Badanie emisji energii akustycznej, przemysłowych, kierunkowych, technologicznych źródeł hałasu ultradźwiękowego o dużej mocy akustycznej oraz badania skuteczności akustycznej obudów dźwiękoizolacyjnych dla tych źródeł
Kierownik projektu:
dr inż. Witold Mikulski
Streszczenie projektu:
Celem zadania było opracowanie wytycznych akustycznych projektowania obudów dźwiękoizolacyjnych technologicznych źródeł ultradźwiękowych, które umożliwią świadome i efektywne projektowanie i wytwarzanie obudów dźwiękoizolacyjnych tych źródeł.
Opracowano metody pomiarowo-obliczeniowe wyznaczania poziomu mocy akustycznej, poziomu ciśnienia akustycznego emisji oraz charakterystyki kierunkowej emisji energii akustycznej kierunkowych źródeł energii akustycznej w zakresie częstotliwości 20–40 kHz. Uwzględniają one efekty istotne dla propagacji energii akustycznej w zakresie częstotliwości powyżej 10–20 kHz (np. kierunkowość promieniowania, tłumienie w powietrzu). Stanową one uzupełnienie dotychczas stosowanych metod do określania emisji hałasu źródeł dźwięku w zakresie częstotliwości poniżej 10–20 kHz.
Metodami tymi określono emisję hałasu ultradźwiękowego przemysłowych technologicznych źródeł hałasu ultradźwiękowego (emitujących hałas w sposób ciągły, np. płuczki, drążarki, wycinarki ultradźwiękowe, oraz emitujących hałas ultradźwiękowy cykliczny, np. zgrzewarki). Te pierwsze charakteryzuje się, określając wartość średnią (równoważną) ww. parametrów, a drugie – podając wartości maksymalne. Największa emisja energii akustycznej występuje na częstotliwości pracy wzbudnika urządzeń. Poziomy ciśnienia akustycznego emisji wynoszą: płuczek 111–132 dB (w tercjowych pasmach częstotliwości 31,5 i 40 kHz), zgrzewarek 119 i 128 dB (20 i 40 kHz), drążarki 103,6 dB (20 kHz). Ponieważ wartości dopuszczalne hałasu na stanowiskach pracy ze względu na ochronę zdrowia (NDN-y) zależą od częstotliwości, przekroczenia poziomów dopuszczalnych wynoszą: płuczek 1,8 dB (40 kHz), zgrzewarki 13,4 dB (20 kHz) i drążarki 13,6 dB (20 kHz).
Opracowano metodę pomiarowo-obliczeniową określania skuteczności ochrony akustycznej obudów dźwiękoizolacyjnych źródeł w zakresie częstotliwości 10–40 kHz. Określa się ją izolacyjnością akustyczną mocową i izolacyjnością akustyczną ciśnieniową. Obie te wielkości szacuje się przez pomiar poziomu ciśnienia akustycznego metodą tzw. tłumienia wtrącenia, tj. przez pomiar wzorcowego źródła dźwięku: bez badanej obudowy i w badanej obudowie. Badania przeprowadza się nad powierzchnią odbijającą.
Opracowano stanowisko do wyznaczania metodą pomiarowo-obliczeniową skuteczności ochrony akustycznej obudów dźwiękoizolacyjnych tymi parametrami. Stanowisko składa się z półprzestrzeni pomiarowej ograniczonej płaszczyzną odbijającą oraz aparatury pomiarowej. Płaszczyzna odbijająca: do pomiaru mocy akustycznej źródła, izolacyjności akustycznej mocowej i ciśnieniowej obudowy – składa się z płyty odbijającej 4 x 4 m, a do pomiaru poziomu ciśnienia akustycznego emisji i izolacyjności akustycznej ciśnieniowej – ze specjalnego stolika laboratoryjnego. Do badań wykonano 3 laboratoryjne wzorcowe źródła dźwięku (2 czterogłośnikowe i 1 dwudziestogłośnikowe). Poziom mocy akustycznej w tercjowych pasmach częstotliwości z zakresu 10–40 kHz tego ostatniego źródła zawiera się w zakresie: 100,6–102,6 dB.
Opracowano 2 modele obudowy dźwiękoizolacyjnej na wybrane przemysłowe źródło ultradźwiękowe. Badania wykazały, że szczelność jest podstawowym czynnikiem decydującym o skuteczności akustycznej obudowy. Drugim elementem mającym wpływ na skuteczność obudowy jest zastosowanie w obudowie materiałów dźwiękochłonnych – wyściółka.
Opracowano wytyczne akustyczne projektowania obudów dźwiękoizolacyjnych na źródła promieniujące hałas w zakresie częstotliwości 20–40 kHz oraz umieszczono je w serwisie internetowym CIOP-PIB. Wytyczne zawierają: charakterystykę źródeł hałasu ultradźwiękowego, metodę określania wymaganego zmniejszenia hałasu (izolacyjność akustyczna ciśnieniowa), metodę określania wymaganej izolacyjności akustycznej mocowej, metodę doboru materiału ścianek obudowy oraz wpływ grubości ścianek, wyściółki obudowy i nieszczelności na zmniejszenie izolacyjności akustycznej.
Opracowano i udostępniono w serwisie internetowym CIOP-PIB materiały informacyjno-szkoleniowe z zakresu: zagrożenia hałasem ultradźwiękowym, NDN hałasu ultradźwiękowego na stanowiskach pracy, źródeł hałasu ultradźwiękowego, obudów dźwiękoizolacyjnych jako najbardziej skutecznych środków technicznych obniżających hałas.

|

|

|
Zadanie 3.G.02. Laboratoryjne źródło dźwięku w zakresie częstotliwości 10–40 kHz
|
Zadanie 3.G.02. Model obudowy dźwiękoizolacyjnej ze ściankami z poliwęglanu
|
Zadanie 3.G.02. Izolacyjność akustyczna mocowa obudowy dźwiękoizolacyjnej kompozytowej
|
Wyniki badań przedstawiono w 4 publikacjach w materiałach z konferencji o zasięgu krajowym, 1 rozdziale w monografii o zasięgu międzynarodowym, 1 publikacji w czasopiśmie o zasięgu międzynarodowym, 1 publikacji w materiałach z konferencji o zasięgu międzynarodowym i w 2 publikacjach przygotowanych do czasopism o zasięgu międzynarodowym oraz zaprezentowano na 5 konferencjach krajowych, 1 seminarium krajowym i 2 konferencjach międzynarodowych. Wnioski z badań w postaci „Wytycznych akustycznych projektowania obudów dźwiękoizolacyjnych na źródła promieniujące hałas w zakresie częstotliwości 20–40 kHz” oraz materiały informacyjno-szkoleniowe przedstawiono w formie tekstów w serwisie internetowym CIOP-PIB oraz na szkoleniu pilotażowym dla projektantów zabezpieczeń przeciwhałasowych i pracowników BHP.
Jednostka:
Pracownia Zwalczania Hałasu
Okres realizacji:
01.01.2017
– 31.12.2019