1、c c 1 c I f m ._ - D D o = E z := r I c ._ o c y: i r o D - c a z a I U o C o ._ E L i c i c: E c C i i E : h (r c 5 r 4 r t a - DIN1 DIN 45635 TEIL 8 85 2794442 0073395 791 DK 534.61 : 62 : 534.835.46 : 620.1 : 001.4 D E UTS C H E NO R M Juni 1985 Geruschmessung an Maschinen Luftschallemission, Krp
2、erschallmessung Rahmenverfahren DIN 45 635 Teil 8 Determination of airborne noise emitted by machines by measurement of structure borne noise; basic requirements bereinstimmung mit ISOITR 7849 (in Vorbereitung) siehe Erluterungen. Inhalt Seite 1 Anwendungsbereich und Zweck . 1 2 Bezeichnung 1 3 Begr
3、iffe 2 4 Megerte 2 5 Abgrenzung, Aufstellung und Betriebs- bedingungen der Maschine 3 5.1 Allgemeines . 3 5.2 Abgrenzung der Maschine . 3 5.3 Aufstellung der Maschine . 3 5.4 Betriebsbedingungen der Maschine . 3 6 Ermittlung der Schnellepegel auf der Krperschallrneflche . 3 6.1 Allgemeines 3 6.2 Krp
4、erschall 3 6.3 Mepunktanordnung . 4 6.4 Umgebungsbedingungen . 4 6.5 Messungen . 4 6.6 Befestigung fnehmer . 4 6.7 Einflu der Aufnehmermasse . 4 1 Anwendungsbereich und Zweck Diese Norm schafft die Voraussetzung fr ein einheitliches Verfahren zur Ermittlung der von Maschinen abgestrahlten Luftschall
5、eistung mit Hilfe von Krperschallmessungen (Bestimmung von Schnellepegeln), so da die Ergebnisse vergleichbar sind. Das dargestellte Verfahren ist insbeson- dere in den Fllen anzuwenden, bei denen direkte Luft- schallmessungen wegen eines zu hohen Fremdgerusch- Pegels oder zu groer Raumrckwirkungen
6、nicht mglich sind. Es kann nur auf Gerusche angewandt werden, die von schwingenden Oberflchen fester Krper abgestrahlt werden, also z. B. nicht auf Gerusche, die aerodynamisch erzeugt werden. Diese Norm ist vornehmlich auf stationre Gerusche an- wendbar. Sofern der Abstrahlgrad u = 1 zur Grobabschtz
7、ung ange- nommen wird, erhlt man einen Wert, der im oberen Bereich der abgestrahlten Luftschalleistung liegt. So It sich lediglich aus A-bewerteten Schnellepegeln auch ein oberer Wert fr den A-bewerteten Luftschalleistungspegel bestimmen. Fr genauere Bestimmungen ist der Verlauf des Abstrahl- grades
8、 ber der Frequenz zu bercksichtigen, was die Er- mittlung der Schnellepegel in Frequenzbndern notwendig macht. Eine Anleitung zur Ermittlung des Abstrahlgrades ist im Anhang D enthalten. Empfehlungen zum interessieren- den Frequenzbereich enthlt Anhang E. Seite 7 Berechnungen 4 7.1 Korrektur fr Frem
9、dkrperschall 4 7.2 Berechnungen des mittleren Schnellepegels 7.3 Berechnung des Luftschalleistu 8 MeBbericht (MeBprotokoll) 9 Ergebnisbericht 6 Anhang A Benutzung des Krperschallaufnehmers . . 7 Anhang B Korrektur hinsichtlich des Einflusses der Aufnehmermasse . 8 Anhang C Berechnen des A-Schalleist
10、ungspegels LWA aus Oktav- oder Terz-Schall- leistungspegeln . 8 Anhang D Anleitung zur Ermittlung des Abstrahlmaes 1 O ig u . 9 Anhang E Empfehlungen zum interessierenden Frequenzbereich 9 Anhang F Ermittlung des Schnellepegels aus dem Beschleunigungspegel 9 auf der Krperschallmeflche 4 Krperschalla
11、bstrahlung . 5 In maschinenspezifischen Folgeteilen sollen Festlegungen zur Krperschallmessung getroffen und die Verlufe des Abstrahlgrades fr diese Maschinenarten gegebenenfalls rnit quantitativen Angaben zur Meunsicherheit angegeben werden (mglichst als Ergnzung zum entsprechenden Fol- geteil fr d
12、ie Luftschallmessung). Die Norm gibt ferner Verfahren an, rnit denen aus Krper- schallmessungen an Teilabschnitten der Oberflche einer groen Maschine die dort abgestrahlten Teilschalleistun- gen ermittelt werden knnen. Diese Norm ist auf technische Geruscherzeuger wie Maschinen, Gerte, vollstndige A
13、nlagen, Baugruppen oder Teilabschnitte derselben, im folgenden Maschinen genannt, anwendbar. 2 Bezeichnung Bezeichnung des Verfahrens der Geruschmessung nach dieser Norm (08): Geruschmessung DIN 45 635 - 08 Die Bezeichnung bei maschinenspezifischen Folgeteilen wird entsprechend festgelegt. In der Be
14、zeichnung wird zustzlich die Folgeteilnummer XX des maschinenspezifi- schen Folgeteils vor die Zhlnummer des Teiles der ange- wandten Rahmennorm gesetzt, z. B.: Geruschmessung DIN 45 635 - XX - 08 Fortsetzung Seite 2 bis 12 Normenausschu Akustik und Schwingungstechnik (FANAK) im DIN Deutsches Instit
15、ut fr Normung e.V. 7 Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, Berlin 30 06.85 DIN 45 635 Teil 8 Jun 1985 Preisgr. Vertr.-Nr. O009 DIN1 DIN 45635 TEIL 8 85 Seite 2 DIN 45 635 Teil 8 3 Begriffe 3.1 Krperschall Als Krperschall werden nach dieser Norm Schwingungen fester Krper im Frequenzbereic
16、h des hrbaren Schalls bezeichnet. Der Krperschall wird fr die Zwecke dieser Norm durch die Schnelle (siehe Abschnitt 3.3) an der Ober- flche des festen Krpers beschrieben. Die gebruchlichen Megren sind die Beschleunigung und die Schnelle. 3.2 Maschine In dieser Norm wird die untersuchte technische S
17、chall- quelle (z. B. Gert, Maschine, Maschinenteil, Baugruppe, Anlage) als Maschine bezeichnet. 3.3 Schnelle Die Schnelle ist in dieser Norm die flchennormale Kompo- nente der Geschwindigkeit der schwingenden Oberflche. Der Effektivwert der Schnelle wird hier mit u bezeichnet. Anmerkung: Die Auslenk
18、ung ist das zeitliche Integral der Schnelle. Bei sinusfrmiger Bewegung rnit der Fre- quenz f gilt fr den Effektivwert der Auslenkung: s=- (1) Die Beschleunigung ist die zeitliche Ableitung der Schnelle. Bei sinusfrmiger Bewegung gilt fr den Effektivwert der Beschleunigung: a=2nf-u (2) U 2nf 3.4 Schn
19、ellepegel Der Schnellepegel L, ist durch folgende Gleichung definiert: U2 L,=lOig,dB (3) u0 Hierin bedeuten: u Effektivwert der Schnelle im interessierenden Fre- quenzband u. = 5 . lO-m/s = 50 nmls Bezugsschnelle 1) (aus: DIN 52221/05.80, siehe auch DIN 1320) Anmerkung 1 : Die Benutzung dieses Bezug
20、swertes u. = 5.1O-m/s bedeutet, da der Intensittspegel, der Schalldruckpegel und der Schnellepegel fr eine fortschreitende Welle in Luft zahlenmig fast gleich sind (siehe IS0 1683 - 1983). Anmerkung 2: Die Ermittlung des Schnellepegels aus dem Beschleunigungspegel La ist im Anhang F dar- gestellt. 3
21、.5 Abstrahlgrad Der Abstrahlgrad u ist durch folgende Gleichung definiert: (4) PS o= ecss (u2 Hierin bedeuten: Ps die von der schwingenden Krperoberflche abge- strahlte Luftschalleistung p Dichte der Luft c Schallgeschwindigkeit in Luft c Schallkennimpedanz der umgebenden Luft Ss Flche der schwingen
22、den Oberflche (Krperschall- meflche) (u2) quadrierter Effektivwert der Schnelle gemittelt ber die Flche SS 1) Die Wahl einer Bezugsschnelle von UO= lo- m/s (bevor- zugt nach IS0 1683 - 1983) wrde einen um 34 dB hhe- ren Schnellepegel als bei der Benutzung von 5.10-mls ergeben. In den Gleichungen (6)
23、 bis (lo), (12) und im Anhang F, Gleichung (F.2), mten dann 34dB auf der rechten Seite abgezogen werden. 2794442 007339b b28 m 3.6 Abstrahlma Der Ausdruck 10 ig u wird Abstrahlmal!; genannt. 3.7 Luftschalleistungspegel Der Luftschalleistungspegel Lws infollge Krperschallab- Strahlung ist durch folge
24、nde Gleichung definiert: (5) Hierin bedeuten: Ps Schalleistung infolge Krperschallabstrahlung Po = W = 1 pW, Bezugsschalleistung Die Breite eines eingeschrnkten Frequenzbandes ist anzugeben (z. B. Oktav-Schalleistungspegel, Terz-Schall- leistungspegel). 3.8 Krperschallmeflache Die Krperschallmeflche
25、 ist die Maschinenoberflche oder Teile derselben, auf der die Mepunkte liegen. Der FI- cheninhalt der Krperschallmeflche wird rnit Ss bezeich- net. 3.9 Fremdkrperschall Als Fremdkrperschall gilt der bei Stillstand der Maschine ermittelte Schnellepegel. Als Fremdkrperschall kann auch Krperschall betr
26、achtet werden, der nicht von der untersuchten Maschine selbst, sondern z. B. von angekoppelten Aggregaten stammt (siehe Abschnitt 5.2). 3.10 Kugelstrahler nullter Ordnung Kugelstrahler nullter Ordnung ist eine Kugel, deren Ober- flche mit gleicher Phase und gleicher Amplitude schwingt. 4 Megerate Im
27、 folgenden werden Megerte, bei denen ein Krper- schallaufnehmer benutzt wird, beschrieben (siehe auch DIN 45 661 und DIN 45 662). In den meisten Fllen reicht die Verwendunng leichter Krperschallaufnehmer aus. Fr spezielle Zwecke knnen andere Geitearten und Me- techniken zweckmig sein (z. B. berhrung
28、slose Aufneh- mer, Laser-Doppler-Verfahren). 4.1 Krperschallaufnehmer Der Krperschallaufnehmer kann die Krperschallabstrah- lung beeinflussen. Fr Krperschallmessungen ber einen weiten Frequenz- bereich sollten vorzugsweise piezoelektrische Krper- schallaufnehmer verwendet werden. 13ei der Wahl eines
29、 Krperschallaufnehmers fr eine spezielle Anwendung sind die Eigenschaften und die zugrundeliegenden Umge- bungsbedingungen zu prfen. Messungen sind blicherweiseauf den IinearenTeil der Fre- quenzgangkurve des Krperschallaufnehmers beschrnkt, die im oberen Frequenzbereich durch die Resonanz des Aufne
30、hmers begrenzt ist. Nherungsweise kann als obere Grenzfrequenz fr die Messungen ein Dmrittel der Resonanz- frequenz des Krperschallaufnehmers gelten,so da diean dieser Grenze gemessenen Krperschallkomponenten Meabweichungen von nicht mehr als 1 dB aufweisen. Kleine leichte Krperschallaufnehmer knnen
31、 hohe Reso- nanzfrequenzen haben, sie weisen jedoch im allgemeinen eine geringe Empfindlichkeit auf (Dyn,amikbereich). Dem- gegenber erfordert eine hhere Empfindlichkeit des piezoelektrischen Aufnehmers eine grere seismische Masse, was mit einer niedrigeren Resonanzfrequenz ver- bunden sein kann. De
32、shalb mu ein Kompromi gefunden werden. DIN1 DIN 45t35 TEIL 8 85 2794442 0073397 5h4 DIN 45 635 Teil 8 Seite 3 Die Masse des Krperschallaufnehmers wird bei Messun- gen an leichten Meobjekten wichtig. Um Abweichungen durch Einflsse durch die Aufnehmermasse zu vermeiden, sollte seine Masse sehr viel kl
33、einer als die der schwingen- den Struktur am Mepunkt sein (rn,m2 Seite 4 DIN 45 635 Teil 8 2 SSlSO 6.2.2 GleichmBige MeBpunktanordnung Die Krperschallmeflche wird in N etwa gleichgroe Teile mit dem Flcheninhalt Ss/N aufgeteilt. In den Mittel- punkten der Teilflchen wird je ein Mepunkt angeordnet. 6.
34、2.3 UngleichmBige MeBpunktanordnung Sind aus Voruntersuchungen die besonders intensiv ab- strahlenden Teile der Krperschallmeflche bekannt, ist es zweckmig, dort die Mepunkte dichter anzuordnen als an den schwach abstrahlenden Teilflchen. In diesem Fall ist jedem Mepunkt i eine Teilflche Ssi zugeord
35、net (siehe Abschhnitt 7.2). 6.3 MeBpunktanordnung Die Anfangsanzahl der Mepunkte auf der Krperschall- meflche kann sich nach Tabelle 1 richten. Tabelle 1. Anfangsanrahl der MeBpunkte (SS Krperschallmeflche; So= 1 m2) I Krperschallmeflche I Anfangsanzahl der Mepunkte I 10 20 W 2794442 0073378 4T0 W A
36、nmerkung: Ist in diesem Fall jedoch eine getrennte Mes- sung der Fremdkrperschallpegel nicht mglich (z. B. bei funktionsmiger Koppelung der Maschine an andere Aggregate), fhrt die Berechnung nach Abschnitt 7 zu erhhten Luftschalleistungspegeln fr die untersuchte Maschine. Die Mezeit soll im Hinblick
37、 auf die Art des abgestrahlten Gerusches und die Art der Signalverarbeitung angemes- sen gewhlt werden. So soll bei stationrem Gerusch fr Mittenfrequenzen ab 200 Hz die Mezeit mindestens 10s betragen. Bei zeitlich schwankendem Gerusch ist die Mezeit so zu whlen, da das Maschinengerusch bei dem betre
38、ffenden Betriebszu- stand eindeutig erfat wird. 6.6 Befestigung der KrperschaYlaufnehrner Der Krperschallaufnehmer ist so zu befestigen, da er die wahre Schnelle der schwingenden Oberflche am Me- punkt im interessierenden Frequenzbereich so gut wie mglich erfat. Er ist nach ISOIDIS 5348-1980 mit sei
39、ner Schwingungsachse senkrecht zur sc:hwingenden Ober- flche zu befestigen. Befestigungshinweise siehe Anhang A. 6.7 EinfluB der Aufnehmerrnasse Es wird empfohlen, einen leichten Krperschallaufnehmer nach den Einschrnkungen nach Abschnitt 4.1 zu benutzen. Ist ein solcher Aufnehmer nicht vorhanden, k
40、ann eine Kor- rektur nach Anhang B fr gleichmige Strukturen erfolgen (Platten, Zylinder). Fr andere Strukturen ist die Unsicher- heit dieser Korrektur unbekannt. 7 Berechnungen 7.1 Korrektur fr Fremdkrperschall Die gemessenen Pegel sind bei vorhandenem Fremdkr- perschall nach Tabelle 2 zu korrigiere
41、n. Tabelle 2. Korrektur fr Fremdkrperschall Differenz zwischen den Schnelle- (bzw. Beschleu- nigungs-)Pegeln der ietriebenen Maschine und des Fremdkrperschalls allein dB 3 4 5 6 7 8 9 10 _ Korrektur Ki i, die von denn mit betriebener Geruschquelle ermittelten Schnellepegel (bzw. Be- schleunigungspeg
42、el) abzu- ziehen ist, um den Pegel zu erhalten, der von der Quelle allein erzeugt wird dB 7.2 Berechnungen des mittleren Schnellepegels Die dem nach Abschnitt 6.5 bestimmten und gegebenen- falls nach Abschnitt 7.1 und Anhang B korrigierten Schnelle- pegel an den Mepunkten i=l bis Ninjedem interessie
43、ren- den Frequenzband sind: (7) Hierin bedeuten: Cvi gemessener Schnellepegel 1) K1 i Korrektur fr Fremdkrperschall, siehe Abschnitt 7.1 KM Korrektur fr die Aufnehmermasise, siehe Anhang B auf der KrperschallrneBflache Lvi = Cvi - Ki j + KM DIN1 DIN 45635 TEIL 8 85 2794442 0073397 337 = DIN 45 635 T
44、eil 8 Seite 5 Der Mittelwert Ev ber die Krperschallmeflche Ss ist wie folgt zu berechnen: a) Gleichmige Mepunktanordnung nach Abschnitt 6.2.2: b) Ungleichmige Mepunktanordnung nach Ab- schnitt 6.2.3: r. N 1 7.3 Berechnung des Luftschalleistungspegels Dieser Luftschalleistungspegel Lws wird aus den n
45、ach den Abschnitten 7.1.1 oder 7.1.2 gemittelten Schnellepegeln nach Gleichung (10) berechnet (abgeleitet aus den Glei- chungen (4) und (5): infolge Krperschallabstrahlung + 10Lg u + 1019 )dB (10) (e40 Hierin bedeuten: L, - ber die Krperschallmeflche Ss energetisch ge- mittelte Schnellepegel l) bezo
46、gen auf 5 . mls nach Abschnitt 7.2 Ss Krperschallmeflche so = m2 u Abstrahlgrad pc Schallkennimpedanz der umgebenden Luft (c),=400 Ns/m3 Schallkennimpedanz der Luft bei einer Temperatur von 2OoC und einem statischen Druck von 1000 mbar = lo5 Pa Aus den Pegeln in den Frequenzbndern wird der A-Schall-
47、 leistungspegel nach Anhang C berechnet. 7.3.1 Bei aus Messungen nach Anhang D bekanntem Abstrahl- ma im jeweiligen Frequenzband ergibt sich der Luftschall- leistungspegel fr das Frequenzband nach Gleichung (10). Abstrahlma 10 lg u bekannt aus Messungen 1) Siehe Seite 2 7.3.2 AbstrahlmaB 10 ig u ges
48、chtzt Wenn die Maschine als Kugelstrahler nullter Ordnung angesehen wird (z. B. bei kompakten Maschinen), wird das Abstrahlma aus Bild 1 oder aus folgender Gleichung abge- schtzt: lOLgu=-lOlg 1 + 0,l- (11) i (f“d,.i Hierin bedeuten : f Frequenz d typische Mae der Maschine (Durchmesser des Kugel- str
49、ahlersnullterOrdnung),z.B.d = bei S die ungefhre Oberflche der abstrahlenden Flche und Vdas ungefhre Volumen der Maschine sind c Schallgeschwindigkeit in Luft Der Luftschalleistungspegel wird dann nach Gleichung (10) berechnet. Anmerkung 1: Das Ergebnis wird ein oberer Schtzwert des Luftschalleistungspegel
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