1、中华人民共和国国家标准企= F于消声器测量方法Acoustics-Measurement procedure for silencers 1 范围本标准规定消声器测量方法和要求。包括实验室测量和现场测量方法.测量的量主要为消声器的插入损失，也可测定下列量2气流噪声声功率级;一一消声器压力损失和阻力系数。本标准适用于以阻性为主的管道消声器。2 引用标准GB 3102 声学的量和单位GB 3238 声学量的级及其基准值GB 3240 声学测量中的常用频率GB 3241 声和振动分析用的1/1和1/3倍频程滤波器GB 3785 声级计的电、声性能及测试方法GB 3947 声学名词术语GBJ 76 厅
2、堂媲响时间测量规范GB 6881声学噪声声源功率级测定混响室精密法和工程法GB 6882声学噪声声源功率级测定消声室和半消声室精密法3 术语3. 1 消声器插入损失insertion loss of silencer GB/T 4760一1995代替GB4760-84 装置消声器以前与装置消声器以后相比较，管口辐射噪声的声功率级的降低量。符号:D;单位z分贝.dB3. 2 消声末端anechoic t盯minal采取了消声措施的管道末端。它使由管口反射回管道内部的噪声可以忽略不计，3-3 替换管道substitute for silencer 与待测消声器有相同长度和相同通道截丽的空管道。3.
3、 4 空管试验measurement for substitute 消声器用替换管道代替时进行的测定。3.5 静态试验static measurement 关闭气流源，在无气流条件下进行的测定。3.6 低噪声气流试验measurement under low noise flow 关闭噪声源，在低噪声平稳气流下进行的测定。J7 静压statlC pressure 国家技术监督局199506-15批准256 1996-02-01实施A、辜的山画叫一丁之短于最低中心句MAM同。1呻h:1jU线且王合。，.未川同消声末端的典型设计可参考附，、列的限值。过渡管道侧把f制ili部宣如图1。符. ;.:
4、iii . a 257 3.8全Itotal pressure 闭管管口针对气流方向时，管内测到的气体压力。3. 9 动压kinetic pressure 气流中单位体积所具有的动能。符号2户v;单位Pa。注。在给定测点处.动压与气流速度的平方成正比，动压与静压之和等于全压。沿管道横截面，与气流平均速度相对应的动压为平均动压，平均动压与静压之和为平Y夺金压。3. 10 压力损失pressure 1088 ;.1刊I悄口比Ftl平码在丰击时飞i?(!ii5CTJJ、i.、!, :川、21:司-fs甘FAti rk fT川-，.J.，吁:句11气可俨r :远，jPFistff!iJ飞IZ!告:讨:
5、31?iiz 户吨，叩_，唱d 庐iL HT 7 .i : j况idi，!事，;川，.J .-3已j吉君如#门端与阳端平均仓JF.的降低量t.社坷, . . .-，、-.符号:户单位:PaQ符号:户;单位zPaoL二号l 川aSHAh。自-ajf俨，。;一飞1J !二-)再与47601995 ifAEF ，占;, -.-3 气流掠过开小孔管壁时，小孔处测到的气体压力。川l洲.: d 一-一一G/T 一.;HnJtd句jyrdalr tit 的呼叫IJj fa , -,-, J 1. ! 、 j囔封tif章 w -4) JJEJ P GB/T 47601995 表I消声末端声压反射系数限值中心频
6、率.Hz50 63 80 100 125及125以上声压反射矗数r.O. 4 O. 35 O. 3 0.25 o. 15 4.3 噪声源4. 3. 1 噪声源为向主管道提供平稳噪声的装置，通常由一个或几个扬声器所组成。扬声器应装在与主管道相连通的扬声器箱内，连通的总面积应不小于通道面积的40%.扬声器箱与管道连接处应采取隔振措施。、4. 3. 2 扬声器箱应以厚实材料制成。扬声器应固定在箱内障板上，扬声器与障板间应装隔振垫，扬声器箱内应装适量的吸声材料.4. 3. 3 当主管道等效直径大于300mm时，应采取两个以上扬声器，各个扬声器的性能应相同，扬声器应相对于管轴对称装置，其音圈应同相激发。
7、4.3.4 扬声器用宽频带噪声信号来激发，噪声倩号中心频率的范围应参照GB3240的规定。4. 3. 5 在试验过程中，噪声源向主管道辐射的倍频程声压级应不低于90dB，声压级应保持稳定，随时间变化的范围应不大于士0.5dB。4.4 低噪声气流源4.4. 1 低噪声气流源为向主管道提供低噪声平稳气流的装置，其主体通常为一台具有足够风量和风压的风机。风机应装置在具有良好隔声性能的围蔽结构内，风机出口用软接管与管道系统连接。4.4.2 气流源系统内应具有阀门或变速等控制装置，可以调节待测消声器内的气流速度。4.4.3 风机与主管道间应接入消声器，以保证在试验频率范围内自风机进入主管道的噪声不会影响
8、测量结果。4.4.4 进入主管道的噪声和气流应能互相独立地加以调节。根据实际需要，噪声传播方向与气流方向可以相同也可以相反。4. 5 接收室4.5.1 接收室为测定管道出口所辐射噪声的圈蔽空间。接收室通常为混响室或半消声室。4. 5. 2 当接收室为混晌室时，宜把主管道出口插入混响室内11.5m，使室内声场较为扩散，如图2a中所示。4.5.3 当接收室为半消声室时，主管道出口平面宜与刚性墙面对齐，使室内声扬能严格满足半自由场条件，如图丛中所示。扩揪而且1:!(L门进风1J l中Jt生而耐i式泊Ih揣ff it1，/1门一一风 | a Uu响军装i可b泊卢军装Yi图2接收室258 G/T 476
9、0一19954.6 测量仪器4.6.1 测量时直接测出的声学量主要为倍频带或1/3倍频带声压级，它应使用声级汁和配套的滤波器或功能相当的其他测量仪器进行测量。所用声级计应符合GB3785中关于I型声级计的规定，配套滤波器应符合GB3241的规定。4.6.2 每次试验以前与以后，应以准确度优于土Q.5dB的声级校准器对声级计进行校准，前后两次校准的差值应不大于1dB。4.6.3 测量时直接测出的空气动力学量主要为气流速度和静压，它应分别使用毕托管和静压管配合微压计进行测量。在上游管道中如果有固定的孔板测流量装置，也可根据管道截面面积由气流流量来求出气流的平均流速。4.6.4 空气动力性能测量装置
10、应定期检验进行校准。5 消声器插入损失的测定5. 1 概述5. 1. 1 测定消声器插入损失时，应在装置消声器以前作空管试验，在给定测点上测出向下游辐射噪声的各倍频带或1/3倍频带声压级，由各测点声压级求出声功率级。然后用消声器换下替换管道进行试验，保持噪声源条件与空管试验时相同，并应适当调节气流源系统，使主管道内气流速度也与空管试验时相同。现tl出各频带相应的声功率级，由前后两次声功率级之差求出各频带的插入损失。5. 1. 2 对每种工况应作低噪声气流试验，即在关闭噪声源的条件下作相应的测量，把测得的各频带声压级作为背景噪声级。由原来测得的声压级与背景噪声级的差值，按表2求出修正值K。表2频
11、带声压级的背景噪声修正值K声压级差值.dB4 5 68 910 10以上修正值K.dB2.0 1. 5 1. 0 。.5 。声压级差值，-.，科yJt升?1634气5.4.4 当主管道内气流速度大于15m/s时，测点位置宜选择在刚佳时4ULF辑、J1111别比传声器或探管，内侧装细网或微穿孔板等导流透声层。管壁上的固定装置，-)千了叫iJVr坷441j措施。典型装置如图4所示。260 GB/T 4760-1995 / , /1/11 一一n峨t-i(.j圭114!斗(专p妇;据a传卢器b探管图4测点在刚性侧壁上的典型装置5.4.5 按5.2. 3至5.2. 7规定测定插入损失。6 气流噪声声功
12、率级的测定6. 1 概述等mt造商!二本肋6. 1. 1 本章规定测定的量为消声器中气流产生的噪声向下游管道辐射的声功率级。试验时应关闭噪声源在来流为低噪声气流的条件下进行测定.6.1.2 测量声压级时，对每种给定的气流速度，应作相应的空管试验，把测得的各频带声压级作为背景噪声级。6. 1. 3 选择多个测点时，各测点的频带声压级应先按能量法则进行平均，再由平均声压级与平均背景噪声级的差值，按表2求出修正值K。各频带气流噪声声功率级的背景噪声修正取为K值。计算过程中，宜保留一位小数，最后所得频带声功率级的结果应取整数值。6. 1.4 由实测各频带声功率级，可以求出A计权声功率级见附录A(补充件
13、)J.6.1.5 测定气流噪声声功率级时，一般应优先采用混响室法，根据客观需要和可能，也可采用半消声窒法或管道法。6.2 混响室法6. 2. 1 用混响室作为接收室时，自管口辐射入接收室的声功率级应按GB6881规定进行。对于消声器中气流噪声向下游管道辐射的声功率级应加上管道末端反射的修正值XroXr值可根据管口频率参数计算见附录B(补充件)J。6.2.2 按5.2. 2规定装置传声器。6.2.3 装置消声器后进行试验时，应先测出各测点处的频带声压级，再按能量法则求出平均声压级E。6.2.4 用替换管道换下消声器作空管试验时，应适当调节气流源系统，使主管道内气流速度与装置消声器进行试验时保持相
14、同。由各测点处的频带声压级得到平均背景噪声级，求出背景噪声修正值K。6.2.5 在试验前，按GB76的规定预先测定混响案在试验频带的混响时间t.并记录混响室的容积V和总表面积S.气流噪声的频带声功率级Lw由下式计算。Lw z L IOlogf+10问二十10叫1+坐)一川K+X, o . - - - 0 v 0 -0 8V I . (2) 261 GB/T 4760-1995 式中Lw频带声功率级.dB(基准值为1pW); L 频带平均声压级.dB(基准值为20Pa); 2混日向室混响时间，s;lo 1 S; V 混响室的容积.m气V。一一1m3; A 对应频带中心频率的波长，m;k 背景噪声
15、修正值，dB;X , 管道末端反射修正值.dB。6. 3 半消声室法6. 3. 1 用半消声室作为接收室时，自管口辐射入接收室的声功率级应按GB6882规定进行。对于消声器中气流噪声向下游管道辐射的声功率级，应加上管道末端修正值Xr 0 X r值可根据管口频率参数计算(见附录B)。6. 3. 2 按5.3.2规定装置传声器。6. 3. 3 按6.2. 3和6.2.4规定测出频带平均声压级Lp及背景噪声修正值K，6.3.4 测出测点主管口中心的距离r.气流噪声的声功率级Lw由下式计算。Lw = Lp + 20 logr + 8 - K + X飞. .(3) 式中:Lw一一频带声功率级.dB(基准
16、值为1pW), 王，频带平均声压级.dB(基准值为20Pa), r测点至管口中心距离，m;K 背景噪声修正值.dB，XFr 管道末端反射修正值.dB。6.4 管道法6.4.1 按5.4. 1至5.4.4规定选择测点和测量装置。6.4.2 按6.2. 3和6.2. 4规定测出频带平均声压级Lp及背景噪声修正值K，6. 4. 3 Il!tl出消声器下游管道截面面积5气流噪声的声功率级Iw由下式计算zLw = Lp + 10 log5, - K . . . .(4) 式中:Lw 频带声功率级.dB(基准值为1pW), Lp-频带平均声压级.dB(基准值为20Pa)，5, 消声器下游管道截面面积，m2
17、，K一一背景噪声修正值.dB，X，-管道末端反射修正值.dB。7 压力损失与阻力系徽的测定7. 1 概述7. 1. 1 试验时应在消声器进口端与出口端管道的平直部分的中部，各选个测量截面。在给定气流速度下分别测出两个截面上的平均动压和静压，求出平均全压。由消声器两端平均全压的降低量得出压力损失，由压力损失与平均动压的比值得出阻力系数。当消声器两端管道截面面积相同时，压力损失就等262 GB/T 4760-1995 于两端静压之差。当消声器装置在接收室内主管道出口处时，其压力损失可分别测量消声器进口端全压和接受室内的静压，其差值为消声器压力损失。7.1.2 一般宜采用毕托管测定气流的动压和速度，
18、用静压管测定气流静压，压差用经过校正的微压计测定。7.1.3 气流与噪声同时进行测定时，测点应在不同截面上选择，以免相互干扰。7.2 气流速度的测定7.2.1 测定管道中气流平均速度时，应在管道平直部分选择测量截面布置测点。测点数日应不少于8个，测点按面积均匀分布在整个截面上。7.2.2 放置毕托管，使端部处在测点位置上，并针对气流方向。借助微压计，读取各测点的动压读数扣。各测点的气流速度u由下式计算zV = (1 +亏;0)(号)1/2 式中:V气流速度，m/s;t一气流温度，C , p一气体密度，kg/m, 户v气流动压，PP全压与静压之差，Pao沿截面的气流平均速度石等于各测点气流速度的
19、算术平均值。7.2.3 实际测量时，气流平均速度可由下式计算g式中z远一一气流平均速度，m/s;Vm一截面中心处气流速度，m/s;-修正因子。V=V. (5) .(6) 与管道截面形状及流速有关，但变化范围不大，可根据按7.2. 1至7.2. 2项规定所得实测结果按下式计算g=(主主叫/Vm.(7) 7.2.4 如果管道系统中不存在漏风，并且在气流源有测量流量装置，给定截面处的气流平均速度也可由下式计算:式中zL一-气流平均速度，m/s;U一气流体积流量，m3/8; S一一截面面积，m207. 3 静压与全压的测定V = U/S . (8) 7. 3. 1 测定管道中的静压户，时，可以只选择1
20、个测点，静压管可从毕托管中分出，也可在管壁另开小孔接出。263 GB/T 4760-1995 7. 3. 2 沿给定截面的气流平均动压近似可由下式计算zjivzd户vm . . . . . . . (9) 式中-Fv气流平均动压，Pa;卢飞m一一截面中心处的动压;一一修正因子，由式(7)决定。7.3. 3 沿给定截面的气流平均全压Fs可由下式计算z式中z县一一气流平均全压，Pa;Fv 气流平均动压，Pa;户，气流静压，Pa。7.4 压力损失的测定7.4.1 消声器的压力损失由下式计算z式中zA户一一压力损失，Pa;玉n一一进口端平均全压，Pa;Ft2一一出口端平均全压，Paop，=户.+. .
21、 . . . . . . . . . (10) /)p =庐n一户12 . .(11) 7.4.2 当消声器两端管道截面面积相同时，压力损失可由下式计算g式中，/)户一一压力损失，Pa;户.1一一进口端静压，Pa;户.，一一出口端静压，Pa。7.5 阻力系数的测定消声器的阻力系数由下式计算z式中阻力系数，4户一一压力损失，Pa;Ev-通道内气流平均动压，Pao8 消声器现场测量方法8. 1 概述/)p =户.1一户.，. (1 2) , = /)p/户，. . . . . . . . . (13) 8. 1. 1 现场测量的声学量，主要是在实际使用条件下消声嚣的插入损失。在装置消声器以前与以后
22、进行测量时，应注意使实验工况和声场分布基本保持不变。插入损失由给定测点处前后两次测量所得声压264 GB/T 4760-1995 级之差确定。8.1.2 在给定测点上，一般应分别测量装置消声器以前和以后的A声级以及中心频率在638000 Hz的倍频带芦压级.由前后两次测量的差值分别得出A计权插入损失和各倍频带插入损失。8. 1. 3 如有需要，可参照第7条的规定在现场测量消声器的压力损失。8. 2 测量仪器8. 2. 1 现场测量声压级一般应使用符合GB3785中关于2型或2型以上声级汁的规定，也可使用准确度相当的其他测量仪器。测量倍频带声压级时所使用的倍频程滤波器应符合GB3241的有关规定
23、。8.2.2 每次测量以前和以后.应以准确度优于土0.5dB的声级校准器对声级汁进行校准。前后两次校准的差值应不大于1dB.声级校准器和声级计或其它测量仪器应按有关规定检定，以保证测试仪器的准确度。8.3 插入损失的测量8.3.1 声场条件测量过程中，装置消声器以前与以后的声场分布应基本相同。在一般情况，满足下列条件时可以认为声场分布近似保持不变z8. 管口的大小和形状在装置消声以前与以后基本相同;b. 管口与其周围3.5m以内的主要反射面之间，其相对位置在装置消声器以前与以后保持不变。8. 3. 2 测点位置8. 3. 2. 1 测点相对于管口的位置在装置消声器以前与以后应保持不变。测点位置
24、如图5所示:A A 。，。a装置消声器前b装置讷声揣后图5测点位置图中A为测点.B为管口边缘上一点，对子矩形管道一般应取较长边的中点w为AB的距离，连线AB必须与管口中心轴线00在同一平面上.a为AB与00间的夹角。8. 3. 2.2 对于管口等效直径不大于1m的进气或排气消声器，一般可取一个测点;)(1于管口等效直径大于1m的消声器，应围绕管口中心轴线选择3个或3个以上测点。8. 3- 2.3 对于各类进气或排气消声器，测点距离r一般应取为1m。当管口等效直径小子0.13m时，r值也可取为0.5m;夹角般应取为450。8.3.2.4 对于气体驰放排空消声器，测点距离r可以根据实际情况取为1m
25、或大于1m的整数值;夹角宜取为45，当现场条件有困难时，也可取为900或大于90008. 3. 2. 5 .测点至附近反射面间的距离应不小于1m. 8. 3- 3 背景噪声的自由l量和修正265 GB/T 4760-1995 8.3. 3- 1 在装置消声器以前与以后应对背景噪声进行测量。一般情况，在关闭被测机组的条件下测得的A声级或倍频带声压级可作为相应的背景噪声级。8. 3. 3. 2 当被测机组通过管口以外途径辐射噪声比较强烈时，一般按下面规定的方法估计背景噪声级:a. 在远离管口但靠近被测机组处选择辅助测点。辅助测点与给定测点至被测机组的距离大致相同，辅助测点至管口的距离一般应大于2m
26、。b. 在装置消声器的条件下对给定的工况进行测试，在辅助测点处测得的声压级作为相应的背景噪声级。8.3. 3- 3 对测得的声压级按表3作背景噪声修正，从测得的声压级数据中减去修正值K。表3测得声压级与背景噪声级之差值3 4-5 6-9 10或10以上dB 修正值K.dB3 2 1 。声压级差值小于3dB的实验数据可作记录，但仅供参考。8. 3- 4 不符合规定要求的情况当现场条件下不能满足8.3.1至8.3. 3规定时，不能进行插入损失的测量，这时可参照8.3.2规定测量装置消声器以前和以后的声压级之差，并记录测量现场的环境状况，但测量结果并不代表消声器的插入损失，仅供参考。8.4 读数方法
27、8.4.1 用声级计测量时应使用慢档。当声级计指针摆动幅度小于3dB时，可读取最大声压级与最小声压级间的平均值。摆动幅度大于3dB时，应取10s观察时间内的平均值。8.4.2 对于每种工况，应取二次读数。如果二次读数相差大于3dB.就应再增加二次读数。最后结果取各次读数的平均值，并取整数值.8.4.3 对于气体驰放排空消声器的测试，应读取在稳定排放情况下的最大值。8.4.4 出现明显的离散频率噪声或脉冲噪声时，应在测试报告中注明.8. 5 测试条件8. 5. 1 消声器安装条件测试时消声器安装条件应与实际使用时的安装条件相同。8.5.2 测试工况测试时装置消声器的被测机组及其附属设备应处于正常
28、工作状况或额定工况。可在满负荷或空负荷工况下测试，也可在最大噪声工况下测试。装置消声器以前与以后的工况必须保持相同。8. 5. 3 气象条件测试过程应在风速小于6m/s的条件下进行，当风速大于2m/s时应使用风罩。8. 6 测试报告测试报告应列出如下项目ga 测试地点;b. 测试日期与时间pC. 测试人员gd 测试装置及测点布置(附图he. 使用仪器;266 GB/T 4760-1995 f 待测消声器应注明型号、序号及几何尺寸等资料;自相!试工况;h 噪声测试数据应包括装置消声以前与以后声压级测量值以及背景噪声级;i. 插入损失;j. 气象资料应包括风速、温度及气压等;k. 压力损失资料gl
29、 其他;m. 如有需要，应附上装置消声器以前与以后的照片。267 GB/T 4760-1995 附录AA计权插入损失的计算(补充件)消声器的A计权插入损失(或气流噪声声功率级)与噪声源声功率谱密切相关，因此在作实验室试验时，一般不能由A声级实测值直接求出A计权插入损失。当实际使用的噪声源声功率频谱为已知时，由实测的各频带插入损失，可以求出A计权插入损失，计算方法如下:先由下式计算出噪声源和装置消声器后相应的A声级2LpA1 =10 log(10队1，+气) .(All LpA2 =10 log(10o.1(.，-D，H，) (A2) 式中:LpA.l一-噪声源的A声级.dB(基准值为20Pa)
30、; LpA2 相当于装置消声器后的A声级.dB(基准值为20Pa);t一一频带的序号sL归噪声源的第2个频带声压级.dB(基准值为20Pa); .1，-第z频带的修正值(见下表).dB; D, 第z个频带插入损失.dBo则A计权插入损失DA(dB)为DA = LpA1一LpA2.(A3) A汁权气流噪声声功率级的计算与此相类似。表A1计算A声级的修正值4中心频率.Hz修正值.dB中心频率.Hz修正值.dB50 30.2 800 0, 8 63 一26.21 000 。80 -22.5 1 250 O. 6 100 19. 1 1 600 1. 0 125 一16.1 2000 1.2 160
31、一13.4 2500 1. 3 200 10. 9 3 150 1. 2 250 一8.64000 1. 0 31S 一6.6 5 000 O. 5 400 4. 8 6300 O. 1 5肌)3. 2 8000 1. 1 630 1. 9 10000 2. 5 268 GB/T 47601995 附录B管道末端反射修正值(补充件)当管口频率参数ka为已知时，可以从下图求出管道末端反射修正值。I 、X- 飞Y、 X,: -.: 吨嗡、i二它。H -g佳四、2生u 在二吵- 价.:.! 1). I 11.1; 11.11 1 顿幸i参散ka图B1管道末端修正其中:k一试验频率的波数，mV一圆管管
32、口半径.m，X，一无障板时圆管末端反射修正值，dB;X 2 3 反射修正值X，和XrFr随频率参数而变化。对于混响室试验，管道末端应插入室内，反射修正值应选用元。对于半消声室试验，管道末端应与刚性墙面对齐，反射修正值应选用XFr。当管道截面并非圆形时，管口半径a值可根据等面积的圆形计算。值。管道消声末端的设计应遵照下列原则附录C消声末端的设计(补充件)a. 通道截面应缓慢地随距离增大。在试验频率范围内，出口截面上的频率参数应具有足够大的数269 GB/T 4760-1995 b. 通道内壁应作吸声处理，使沿通道传播的声波在试验范围内获得有效的衰减。 通道吸声内壁的法向声导纳应随距离缓慢增大，并
33、且不应有明显的突变。典型的设计如下图所示:同处F叠，材料i穿扎护而饭穿于L专i%1.-). I h 图C1消声末端设计举例峨piE材料il-d d 管道通道等效直径，d，=1.15d ,d,=I. 66 d ,d,=2. 25 d ,d,=3. 44 d ,d,=!. 67 d; /, = 1.44 d ,/,= 2.89 d ,/,=3.89 d ,/=5.11 d ,/, =6. 44 d 图中吸声材料可选用:a. 开孔泡沫塑料，容重3040kg/m3; b. 超细玻璃棉，容重2030kg/m3, C. 粗玻璃纤维，容重80110kg/m3或矿渣棉。附加说明z本标准由全国声学标准化技术委员会通过。本标准由噪声分委员会提出.本标准由同济大学声学研究所，北京市劳动保护研究所负责起草。本标准主要起草人赵松龄、盛胜我、陈潜、任文堂。本标准首次在1984年11月发布。270
