ qua chúng nếu mức tổng của các công suất trọng số A trong các dài này thấp hơn ít nhất 10 dB dưới mức của dải trọng số A cao nhất. Nếu chỉ yêu cầu mức công suất âm tổng cộng theo trọng số tần số, thì độ không đảm bảo của phép xác định mức công suất âm tại bất kỳ dải nào, trong đó giá trị theo trọng số của nó thấp hơn ít nhất 10 dB dưới mức tổng thể theo trọng số , là không liên quan.

Bảng 2 - Độ không đảm bảo trong phép xác định các mức công suất âm

5  Môi trường âm

5.1  Tiêu chí đảm bảo sự phù hợp của môi trường thử

Môi trường thử phải đảm bảo sao cho nguyên tắc đo cường độ âm bằng một thiết bị cụ thể như nêu tại IEC 1043 không bị mất hiệu lực. Ngoài ra, môi trường thử phải đáp ứng các yêu cầu nêu tại 5.2 đến 5.5.

5.2  Cường độ từ bên ngoài

5.2.1  Mức cường độ từ bên ngoài

Phải giảm thiểu mức của cường độ từ bên ngoài sao cho không làm giảm cấp chính xác của phép đo (xem Công thức (B.2) của Phụ lục B). Cố gắng giảm giá trị của chỉ số F_pl (A.2.1 của Phụ lục A) xuống nhỏ hơn 10 dB bằng cách lựa chọn thích hợp bề mặt đo và kiểm soát cường độ bên ngoài.

CHÚ THÍCH 7: Nếu số lượng đáng kể vật liệu hấp thụ là một phần của nguồn thử, thì các mức cao của cường độ bên ngoài có thể dẫn đến các tính toán sai về công suất âm. Phụ lục D nêu các chỉ dẫn về cách đánh giá sai số sinh ra trong các trường hợp đặc biệt khi nguồn thử có thể tắt được trong khi thử.

5.2.2  Độ biến thiên của cường độ từ bên ngoài

Trong quá trình đo phải giảm thiểu độ biến thiên của cường độ bên ngoài bằng các hành động phù hợp trước phép thử (ví dụ, vô hiệu hóa nguồn ồn từ bên ngoài tự động bật tắt mà các nguồn này là không cần cho hoạt động nguồn, làm cho các thao tác viên biết được vấn đề) và lựa chọn các chu kỳ đo thích hợp.

5.3  Gió và dòng khí

Phụ lục C mô tả các tác động bất lợi của dòng khí và sự nhiễu loạn đối với phép đo cường độ âm. Sử dụng kính chắn đầu đo trong các trường hợp có dòng chất lỏng trên bề mặt đo.

Không thực hiện các phép đo khi các điều kiện gió và dòng khí trong vùng lân cận của đầu đo cường độ vi phạm các giới hạn để đáp ứng hiệu suất của hệ thống đo, như quy định của nhà sản xuất. Trừ khi điều này được chứng minh bằng phép đo rằng tốc độ gió/dòng khí lớn nhất trong thời gian trung bình tại tất cả các vị trí trên bề mặt đo nhỏ hơn 4 m/s, sử dụng qui trình sau đây để đánh giá điều kiện môi trường thử trước khi bắt đầu xác định công suất âm. Lựa chọn phần đo nhỏ mà trên đó sự không ổn định của gió hoặc dòng khí được coi là lớn nhất. Xác định mức cường độ âm pháp tuyến của trung bình phần nhỏ L_In, theo qui trình quét đã chọn (8.1) chỉ bằng hai lần quét liên tiếp. Kiểm tra xác nhận rằng tiêu chí 3 của B.1.3 được thoả mãn. Trong các dải tần số mà tiêu chí 3 không thoả mãn thì không được thực hiện phép xác định công suất âm của nguồn theo tiêu chuẩn này. Không tiếp tục lặp lại qui trình này cho đến khi tiêu chí 3 đạt được sự thoả mãn.

5.4  Nhiệt độ

Không đặt đầu đo tại vị trí ít hơn 20 mm đến các vật thể có nhiệt độ khác nhiều so với nhiệt độ không khí xung quanh.

CHÚ THÍCH 8: Sự tiếp xúc của đầu đo với các gradient nhiệt độ dọc theo trục đầu đo có thể tạo ra sự phụ thuộc theo thời gian, những thay đổi khác nhau đối với phản hồi của hai microphone gây ra các sai số độ chệch cho các phép ước lượng cường độ.

5.5  Sự sắp xếp của môi trường xung quanh

Trong quá trình thực hiện phép thử, sự sắp xếp của môi trường thử phải đảm bảo càng ít thay đổi càng tốt, điều này đặc biệt quan trọng nếu nguồn phát ra âm mang bản chất âm sắc. Báo cáo các trường hợp mà trong quá trình thử không tránh được sự thay đổi về môi trường xung quanh. Phải đảm bảo rằng, thí nghiệm viên không đứng tại bất kỳ vị trí nào trên, hoặc sát đường trục của đầu đo trong chu kỳ thời gian đo. Nếu được, loại bỏ tất cả các vật lạ ra khỏi khu vực lân cận của nguồn.

5.6  Điều kiện khí quyển

Áp suất không khí và nhiệt độ ảnh hưởng đến mật độ không khí và tốc độ âm. Sự ảnh hưởng của các đại lượng này đến hiệu chuẩn thiết bị phải được xác định và phải thực hiện các hiệu chính thích hợp đối với các cường độ chỉ định (xem IEC 1043).

6  Thiết bị

6.1  Quy định chung

Sử dụng thiết bị và đầu đo cường độ âm phù hợp các yêu cầu của IEC 1043. Sử dụng thiết bị loại 1 cho các phép xác định cấp 2 và sử dụng các thiết bị loại 1 hoặc loại 2 cho các phép xác định cấp 3. Điều chỉnh thiết bị đo cường độ để áp suất không khí xung quanh và nhiệt độ phù hợp với IEC 1043. Ghi lại chỉ số cường độ áp suất dư của thiết bị sử dụng cho phép đo, như quy định tại IEC 1043 đối với từng dải tần số đo.

6.2  Hiệu chuẩn và kiểm tra trường âm

Thiết bị, kể cả đầu đo phải phù hợp với IEC 1043. Kiểm tra xác nhận sự phù hợp theo IEC 1043 ít nhất một năm một lần trong phòng thử nghiệm thực hiện hiệu chuẩn theo các chuẩn thích hợp, hoặc ít nhất hai năm một lần nếu sử dụng bộ hiệu chuẩn cường độ trước mỗi phép xác định công suất âm. Báo cáo các kết quả phù hợp theo 10.5.

Phải kiểm tra sự vận hành đúng của thiết bị trước khi tiến hành các phép đo, áp dụng qui trình kiểm tra đầy đủ do nhà sản xuất quy định, nếu quy định không cần kiểm tra trường âm, thì thực hiện các qui trình nêu tại 6.2.1 và 6.2.2 để chỉ ra các điều bất thường trong hệ thống đo mà có thể xảy ra trong quá trình vận chuyển, v.v...

6.2.1  Mức áp suất âm

Xác định độ nhạy áp suất của từng microphone của đầu đo cường độ bằng cách sử dụng bộ hiệu chuẩn loại 0 hoặc loại 1 hoặc loại 0L hoặc loại 1L phù hợp theo IEC 942.

6.2.2  Cường độ

Đặt đầu đo cường độ trên bề mặt đo, với trục hướng vuông góc với bề mặt, tại vị trí có cường độ cao hơn so với cường độ trung bình bề mặt. Đo mức cường độ âm pháp tuyến tại tất cả các dải tần số (xem 3.5). Quay 180° đầu đo cường độ quanh trục vuông góc với trục đo và đặt nó cùng tâm điểm âm của nó tại cùng một vị trí như của phép đo đầu tiên. Đo lại cường độ. Lắp đầu đo cường độ lên giá để giữ đúng vị trí khi quay đầu đo. Đối với dải mức lớn nhất đo được tại các dải một octa hoặc một phần ba octa, hai giá trị I_n sẽ có dấu ngược nhau và chênh lệch giữa hai mức cường độ âm sẽ nhỏ hơn 1,5 dB trong tất cả các dải đo đối với thiết bị đo là chấp nhận được.

7  Lắp đặt và vận hành nguồn

7.1  Quy định chung

Lắp hoặc đặt nguồn theo đúng cách đại diện cho cách sử dụng thông thường hoặc theo cách như được nêu trong phương pháp thử nghiệm tiếng ồn cho từng loại máy hoặc thiết bị. Đảm bảo rằng các nguồn có thể có các thay đổi về nguồn/nguồn từ bên ngoài/môi trường thử đều được nhận biết.

7.2  Các điều kiện hoạt động của nguồn dưới điều kiện thử

Sử dụng các điều kiện hoạt động quy định trong phương pháp thử tiếng ồn thích hợp. Nếu không có qui tắc này, thì chọn lựa các điều kiện thích hợp sau:

a) thiết bị dưới các điều kiện vận hành và tải quy định;

b) thiết bị dưới điều kiện ở mức toàn tải;

c) thiết bị dưới điều kiện ở mức không có tải (không tải);

d) thiết bị dưới các điều kiện vận hành tương ứng với điều kiện âm tối đa đại diện cho cách sử dụng bình thường;

e) thiết bị với tải trọng mô phỏng hoạt động dưới các điều kiện xác định một cách thận trọng;

f) điều kiện vận hành của thiết bị với chu kỳ làm việc đặc trưng.

8  Đo các mức thành phần cường độ âm pháp tuyến

Qui trình chung được nêu tại Hình B.1.

8.1  Quét

Thực hiện thao tác quét thủ công hoặc bằng hệ thống cơ học chạy ngang. Cường độ từ bên ngoài sinh ra bởi cơ cấu này khi đo bằng đầu đo phải chỉ ra thấp hơn ít nhất 20 dB so với cường độ trên bề mặt đo.

Chuyển dịch đầu đo cường độ liên tục (quét) dọc theo các đường quy định trên mỗi phần nhỏ của bề mặt đo đã chọn. Đặt thiết bị đo về chế độ đo cường độ âm và áp suất âm lấy trung bình theo thời gian trên toàn bộ thời gian T cho một lần quét trên một phần nhỏ. Thực hiện thao tác quét theo cách như vậy sao cho quét theo đúng tuyến đường quy định, trục đầu đo được duy trì vuông góc với bề mặt đo trong suốt thời gian đo, và tốc độ chuyển dịch đầu đo là không đổi. Trong trường hợp quét cơ học, về mặt kỹ thuật, các điều kiện trên có thể được thỏa mãn với bất kỳ dạng bề mặt đo nào.

Trong trường hợp quét theo phương pháp thủ công, hầu như các điều kiện này không thể đáp ứng một cách chặt chẽ đối với các bề mặt đo cong không đều hoặc gấp đôi. Do đó, thường sử dụng các dạng bề mặt đo đơn giản, đều đặn (xem Phụ lục E). Thành phần cơ bản của lần quét là một đường thẳng đơn. Đường quét phải đảm bảo phù đều trên mỗi phần đo nhỏ với một vận tốc không đổi. Ví dụ được thể hiện trên Hình 1. Khoảng cách trung bình giữa các đường quét liền kề phải bằng nhau và, trên bề mặt đo ban đầu, không vượt quá khoảng cách trung bình của phần đo nhỏ kể từ mặt nguồn thử. Mật độ đường quét được quy định tại 3.16.

Thực hiện thao tác quét thủ công với tốc độ trong phạm vi từ 0,1 m/s đến 0,5 m/s và thao tác quét cơ học với tốc độ trong phạm vi từ 0 m/s đến 1 m/s.

Thời gian của mỗi lần quét bất kỳ trên từng phần nhỏ riêng lẻ không dưới 20 s. Bắt đầu tính thời gian trung bình tại thời điểm bắt đầu quét trên bất kỳ phần nhỏ nào và kết thúc tùy thuộc vào sự hoàn thành làn quét trên phần nhỏ đó.

CHÚ THÍCH 9: Việc lấy trung bình theo thời gian có thể bị tạm ngưng khi đầu đo gặp trở ngại trên đường quét.

Trong quá trình thực hiện thao tác quét thủ công, người quét phải đứng đối diện với phần đang quét, nhưng phải đứng bên cạnh sao cho phần thân người không cản sự bức xạ từ nguồn âm. Trong trường hợp quét cơ học, phải giảm thiểu sự phân tán các mặt cắt của các bộ phận của cơ cấu quét nhằm giảm các ảnh hưởng gây nhiễu sinh ra do sự có mặt của cơ cấu quét.

CHÚ THÍCH 10: Trong các trường hợp, khi F_pl lớn hơn 10 dB, thì nếu các tốc độ quét lớn hơn 0,25 m/s có thể cho các kết quả không đáp ứng tiêu chí 3 của B.1.3, không kể đến sự ổn định của trường âm.

Hình 1 - Ví dụ về kiểu quét

8.2  Bề mặt đo ban đầu

Xác định bề mặt đo ban đầu xung quanh nguồn thử. Bề mặt đo đã chọn có thể chứa các diện tích của bề mặt không hấp thụ (hệ số hấp thụ trường khuếch tán nhỏ hơn 0,06), như sàn bê tông hoặc tường xây, khi thuận tiện. Không thực hiện các phép đo cường độ trên các mặt như vậy và các diện tích của bề mặt không hấp thụ như vậy không nằm trong phạm vi đánh giá công suất của nguồn âm theo Công thức (6).

Bề mặt đo được chia ít nhất thành bốn phần nhỏ. Dạng hình học của từng phần nhỏ phải đảm bảo sao cho có thể quét đầu đo dọc theo đường đã định trước trong khi vẫn duy trì trục đầu đo vuông góc với mặt đã chọn và có thể xác định chính xác diện tích bề mặt đo (xem Phụ lục E). Trong trường hợp quét thủ công, khuyến cáo sử dụng các bề mặt phẳng hoặc cong nhẹ. Ví dụ về các phần nhỏ phẳng phù hợp được thể hiện trên Hình E.1 trong Phụ lục E.

Các phần nhỏ phải được lựa chọn đúng, sao cho được liên kết với các thành phần riêng lẻ của nguồn, hoặc các phần của nó, được xác định theo các đặc điểm hình học, loại vật liệu, các điểm nối, các khẩu độ, v.v...Khi thấy rõ là một phần lớn của công suất âm tổng được phát ra bởi một vùng hoặc các vùng đặc biệt của nguồn, thì phải xác định các nguồn càng kỹ càng tốt, để tách riêng các vùng có công suất âm cao hơn hoặc thấp hơn so với công suất âm trung bình. Phải xác định các phần nhỏ của bề mặt đo càng kỹ càng tốt, theo cách này để chia tách các vùng của bề mặt đo mà có khả năng vượt qua chủ yếu công suất âm từng phần có giá trị âm (-) ra khỏi các vùng của bề mặt đo mà có khả năng vượt qua chủ yếu công suất âm từng phần có giá trị dương (+), ví dụ, các vùng của bề mặt đo nằm giữa nguồn âm thử và các nguồn âm từ bên ngoài mạnh. Kích thước lớn nhất của tất cả các phần nhỏ phải đảm bảo sao cho có thể quét đầu đo dọc theo đường đã định với tốc độ không đổi, mật độ đường quét không đổi và với điều kiện trục đầu đo được duy trì vuông góc với bề mặt đo.

Trong các trường hợp, khi nguồn thử tạo ra bề mặt dạng sóng hoặc phẳng, thì khoảng cách trung bình của một phần nhỏ kể từ nguồn đến mặt đó không được nhỏ hơn 200 mm. Trong các trường hợp, khi nguồn có dạng tương đối nhỏ gọn, thì khoảng cách này giảm xuống còn 100 mm; đối với trường hợp thứ hai, không áp dụng mục “a” của Bảng B.1 và Hình B.1.

8.3  Phép thử ban đầu

Thực hiện phép đo các mức cường độ âm pháp tuyến của trung bình phần nhỏ và các mức áp suất âm trên từng phần nhỏ theo các dải tần số trong đó thực hiện phép xác định công suất âm.

8.3.1  Độ lặp lại của công suất âm từng phần

Đối với phép xác định theo cấp 2, thực hiện hai lần quét riêng trên mỗi phần nhỏ của bề mặt đo, và ghi riêng các mức công suất âm từng phần L_wi (1) và L_wi (2) với tất cả các tần số đo, theo 3.6.3: bất kỳ khi nào hai đường quét riêng biệt phải là trực giao (kiểu quét quay 90°) (xem Hình 1). Đưa giá trị chênh lệch giữa các mức công suất âm từng phần vào Công thức (B.3) của B.1.3. Trong các trường hợp khi không đáp ứng tiêu chí 3, cố gắng xác định nguyên nhân của sự chênh lệch và bỏ qua nếu thích hợp. Nếu hành động này không hiệu quả hoặc không thực tế thì thực hiện theo B.2.

Đối với các phần nhỏ và trong tất cả các dải tần số khi tiêu chí 3 vẫn không được thoả mãn, thì cách xác định mức công suất âm từng phần theo tiêu chuẩn này là không thực hiện được, và trong báo cáo thử phải nêu rõ về sự ảnh hưởng mà độ không đảm bảo của phép xác định mức công suất âm của nguồn trong các dải tần số này vượt quá các giá trị nêu trong Bảng 2 đối với cấp chính xác mong muốn. Nếu, trong bất kỳ một dải tần số nào, tổng công suất âm từng phần đi ngang qua các phần nhỏ mà trên đó tiêu chí 3 không thoả mãn, được ước lượng là nhỏ hơn ít nhất 10 dB dưới công suất âm của nguồn được xác định từ các công suất âm từng phần còn lại khi đi ngang qua các phần nhỏ mà trên đó thoả mãn tiêu chí 3, thì có thể xác định công suất âm của nguồn theo tiêu chuẩn này.

8.3.2  Đánh giá khả năng của thiết bị

Đánh giá chỉ số F_pl cho tất cả các dải tần số đo theo Công thức (A.1) của A.2.1 và đưa các giá trị này vào công thức để đánh giá xác nhận qui trình B.1. cố gắng hạn chế để giá trị F_pl nhỏ hơn 10 dB.

8.3.3  Đánh giá công suất từng phần giá trị âm

Đánh giá chỉ số F_+/- cho tất cả các dải tần số đo theo Công thức (A.2) của A.2.2 và đưa các giá trị này vào công thức để đánh giá xác nhận qui trình B.1.2. Việc đánh giá chỉ số F_+/- là không bắt buộc đối với các phép xác định cấp 3.

8.4  Hành động bổ sung

Đối với các phép xác định cấp 2, khi từng tiêu chí 1,2,3 được đáp ứng trong mỗi dải tần số, thì phép xác định công suất âm ban đầu là đủ tiêu chuẩn, được chấp nhận là kết quả cuối cùng. Đối với các phép xác định cấp 3, chỉ yêu cầu thoả mãn các tiêu chí 1 và 3. Nếu không, thì thực hiện theo B.2. Đo các mức cường độ âm thành phần pháp tuyến và các mức áp suất âm liên quan, sử dụng các cấu hình đo có sửa đổi. Tính lại các chỉ thị trường âm F_pl, và F_+/- và đánh giá chúng theo B.1. Thực hiện hành động theo B.2. Lặp lại qui trình này cho đến khi thu được cấp chính xác mong muốn như thể hiện tại B.1. Trong các trường hợp khi thực hiện lặp lại không đáp ứng các tiêu chí theo quy định, thì ghi lại kết quả thử không đạt và nêu các nguyên nhân kèm theo.

9  Tính mức công suất âm

9.1  Tính các mức công suất âm từng phần cho từng phần nhỏ của (các) bề mặt đo

Tính công suất âm từng phần cho từng dải tần số đối với từng phần nhỏ của bề mặt đo theo Công thức:

trong đó

P_i là công suất âm từng phần đối với phần nhỏ i;

(I_ni) là thành phần cường độ âm pháp tuyến của trung bình phần nhỏ, đo được tại phần nhỏ i của bề mặt đo;

(I_ni) = [(I_ni (1)) + (I_ni (2))]/2

S_i là diện tích phần nhỏ

và L_wi (1) và L_wi (2) là các giá trị của (I_ni) nhận được từ hai lần quét riêng của phần nhỏ i.

Khi mức cường độ âm pháp tuyến L_Ini đối với phần nhỏ i được biểu thị là XX dB, giá trị của I_ni được tính theo Công thức:

I_ni = I₀ (10^XX/10)

Khi mức cường độ âm pháp tuyến L_Ini đối với phần nhỏ i được biểu thị là (-) XXdB, giá trị của I_ni được tính theo Công thức:

I_ni = - I₀ × (10^XX/10)

Trong các công thức này I₀ = 10^-12 w/m².

CHÚ THÍCH 11: Khi L_wi (1) và L_wi (2) được biểu thị theo logarit, thì sử dụng trung bình số học của các mức này để tính I_ni miễn là chúng thoả mãn tiêu chí 3 của B.1.3.

CHÚ THÍCH 12: Khi mức công suất âm trọng số A được xác định, thì các mức cường độ âm pháp tuyến L_Ini là các giá trị trọng số A.

9.2  Tính mức công suất âm của nguồn ồn

Tính mức công suất âm của nguồn ồn L_w cho từng dải tần số theo Công thức:

trong đó

N là tổng số các phần nhỏ;

P_i là công suất âm từng phần cho phần nhỏ i, tính từ Công thức (12);

P₀ là công suất âm qui chiếu (= 10^-12 W).

Nếu  là giá trị âm trong bất kỳ dải tần số nào, thì không áp dụng phương pháp nêu trong tiêu chuẩn này cho dải tần số đó.

10  Thông tin báo cáo

Các thông tin sau đây, nếu áp dụng, phải được soạn thảo và báo cáo cho tất cả các phép đo đã được thực hiện theo tiêu chuẩn này.

10.1  Phép thử

Ngày (thời gian) và vị trí thử.

10.2  Nguồn âm trong phép thử

a) Loại.

b) Các số liệu kỹ thuật.

c) Các kích thước.

d) Nhà sản xuất.

e) Số seri của máy.

f) Năm sản xuất.

g) Mô tả đặc điểm của nguồn âm khi thử (kể cả các kích thước chủ yếu và kết cấu bề mặt).

h) Mô tả về tính chất của đặc điểm nguồn thử, bao gồm đặc tính âm và đặc tính tuần hoàn cũng như khả năng thay đổi.

i) Các điều kiện lắp đặt.

j) Các điều kiện vận hành.

10.3  Môi trường âm

a) Mô tả môi trường thử, bao gồm:

- nếu trong nhà, mô tả dạng hình học và tính chất của các mặt bao quanh;

- nếu bên ngoài, phác họa địa hình xung quanh, kể cả sự mô tả mang tính vật lý về môi trường thử.

b) Nhiệt độ không khí tính bằng độ Celcius, áp suất khí quyển tính bằng Pascal, và độ ẩm tương đối.

c) Hướng và tốc độ gió trung bình.

d) Bất kỳ các nguồn làm thay đổi môi trường thử; mô tả các thiết bị/các qui trình sử dụng để giảm thiểu sự ảnh hưởng của cường độ từ bên ngoài và/hoặc tiếng âm vang quá mức.

e) Mô tả định tính các dòng không khí/khí và sự không ổn định.

10.4  Thiết bị

a) Thiết bị sử dụng cho các phép đo, bao gồm tên, loại, số seri và nhà sản xuất và cấu hình của đầu đo.

b) (Các) Phương pháp sử dụng để kiểm tra hiệu chuẩn và hiệu suất trường âm.

c) Ngày và nơi thực hiện hiệu chuẩn và kiểm định thiết bị thử.

d) Hình dạng của màn chắn gió đã sử dụng.

e) Chỉ số cường độ áp suất dư theo IEC 1043.

10.5  Qui trình đo

a) Mô tả cách lắp đặt, hoặc hệ thống hỗ trợ của cơ cấu quét và đầu đo cường độ.

b) Mô tả máy quét, bao gồm hình dạng và tốc độ.

c) Mô tả tính chất (các) bề mặt đo và các phần nhỏ của nó; mỗi phần nhỏ được gắn một con số và diện tích, phải thể hiện bằng sơ đồ.

d) Thời gian trung bình cho từng phần nhỏ.

e) Mô tả tất cả các bước được cho là cần thiết để cải thiện độ chính xác của phép đo.

10.6  Các dữ liệu về âm học

a) Lập bảng về các chỉ thị trường âm F_pl (đối với cấp 2 và cấp 3) và F_+/- (đối với cấp 2) cho từng dải tần số của phép xác định công suất âm, được tính cho từng tập hợp các phép đo trên từng bề mặt đo đã sử dụng.

b) Biểu thị bằng bảng các giá trị tính được của mức công suất âm của nguồn cho tất cả các dải tần số đã sử dụng. Khi thực hiện phép xác định mức công suất âm trọng số A, sự đóng góp của các dải tần số trong đó tiêu chí 1 và/hoặc tiêu chí 2 không được thoả mãn thì sẽ bị loại bỏ khỏi phép xác định và phải báo cáo về ảnh hưởng này, trừ khi có thể bỏ qua các sự đóng góp của chúng theo 4.3.

c) Biểu thị các kết quả của các phép kiểm tra trường âm bằng đầu đo-đảo ngược quy định tại 6.2.2, nếu thích hợp.

10.7  Cấp chính xác của phép xác định mức công suất âm

Công bố cấp chính xác đạt được trong phép thử cuối cùng, phù hợp theo Bảng 2. Trong trường hợp đặc biệt, khi cấp chính xác chỉ đáp ứng đối với mức công suất âm trong phạm vi tần số giới hạn, thì báo cáo về hạn chế này theo 10.6 b).

Phụ lục A

(quy định)

Tính toán các chỉ thị trường âm

A.1  Quy định chung

Đánh giá các chỉ thị trường âm F_pl và F_+/- theo các công thức nêu tại A.2 cho từng bề mặt đo và cách bố trí phần đo đã áp dụng, trong từng dải tần số sử dụng để xác định các mức công suất âm.

CHÚ THÍCH 13: Việc đánh giá F_+/- là không bắt buộc đối với các phép xác định cấp 3.

A.2  Định nghĩa các chỉ thị trường âm

A.2.1  Chỉ thị áp suất-cường độ bề mặt đo

Tính các Chỉ thị áp suất-cường độ bề mặt đo, F_pl, theo Công thức (A.1):

trong đó

[L_p] là mức áp suất âm trung bình bề mặt đo, tính bằng:

S là tổng diện tích của bề mặt đo (  ):

S₀ là diện tích bề mặt đo qui chiếu ( = 1 m²).

CHÚ THÍCH 14: F_pl là tương đương F3 của TCVN 12179-1 (ISO 9614-1) trong trường hợp đặc biệt có diện tích các phần nhỏ đều nhau.

A.2.2  Chỉ thị công suất từng phần giá trị âm

trong đó P_i và |P_i| được cho trước tại 3.6.1.

CHÚ THÍCH 15: F_+/- là tương đương với F₃ - F₂ của TCVN 12179-1 (ISO 9614-1) trong trường hợp đặc biệt có diện tích các phần nhỏ đều nhau.

Phụ lục B

(quy định)

Qui trình để đạt được cấp chính xác mong muốn

B.1  Yêu cầu chất lượng

Khi áp dụng tiêu chuẩn này, các điều kiện về trường âm tại bề mặt đo ban đầu có thể rất khác nhau. Để bảo đảm các giá trị giới hạn trên của độ không đảm bảo của các mức công suất âm xác định được, thì cần thiết phải kiểm tra tính đầy đủ, phù hợp của thiết bị và kiểm tra các thông số đo đã chọn (ví dụ, bề mặt đo, khoảng cách và cách quét) liên quan đến các điều kiện môi trường/trường âm đặc biệt đối với phép đo cụ thể. Qui trình chung được tóm tắt tại Hình B.1.

B.1.1  Kiểm tra tính đầy đủ, phù hợp của thiết bị đo

Đối với bề mặt đo để đánh giá là phù hợp cho phép xác định mức công suất âm của nguồn ồn theo tiêu chuẩn này, thì chỉ số khả năng động L_d, của thiết bị đo theo 3.12 phải lớn hơn chỉ số F_pl được xác định theo A.2.1 của Phụ lục A trong từng dải tần số đo:

Nếu bề mặt đo được chọn không đáp ứng tiêu chí 1, thì thực hiện theo Bảng B.1 và Hình B.1.

B.1.2  Giới hạn về công suất từng phần giá trị âm

Đối với các phép xác định cấp 2, thực hiện kiểm tra về tính phù hợp của các điều kiện đo như sau:

CHÚ THÍCH 16: Tiêu chí này là tùy chọn đối với các phép xác định cấp 3.

B.1.3  Kiểm tra độ lặp lại của công suất từng phần

B.2  Thực hiện hành động để tăng cấp chính xác của phép xác định

Bảng B.1 quy định các hành động cần thực hiện trong các trường hợp khi bề mặt đo đã chọn và/hoặc cách bố trí không đạt theo các yêu cầu nêu tại B.1.

Bảng B.1 - Các hành động cần thực hiện để tăng cấp chính xác của phép xác định

Hình B.1 - Sơ đồ qui trình để đạt cấp chính xác mong muốn

Phụ lục C

(tham khảo)

Ảnh hưởng của dòng không khí lên phép đo cường độ âm

Trong quá trình đo, đôi khi các đầu đo cường độ âm bị tiếp xúc với dòng không khí, ví dụ, trong các điều kiện ngoài trời đang có gió, hoặc gần các luồng gió từ quạt mát. Về nguyên tắc, cơ sử lý thuyết của phép đo bằng các đầu đo p - p là có hiệu lực khi có dòng chất lỏng ổn định, tuy nhiên, có thể bỏ qua các sai số trong dòng chảy Mạch thấp (M_d < 0,05), trừ trường hợp trong các trường âm có phản ứng cao. Các sai số nghiêm trọng hơn thường sinh ra do các tác động của các dòng không khí không ổn định (dòng rối).

Dòng rối có thể tồn tại ở dạng dòng chảy tràn trên đầu đo và cũng có thể sinh ra do chính sự có mặt của đầu đo. Các biến động động lượng chất lỏng vốn có của dòng rối có liên quan với các mức áp suất dao động; chúng không phải là âm và thường là không tương quan với các biến động về áp suất do sự có mặt của bất kỳ trường âm nào. Tuy nhiên, chúng được ghi bởi đầu đo/bộ chuyển đổi cảm biến áp suất tiếp xúc với dòng không khí, và các tín hiệu tạo ra không thể phân biệt được với các tín hiệu sinh ra bởi áp suất âm. Dòng rối được trao đổi tại tốc độ gần bằng với tốc độ dòng khí (thời gian trung bình) trung bình, và có các vùng xoáy (các vùng có chuyển động tương quan), thông thường nhỏ hơn nhiều so với các bước sóng tần số âm điển hình, với kết quả là các gradient áp suất từng phần trong dòng rối có thể vượt xa so với các sóng âm. Vì thế tốc độ các phần tử kèm theo có thể vượt đáng kể so với tốc độ trong các trường âm điển hình. Kết quả lá có thể sinh ra các tín hiệu cường độ-giả mạnh mẽ.

Chức năng của kính chắn đầu đo là để chuyển hướng dòng khí từ vùng lân cận của bộ chuyển đổi áp suất. Do tốc độ chuyển hướng thấp của dòng rối, nên các biến động của áp suất và tốc độ dòng rối tác động lên mặt ngoài của kính chắn gió không thể lan truyền đến vùng trung tâm của kính chắn tại đó các bộ chuyển đổi áp suất được định vị, trong khi các sóng âm đã ít yếu đi nhiều. Đây là nguyên tắc phân biệt ảnh hưởng bởi kính chắn gió.

Điều này cần được nhận ra, tuy nhiên, có giới hạn về hiệu quả của sự phân biệt này. Những dao động rối mạnh sẽ không bị loại trừ hoàn toàn, và các dòng rối qui mô lớn, tần số thấp ít bị suy giảm so với dòng rối tần số cao, qui mô nhỏ. Do phổ tần số của các dòng rối do gió, và quạt tạo ra có xu hướng giảm nhanh theo tần số, nên các phép đo cường độ tại tần số thấp (thông thường < 200 Hz) thường hay bị ảnh hưởng nhiều nhất.

Qui mô và tần số của dòng rối phụ thuộc nhiều vào bản chất của quá trình tạo ra, và vì vậy không thể xây dựng các quy định đặc biệt cho từng tình trạng dòng/không ổn định, mà có thể gặp phải trong quá trình thực hiện các phép đo cường độ ngoài thực địa. Do giá trị r.m.s (căn bậc hai của trung bình bình phương) của các dao động áp suất rối tăng theo bình phương tố độ dòng trung bình, nên giới hạn “blanket” được xếp vào tốc độ dòng trung bình.

Theo hướng dẫn chung, cần lưu ý là xu hướng đối với cường độ một octa hoặc một phần ba octa và/hoặc các mức tốc độ phần tử phải duy trì ở mức cao hoặc thậm chí phải tăng cao tại các tần số thấp (< 100 Hz) là một dấu hiệu nguy hiểm, trừ khi có bằng chứng rằng các mức áp suất âm tương tự như vậy, và nguồn đo có thể được đánh giá một cách chủ quan để phát ra một cách mạnh mẽ trong dải tần số thấp. Dấu hiệu về tính chất khác của sự tạp nhiễm của các giá trị cường độ âm bởi cường độ giả hỗn tạp là mức độ cao của sự không ổn định trong cường độ và các mức vận tốc phần từ chỉ định. Sự liên kết giữa các micro không nhất thiết phải là một chỉ số tốt về sự nhiễm tạp do nhiễu loạn, vì các dao động áp suất nhiễu loạn qui mô lớn, tần số thấp có thể là tương quan cao trên các khoảng cách điển hình của việc tách cường độ micro. Một tác động tiêu cực lớn của sự ô nhiễm hỗn tạp là giảm phạm vi động hữu ích đối với phép đo các tín hiệu cường độ âm. đặc biệt khi sử dụng thiết bị đo lường tự động.

Phụ lục D

(tham khảo)

Ảnh hưởng của sự hấp thụ âm trong phạm vi bề mặt đo

Nếu nguồn thử cho thấy có sự hấp thụ âm rõ ràng, đáng kể (ví dụ, vật liệu cách nhiệt thích hợp và/hoặc các vật liệu hấp thụ âm), và nếu phép đo chỉ số F_pl đưa ra giá trị cao hơn 3 dB, thì phải kiểm tra ảnh hưởng của công suất âm hấp thụ lên tổng công suất âm đo được. Điều này có thể xảy ra nếu tắt nguồn thử. Sau đó, nếu tiếng ồn bên ngoài vẫn không thay đổi, thì có thể xác định công suất âm hấp thụ L_w,abs trực tiếp từ các phép đo cường độ âm trên bề mặt bao quanh nguồn đã tắt khi thử bằng cách áp dụng phương pháp quy định trong tiêu chuẩn này và xác định L_w,abs từ Công thức (13). Nếu khi tắt nguồn thử, tiếng ồn bên ngoài không duy trì được, ước tính sơ về công suất âm hấp thụ có thể xác định bằng nguồn âm từ bên ngoài giả phù hợp tạo ra các mức tương tự trên bề mặt đo như nguồn âm từ bên ngoài nguyên thủy.

Có thể bỏ qua các ảnh hưởng hấp thụ nếu thoả mãn các điều kiện sau:

Trong đó

L_w là mức công suất âm tổng với nguồn đang hoạt động [theo công thức (13)];

L_w,abs là mức công suất âm hấp thụ khi nguồn đã tắt [theo công thức (13)];

K quy định tại Bảng 1.

Cách khác, thực hiện theo cách sao cho giảm mức cường độ từ bên ngoài hoặc phải che chắn bề mặt đo tránh các nguồn ồn từ bên ngoài.

Phụ lục E

(tham khảo)

Bề mặt đo và qui trình quét

Nguyên tắc cơ bản của phép xác định công suất âm sử dụng phương pháp đo cường độ là để đo cường độ thành phần pháp tuyến với bề mặt đo mà bao quanh hoàn toàn nguồn thử. Các độ không đảm bảo đo chính trong các kết quả thu được theo phương pháp này có liên quan đến thiết bị thử và các sai số khi phân tích tín hiệu cùng với quá trình lấy mẫu (quét) trường âm không lý tưởng. Phụ lục này đưa ra các hướng dẫn thực hiện qui trình lấy mẫu trường âm. Bằng cách áp dụng theo các hướng dẫn này và sử dụng các thông số quét quy định trong tiêu chuẩn này, có thể giảm thiểu các độ không đảm bảo đo, và có thể đạt được các cấp chính xác nêu trong Bảng 2.

Bề mặt đo phải được xác định sao cho có thể dễ dàng thực hiện thao tác quét, và nên có hình dạng sao cho các ảnh hưởng của cường độ từ bên ngoài và trường gần nguồn được giảm tối thiểu. Qui trình quét trên mặt hơi cong nhẹ, ví dụ ống hình trụ tròn, được thực hiện bằng cách di chuyển đầu đo song song với trục của ống, như thể hiện trên Hình E.1. Các đường quét được giữ thẳng, và hướng của đầu đo giữ không đổi trong suốt từng tiết diện của đường quét thẳng. Luôn luôn nên tránh sử dụng các đường quét uốn cong trên các mặt phẳng vuông góc với bề mặt đo, vì hướng của đầu đo phải luôn thay đổi trong quá trình đo.

Bề mặt đo, các phần đo nhỏ và kiểu quét phải được lựa chọn để phù hợp với dạng hình học của nguồn và môi trường của nó, nằm trong phạm vi các mức quy định tại 7.2. Sự ước lượng cho một bề mặt phù hợp (tất cả các điểm có cùng một khoảng cách kể từ bề mặt nguồn) nên được cấu trúc từ các phần nhỏ phẳng, như mô phỏng tại Hình E.1.

Mỗi phần nhỏ được xác định sao cho việc quét được thuận tiện với tốc độ không đổi cùng với mật độ đường quét ổn định, trong khi vẫn giữ được trục đầu đo vuông góc tại chỗ với bề mặt đo. Sự quay đầu đo tại cuối đường quét gây ra các sai số trong quá trình lấy trung bình bề mặt, do ảnh hưởng lớn từ các mép rìa. Cố gắng duy trì tốc độ quét không đổi trên toàn bộ đường quét.

Trong các trường hợp khi thời gian tích phân của bộ xử lý được xác định trước trong các bước rời rạc (không liên tục), thì cố gắng giảm khoảng thời gian giữa lúc kết thúc quét và dừng quét trên bất kỳ phần nhỏ nào.

Đồng thời cũng cần quan tâm đều đến cả đường quét sau đã chọn và duy trì tốc độ quét không đổi, mật độ đường quét không đổi và hướng đúng của trục đầu đo. Sự tập trung quá mức vào bất kỳ một thao tác nào trong số các thao tác đều có thể ảnh hưởng bất lợi đến độ chính xác của phép đo.

Hình E.1 - Các bề mặt đo đối với các phần nhỏ phẳng điển hình

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] ISO 3740:1980, Acoustics - Determination of sound power levels of noise sources - Guidelines for the use of basic standards and for the preparation of noise test codes.

[2] ISO 3741:1988, Acoustics - Determination of sound power levels of noise sources - Precision methods for broad-band sources in reverberation rooms.

[3] ISO 3742:1988, Acoustics - Determination of sound power levels of noise sources - Precision methods for discrete-frequency and narrow-band sources in reverberation rooms.

[4] ISO 3743-2:1994, Acoustics - Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure - Engineering methods for small, movable sources in reverberant fields - Part 2: Methods for special reverberation test rooms.

[5] ISO 3744:1994, Acoustics - Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure - Engineering method in an essentially free field over a reflecting plane.

[6] ISO 3745:1977, Acoustics - Determination of sound power levels of noise sources - Precision methods for anechoic and semi-anechoic rooms.

[7] ISO 3746:1995, Acoustics - Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure - Survey method using an enveloping measurement surface over a reflecting plane.

[8] ISO 3747:1987, Acoustics- Determination of sound power levels of noise sources- Survey method using a reference sound source.

[9] ISO 5725-1:1994, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results- Part 1; General principles and definitions.

[10] ISO 7574-1:1985, Acoustics- Statistical methods for determining and verifying stated noise emission values of machinery and equipment - Part 1: General considerations and definitions.

[11] ISO 7574-4:1985, Acoustics- Statistical methods for determining and verifying stated noise emission values of machinery and equipment - Part 4: Methods for stated values for batches of machines.

[12] ISO/TR 7849:1987, Acoustics - Estimation of airborne noise emitted by machinery using vibration measurement.

[13] ISO 9614-1:1993, Acoustics - Determination of sound power levels of noise sources using sound Intensity - Part 1: Measurement at discrete points.

[14] ISO 12001:1996, Acoustics - Noise emitted by machinery and equipment - Rules for the drafting and presentation of a noise test code.