在冷熱沖擊試驗(yàn)箱的運(yùn)行過(guò)程中,風(fēng)機(jī)的噪聲水平是一個(gè)重要的考量因素,它不僅影響著試驗(yàn)環(huán)境的安靜程度,也在一定程度上反映了風(fēng)機(jī)的性能與質(zhì)量。了解可以衡量風(fēng)機(jī)噪聲水平的相關(guān)參數(shù),對(duì)于評(píng)估風(fēng)機(jī)是否符合試驗(yàn)箱的使用要求、保障良好的工作環(huán)境等方面都有著關(guān)鍵意義。以下將詳細(xì)介紹用于衡量冷熱沖擊試驗(yàn)箱風(fēng)機(jī)噪聲水平的各項(xiàng)參數(shù)。
定義與原理
聲壓級(jí)是衡量聲音強(qiáng)弱的常用物理量,它表示實(shí)際聲壓與基準(zhǔn)聲壓(通常取人耳能聽(tīng)到的最微弱聲音的聲壓,即 20μPa)比值的常用對(duì)數(shù)乘以 20。其計(jì)算公式為:(其中 為聲壓級(jí),單位為分貝 ; 是實(shí)際聲壓, 是基準(zhǔn)聲壓)。對(duì)于冷熱沖擊試驗(yàn)箱風(fēng)機(jī)而言,聲壓級(jí)反映了風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)在周圍空間產(chǎn)生的聲音壓力大小,也就是我們?nèi)硕鷮?shí)際感受到的聲音響度。
測(cè)量與應(yīng)用
聲壓級(jí)的測(cè)量一般使用專業(yè)的聲級(jí)計(jì),將聲級(jí)計(jì)放置在距離風(fēng)機(jī)一定位置(通常按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,比如在風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口方向 1 米處等標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量點(diǎn)),在風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行狀態(tài)下讀取聲級(jí)計(jì)顯示的聲壓級(jí)數(shù)值。在實(shí)際應(yīng)用中,不同類型、規(guī)格的冷熱沖擊試驗(yàn)箱根據(jù)其使用環(huán)境和要求,會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)的聲壓級(jí)有相應(yīng)限制。例如,在一些對(duì)環(huán)境噪聲要求嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中使用的試驗(yàn)箱,可能要求風(fēng)機(jī)的聲壓級(jí)在運(yùn)行時(shí)不超過(guò) 60dB,以此來(lái)確保整體環(huán)境的安靜,避免對(duì)操作人員及周邊精密儀器產(chǎn)生干擾。
定義與原理
聲功率級(jí)表征的是聲源在單位時(shí)間內(nèi)向外輻射的聲能量大小,它與聲壓級(jí)不同,是一個(gè)不隨距離變化而改變的絕對(duì)量(聲壓級(jí)會(huì)隨距離聲源遠(yuǎn)近而變化)。其計(jì)算公式為:(其中 為聲功率級(jí),單位為分貝 ; 是聲源的聲功率, 是基準(zhǔn)聲功率,通常取值為 )。對(duì)于冷熱沖擊試驗(yàn)箱風(fēng)機(jī)來(lái)說(shuō),聲功率級(jí)能更本質(zhì)地反映出風(fēng)機(jī)自身作為聲源所具有的發(fā)聲能力,即其產(chǎn)生噪聲能量的總體水平。
測(cè)量與應(yīng)用
聲功率級(jí)的測(cè)量相對(duì)復(fù)雜一些,常見(jiàn)的測(cè)量方法有自由場(chǎng)法、混響室法等。自由場(chǎng)法需要在一個(gè)無(wú)反射的自由空間(如消聲室)中,通過(guò)布置多個(gè)傳聲器在不同位置采集聲音數(shù)據(jù),再經(jīng)過(guò)復(fù)雜的計(jì)算得到聲功率級(jí);混響室法則利用混響室內(nèi)聲音的混響特性來(lái)測(cè)量和計(jì)算。在選擇冷熱沖擊試驗(yàn)箱風(fēng)機(jī)時(shí),若已知試驗(yàn)箱所在空間的聲學(xué)環(huán)境(如房間的吸聲系數(shù)等)以及允許的總噪聲能量范圍,通過(guò)比較不同風(fēng)機(jī)的聲功率級(jí),就能更科學(xué)地挑選出符合整體噪聲要求的風(fēng)機(jī),避免因風(fēng)機(jī)聲功率過(guò)大導(dǎo)致整個(gè)試驗(yàn)區(qū)域噪聲超標(biāo)的情況。
定義與原理
風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲并非單一頻率的聲音,而是由多個(gè)不同頻率的聲音成分組成,頻譜特性就是描述這些不同頻率聲音的能量分布情況。通過(guò)頻譜分析,可以了解風(fēng)機(jī)噪聲在低頻、中頻、高頻等各個(gè)頻段的強(qiáng)弱程度。例如,風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)可能由于葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的周期性振動(dòng)而在某個(gè)特定的低頻段有較高的能量分布,也可能因空氣湍流等原因在高頻段產(chǎn)生較多的噪聲成分。
測(cè)量與應(yīng)用
頻譜特性的測(cè)量一般借助于頻譜分析儀,將其與傳聲器配合使用,采集風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的聲音信號(hào)后,分析儀就能顯示出聲音的頻譜圖,展示不同頻率下的聲壓級(jí)或聲功率等信息。在實(shí)際應(yīng)用中,不同的使用場(chǎng)景對(duì)風(fēng)機(jī)噪聲的頻譜有不同要求。比如,在一些對(duì)低頻振動(dòng)敏感的實(shí)驗(yàn)室,需要重點(diǎn)關(guān)注風(fēng)機(jī)低頻段的噪聲情況,選擇低頻成分相對(duì)較少的風(fēng)機(jī);而對(duì)于一些需要避免高頻嘯叫干擾的場(chǎng)所,則要挑選高頻噪聲能量較低的風(fēng)機(jī),通過(guò)分析頻譜特性來(lái)針對(duì)性地優(yōu)化風(fēng)機(jī)選型,以滿足特定的噪聲控制需求。
定義與原理
噪聲品質(zhì)是一個(gè)綜合考量聲音的響度、音調(diào)、音色以及人們對(duì)聲音主觀感受等多方面因素的概念。它不僅僅關(guān)注聲音的物理量大小,還涉及到人對(duì)聲音的厭煩程度、舒適度等主觀評(píng)價(jià)。對(duì)于冷熱沖擊試驗(yàn)箱風(fēng)機(jī)來(lái)說(shuō),即使聲壓級(jí)、聲功率級(jí)等參數(shù)在合理范圍內(nèi),但如果其發(fā)出的聲音具有尖銳、刺耳等讓人感覺(jué)不舒服的特性,也會(huì)影響使用體驗(yàn)。例如,某些風(fēng)機(jī)因葉片設(shè)計(jì)或制造工藝問(wèn)題,運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生類似嘯叫的尖銳聲音,即便整體響度不大,也會(huì)讓人覺(jué)得煩躁。
測(cè)量與應(yīng)用
噪聲品質(zhì)的評(píng)估相對(duì)較為主觀,但也有一些客觀的分析方法和指標(biāo)輔助判斷。比如,可以通過(guò)計(jì)算尖銳度、粗糙度、波動(dòng)強(qiáng)度等心理聲學(xué)參數(shù)來(lái)衡量聲音讓人產(chǎn)生的主觀感受。在實(shí)際應(yīng)用中,特別是對(duì)于一些長(zhǎng)期有人員操作的試驗(yàn)箱環(huán)境,要綜合考慮風(fēng)機(jī)的噪聲品質(zhì),選擇那些發(fā)出的聲音相對(duì)柔和、平穩(wěn),讓人聽(tīng)起來(lái)比較舒適的風(fēng)機(jī),提高操作人員的工作舒適度和效率。
衡量冷熱沖擊試驗(yàn)箱風(fēng)機(jī)的噪聲水平需要綜合考慮聲壓級(jí)、聲功率級(jí)、頻譜特性以及噪聲品質(zhì)等多個(gè)參數(shù)。這些參數(shù)從不同角度反映了風(fēng)機(jī)噪聲的特點(diǎn)和影響,在風(fēng)機(jī)的選型、使用以及對(duì)試驗(yàn)箱整體噪聲控制等方面都起著重要作用。只有全面了解并運(yùn)用這些參數(shù),才能更好地保障冷熱沖擊試驗(yàn)箱在滿足功能需求的同時(shí),也能營(yíng)造出良好的聲學(xué)環(huán)境。