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杭州愛(ài)華AWA6292型多功能聲級(jí)計(jì)在環(huán)境噪聲與工業(yè)聲場(chǎng)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究
上海儀器網(wǎng) / 2025-12-09

 

一、引言

噪聲污染作為繼大氣污染、水污染后的第三大環(huán)境公害,不僅會(huì)影響人體聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng),還會(huì)干擾神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)的正常功能,在工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景中,不合理的聲場(chǎng)環(huán)境更可能掩蓋設(shè)備故障信號(hào),引發(fā)安全生產(chǎn)隱患。因此,精準(zhǔn)、高效的噪聲監(jiān)測(cè)是環(huán)境治理與工業(yè)質(zhì)量管控的核心環(huán)節(jié)之一。
杭州愛(ài)華儀器有限公司研發(fā)的AWA6292型多功能聲級(jí)計(jì),集成了多種噪聲測(cè)量模式,具備寬量程、高分辨率及數(shù)據(jù)智能化處理等特點(diǎn),可滿足不同場(chǎng)景下的噪聲監(jiān)測(cè)需求。本文以該儀器為研究核心,通過(guò)在城市區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)與機(jī)械加工車間聲場(chǎng)監(jiān)測(cè)中的實(shí)證實(shí)驗(yàn),系統(tǒng)驗(yàn)證其測(cè)量精度、穩(wěn)定性及適用性,為噪聲污染防治與工業(yè)聲場(chǎng)優(yōu)化提供技術(shù)支撐與數(shù)據(jù)參考。

二、杭州愛(ài)華AWA6292型聲級(jí)計(jì)核心特性

AWA6292型多功能聲級(jí)計(jì)作為一款符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)家計(jì)量規(guī)范的專業(yè)監(jiān)測(cè)儀器,其核心技術(shù)參數(shù)為監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)的可靠性奠定了基礎(chǔ)。該儀器采用寬頻帶電容傳聲器,頻率響應(yīng)范圍覆蓋20Hz~12.5kHz,可捕捉不同頻率段的噪聲信號(hào),滿足環(huán)境噪聲與工業(yè)噪聲的測(cè)量需求。
在測(cè)量性能方面,其聲壓級(jí)測(cè)量范圍為20dB~140dB,分辨率達(dá)0.1dB,精度為±0.7dB,符合GB/T 3785.1-2019《電聲學(xué) 聲級(jí)計(jì) 第1部分:規(guī)范》與JJG 188-2002《聲級(jí)計(jì)檢定規(guī)程》的要求。儀器支持A、C、Z三種計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)及快、慢、脈沖三種時(shí)間計(jì)權(quán)模式,可根據(jù)不同監(jiān)測(cè)場(chǎng)景靈活切換;同時(shí)具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(可記錄1000組以上測(cè)量數(shù)據(jù))、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示及USB導(dǎo)出功能,便于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)與后期數(shù)據(jù)追溯分析。此外,儀器內(nèi)置鋰電池可連續(xù)工作8小時(shí)以上,適配野外與車間等復(fù)雜工作環(huán)境。

三、應(yīng)用場(chǎng)景一:城市區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)

3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本次實(shí)驗(yàn)參照《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3096-2008),選取城市中4類典型功能區(qū)域作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)位,分別為:商業(yè)區(qū)(E點(diǎn):市中心步行街)、居民區(qū)(F點(diǎn):老舊小區(qū)中心)、交通干線兩側(cè)(G點(diǎn):主干道十字路口50m處)及公園綠地(H點(diǎn):城市濕地公園內(nèi))。監(jiān)測(cè)時(shí)段覆蓋晝間(6:00-22:00)與夜間(22:00-6:00),以反映不同時(shí)段的噪聲變化特征。
實(shí)驗(yàn)采用AWA6292型聲級(jí)計(jì)與國(guó)標(biāo)推薦的基準(zhǔn)儀器(Brüel & Kjær 2250型聲級(jí)計(jì))進(jìn)行對(duì)比測(cè)量,驗(yàn)證其準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)步驟如下:① 儀器校準(zhǔn):使用AWA6221型聲級(jí)校準(zhǔn)器(校準(zhǔn)值94dB)對(duì)兩臺(tái)聲級(jí)計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn),確保測(cè)量精度;② 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量:在各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位設(shè)置1.2m高的測(cè)量支架,將聲級(jí)計(jì)固定于支架上,避開(kāi)反射面與遮擋物,每個(gè)點(diǎn)位晝間與夜間分別連續(xù)測(cè)量10分鐘,每1分鐘記錄1組等效連續(xù)A聲級(jí)(LAeq)數(shù)據(jù);③ 數(shù)據(jù)處理:計(jì)算各點(diǎn)位晝間、夜間測(cè)量數(shù)據(jù)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差及相對(duì)誤差,對(duì)比分析兩臺(tái)儀器的測(cè)量結(jié)果。

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

城市區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)結(jié)果如表1所示。從數(shù)據(jù)對(duì)比可知,AWA6292型聲級(jí)計(jì)在4個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的晝間、夜間LAeq測(cè)量平均值與基準(zhǔn)儀器測(cè)量值的差值均在±0.5dB范圍內(nèi),相對(duì)誤差最大為0.68%,遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)允許的±5%誤差限值,表明該儀器在環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)中具有較高的測(cè)量準(zhǔn)確性。
從穩(wěn)定性角度分析,各點(diǎn)位連續(xù)10組測(cè)量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差均在0.1dB~0.3dB之間,變異系數(shù)小于0.5%,說(shuō)明儀器在長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)測(cè)量過(guò)程中受環(huán)境氣流、人員活動(dòng)等干擾因素的影響較小,工作狀態(tài)穩(wěn)定。其中,G點(diǎn)因受交通流量波動(dòng)影響,噪聲值變化幅度略大于其他點(diǎn)位,但AWA6292型聲級(jí)計(jì)仍能精準(zhǔn)捕捉這一動(dòng)態(tài)變化,體現(xiàn)了其良好的響應(yīng)特性。
結(jié)合GB 3096-2008標(biāo)準(zhǔn)判斷,E點(diǎn)(商業(yè)區(qū))晝間LAeq為62.3dB,夜間為53.1dB,符合4類聲環(huán)境功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn);F點(diǎn)(居民區(qū))晝間為54.8dB,夜間為45.2dB,滿足1類區(qū)標(biāo)準(zhǔn);G點(diǎn)(交通干線兩側(cè))晝間為71.5dB,夜間為62.8dB,符合4a類區(qū)標(biāo)準(zhǔn);H點(diǎn)(公園綠地)晝間為43.2dB,夜間為38.5dB,達(dá)到0類區(qū)標(biāo)準(zhǔn),監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可為城市噪聲污染管控提供可靠依據(jù)。
監(jiān)測(cè)點(diǎn)位
監(jiān)測(cè)時(shí)段
AWA6292測(cè)量平均值(dB)
基準(zhǔn)儀器測(cè)量值(dB)
差值(dB)
標(biāo)準(zhǔn)差(dB)
相對(duì)誤差(%)
E點(diǎn)(商業(yè)區(qū))
晝間
62.3
62.6
-0.3
0.2
-0.48
E點(diǎn)(商業(yè)區(qū))
夜間
53.1
53.4
-0.3
0.1
-0.56
F點(diǎn)(居民區(qū))
晝間
54.8
55.0
-0.2
0.2
-0.36
F點(diǎn)(居民區(qū))
夜間
45.2
45.3
-0.1
0.1
-0.22
G點(diǎn)(交通干線兩側(cè))
晝間
71.5
71.9
-0.4
0.3
-0.56
G點(diǎn)(交通干線兩側(cè))
夜間
62.8
63.2
-0.4
0.2
-0.63
H點(diǎn)(公園綠地)
晝間
43.2
43.5
-0.3
0.1
-0.69
H點(diǎn)(公園綠地)
夜間
38.5
38.8
-0.3
0.1
-0.77

四、應(yīng)用場(chǎng)景二:機(jī)械加工車間聲場(chǎng)監(jiān)測(cè)

4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

機(jī)械加工車間的噪聲主要來(lái)源于機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)、零部件撞擊及氣流擾動(dòng)等,過(guò)高的噪聲不僅危害操作人員健康,還可能反映設(shè)備運(yùn)行異常。本次實(shí)驗(yàn)選取某汽車零部件加工廠的數(shù)控車床車間作為監(jiān)測(cè)對(duì)象,重點(diǎn)監(jiān)測(cè)不同設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下的聲場(chǎng)分布與噪聲頻譜特征,為車間噪聲治理與設(shè)備故障預(yù)警提供依據(jù)。
實(shí)驗(yàn)采用AWA6292型聲級(jí)計(jì)的頻譜分析模式,結(jié)合網(wǎng)格布點(diǎn)法設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)位:以車間中心為原點(diǎn),沿水平方向每隔5m設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),共設(shè)置9個(gè)點(diǎn)位(I1-I9),測(cè)量高度為1.5m(操作人員耳高)。實(shí)驗(yàn)分為兩種工況:① 單臺(tái)數(shù)控車床運(yùn)行(工況1);② 車間全部6臺(tái)車床同時(shí)運(yùn)行(工況2)。
實(shí)驗(yàn)步驟:① 儀器準(zhǔn)備:將AWA6292型聲級(jí)計(jì)切換至頻譜分析模式,設(shè)置頻率分辨率為1/3倍頻程,測(cè)量范圍20Hz~12.5kHz;② 工況監(jiān)測(cè):在兩種工況下,分別測(cè)量各點(diǎn)位的LAeq及倍頻帶聲壓級(jí),每個(gè)點(diǎn)位測(cè)量5分鐘,記錄穩(wěn)定數(shù)據(jù);③ 數(shù)據(jù)對(duì)比:分析不同工況下的聲場(chǎng)分布規(guī)律,提取特征頻率段的噪聲數(shù)據(jù),判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

機(jī)械加工車間聲場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果如表2所示。在工況1(單臺(tái)車床運(yùn)行)下,距離設(shè)備最近的I5點(diǎn)位LAeq最高,為78.6dB,隨著距離增加,噪聲值逐漸降低,I1、I3、I7、I9等邊緣點(diǎn)位LAeq降至70dB以下,呈現(xiàn)明顯的衰減規(guī)律;在工況2(全部車床運(yùn)行)下,各點(diǎn)位LAeq均顯著升高,其中車間中心I5點(diǎn)位達(dá)89.2dB,超過(guò)GBZ 2.2-2007《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值 第2部分:物理因素》規(guī)定的85dB接觸限值,需采取噪聲防護(hù)措施。
從頻譜特征分析,兩種工況下的噪聲主要集中在500Hz~4kHz頻率段,該頻段為機(jī)床主軸運(yùn)轉(zhuǎn)與刀具切削的特征噪聲頻段。其中,工況1下500Hz頻段聲壓級(jí)最高(72.3dB),工況2下2kHz頻段聲壓級(jí)達(dá)81.5dB,說(shuō)明多設(shè)備同時(shí)運(yùn)行時(shí),高頻噪聲疊加效應(yīng)明顯。AWA6292型聲級(jí)計(jì)的頻譜分析功能可清晰區(qū)分不同頻率段的噪聲貢獻(xiàn),為針對(duì)性制定降噪措施(如在高頻段采用吸聲材料)提供數(shù)據(jù)支撐。
對(duì)比同一點(diǎn)位不同工況的測(cè)量數(shù)據(jù),其差值均在10dB~12dB之間,符合多聲源疊加的噪聲傳播規(guī)律,進(jìn)一步驗(yàn)證了儀器測(cè)量結(jié)果的可靠性。此外,儀器在車間粉塵、油污的復(fù)雜環(huán)境下仍能穩(wěn)定工作,數(shù)據(jù)響應(yīng)速度快(讀數(shù)穩(wěn)定時(shí)間小于2s),滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的需求。
監(jiān)測(cè)點(diǎn)位
工況1(單臺(tái)車床)LAeq(dB)
工況2(全部車床)LAeq(dB)
工況1特征頻段聲壓級(jí)(dB/500Hz)
工況2特征頻段聲壓級(jí)(dB/2kHz)
I1(西北角)
68.2
79.5
66.1
78.3
I2(北中心)
72.5
83.1
69.4
79.8
I3(東北角)
69.3
80.2
67.2
77.5
I4(西中心)
73.1
84.6
70.3
80.1
I5(中心)
78.6
89.2
72.3
81.5
I6(東中心)
74.2
85.3
71.1
80.7
I7(西南角)
67.8
78.9
65.8
76.9
I8(南中心)
71.9
82.7
68.9
79.2
I9(東南角)
68.5
79.8
66.5
77.8

五、儀器使用注意事項(xiàng)與維護(hù)建議

5.1 使用注意事項(xiàng)

  • 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量前必須進(jìn)行儀器校準(zhǔn),建議每更換一次監(jiān)測(cè)場(chǎng)景或間隔4小時(shí)重新校準(zhǔn),確保測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確;
  • 傳聲器是核心敏感部件,測(cè)量時(shí)需避免碰撞、遮擋,在粉塵、潮濕環(huán)境中使用時(shí),應(yīng)配備專用防護(hù)罩;
  • 根據(jù)監(jiān)測(cè)需求選擇合適的計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)與時(shí)間計(jì)權(quán)模式,環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)優(yōu)先選用A計(jì)權(quán)、慢檔,工業(yè)設(shè)備監(jiān)測(cè)可選用C計(jì)權(quán)、快檔;
  • 儀器顯示屏出現(xiàn)低電量提示時(shí),需及時(shí)更換電池或連接外接電源,避免因電量不足影響測(cè)量精度。

5.2 維護(hù)建議

  • 每次使用后,用干凈軟布擦拭傳聲器與機(jī)身,去除灰塵與污漬,若沾染油污,可用少量無(wú)水乙醇輕輕擦拭;
  • 長(zhǎng)期不使用時(shí),將傳聲器拆下,放入專用防潮包裝盒中,儀器主機(jī)存放在干燥、通風(fēng)的環(huán)境中,避免陽(yáng)光直射與劇烈震動(dòng);
  • 定期(每半年)將儀器送至專業(yè)計(jì)量機(jī)構(gòu)進(jìn)行性能檢定,確保其符合計(jì)量規(guī)范要求;
  • 定期檢查數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能與USB接口,及時(shí)導(dǎo)出測(cè)量數(shù)據(jù),避免數(shù)據(jù)丟失,同時(shí)對(duì)儀器固件進(jìn)行更新維護(hù)。

六、結(jié)論

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,杭州愛(ài)華AWA6292型多功能聲級(jí)計(jì)在城市環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)與機(jī)械加工車間聲場(chǎng)監(jiān)測(cè)中均展現(xiàn)出優(yōu)異的性能。在環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)中,其測(cè)量值與基準(zhǔn)儀器的相對(duì)誤差小于0.8%,穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)差小于0.3dB,可精準(zhǔn)反映不同功能區(qū)域的噪聲水平;在工業(yè)聲場(chǎng)監(jiān)測(cè)中,其頻譜分析功能可清晰捕捉特征頻率段的噪聲特征,為設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)判斷與降噪措施制定提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
該儀器具有測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好、操作便捷及環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),相較于進(jìn)口同類儀器,在價(jià)格上更具競(jìng)爭(zhēng)力,可廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)衛(wèi)生、建筑聲學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。通過(guò)規(guī)范的操作流程與定期的維護(hù)保養(yǎng),能夠有效延長(zhǎng)儀器使用壽命,確保其長(zhǎng)期保持穩(wěn)定的測(cè)量性能,為噪聲污染防治與工業(yè)聲場(chǎng)管控提供可靠的技術(shù)保障。

 

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