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中瑞祥声级计是最基本的噪声测量仪器
浏览次数:116发布日期:2019-10-11

声级计是最基本的噪声测量仪器,它是一种电子仪器,但又不同于电压表等客观电子仪表。在把声信号转换成电信号时,可以模拟人耳对声波反应速度的时间特性;对高低频有不同灵敏度的频率特性以及不同响度时改变频率特性的强度特性。 声级计是一种主观性的电子仪器。
声级计的分类
根据声级计整机灵敏度区分,声级计分类有两类方法:一类是普通声级计,它对传声器要求不太高。动态范围和频响平直范围较狭,一般不配置带通滤波器相联用;另一类是精密声级计,其传声器要求频响宽,灵敏度高,长期稳定性好,且能与各种带通滤波器配合使用,放大器输出可直接和电平记录器、录音机相联接,可将噪声讯号显示或贮存起来。如将精密声级计的传声器取下,换以输入转换器并接加速度计就成为振动计可作振动测量。

按照国家标准GB/T 3785.1-2010、IEC 61672-1:2013,声级计按照精度,分为1级声级计和2级声级计,1级和2级声级计的技术指标有相同的设计目标,主要是最大允许误差、工作温度范围和频率范围不同,2级要求的最大允差大于1级。2级声级计的工作温度范围0℃~40 ℃,1级为-10℃~50℃。2级的频率范围一般为20Hz~8kHz,1级的频率范围为10Hz~20kHz。

声级计是噪声测量中最基本的仪器。声级计一般由电容式传声器、前置放大器、衰减器、放大器、频率计权网络以及有效值指示表头等组成。声级计的工作原理是:由传声器将声音转换成电信号,再由前置放大器变换阻抗,使传声器与衰减器匹配。放大器将输出信号加到计权网络,对信号进行频率计权(或外接滤波器),然后再经衰减器及放大器将信号放大到一定的幅值,送到有效值检波器(或外按电平记录仪),在指示表头上给出噪声声级的数值。

声级计中的频率计权网络有A、B、C三种标准计权网络。A网络是模拟人耳对等响曲线中40方纯音的响应,它的曲线形状与340方的等响曲线相反,从而使电信号的中、低频段有较大的衰减。B网络是模拟人耳对70方纯音的响应,它使电信号的低频段有一定的衰减。C网络是模拟人耳对100方纯音的响应,在整个声频范围内有近乎平直的响应。声级计经过频率计权网络测得的声压级称为声级,根据所使用的计权网不同,分别称为A声级、B声级和C声级,单位记作dB(A)、dB(B)和dB(C)。

目前,测量噪声用的声级计,表头响应按灵敏度可分为四种:

(1)"慢"。表头时间常数为1000 ms,-般用于测量稳态噪声,测 得的数值为有效值。

(2)"快"。表头时间常数为125ms,一般用于测量波动较大的不稳态噪声和交通运输噪声等。快档接近人耳对声音的反应。

(3)"脉冲或脉冲保持"。表针上升时间为35ms,用于测量持续时间较长的脉冲噪声,如冲床、按锤等,测得的数值为最大有效值。

(4)"峰值保持"。表针上升时间小于20ms.用于测量持续时间很短的脉冲声,如爆炸声等测得的数值是峰值.即最大值。

声级计可以外接滤波器和记录仪,对噪声做频谱分析。国产的ND2型精密声级计内装了一个倍频页程滤波器,便于携带到现场和作频谱分析。

声级计按精度可分为精密声级计和普通声级计。精密声级计的测量误差约为土1dB,普通声级计约为土3dB。声级计按用途可分为两类:一类用于测量稳态噪声,一类则用于测量不稳态噪声和脉冲噪声。
工作原理
由传声器将声音转换成电信号,再由前置放大器变换阻抗,使传声器与衰减器匹配。放大器将输出信号加到计权网络,对信号进行频率计权(或外接滤波器) ,然后再经衰减器及放大器将信号放大到一定的幅值,送到有效值检波器 (或外按电平记录仪) ,在指示表头上给出噪声声级的数值。

传声器
传声器是把声压信号转变为电压信号的装置,也称之为话筒,它是声级计的传感器。常见的传声器有晶体式、驻极体式、动圈式和电容式数种。

1)动圈式传声器由振动膜片、可动线圈、磁铁和变压器等组成。振动膜片受到声波压力以后开始振动,并带动着和它装在一起的可动线圈在磁场内振动以产生感应电流。该电流根据振动膜片受到声波压力的大小而变化。声压越大,产生的电流就越大,声压越小,产生的电流也越小。

2)电容式传声器主要由金属膜片和靠得很近的金属电极组成,实质上是一个平板电容。金属膜片与金属电极构成了平板电容的两个极板,当膜片受到声压作用时,膜片便发生变形,使两个极板之间的距离发生了变化,于是改变了电容量,位测量电路中的电压也发生了变化,实现了将声压信号转变为电压信号的作用。电容式传声器是声学测量中比较理想的传声器,具有动态范围大、频率响应平直、灵敏度高和在一般测量环境下稳定性好等优点,因而应用广泛。由于电容式传声器输出阻抗很高,因而需要通过前置放大器进行阻抗变换,前置放大器装在声级计内部靠近安装电容式传声器的部位。
应用
声级计是测量噪声中最基本的仪器,它属于一种电子仪器,声级计一般由电容式传声器、前置放大器、衰减器、放大器、频率计权网络以及有效值指示表头等组成。按照声级计灵敏度可将之分为两大类,一类是普通声级计;另一类是精密声级计,按照声级计的用途也可分为两类:一类用于测量稳态噪声;一类则用于测量不稳态噪声和脉冲噪声。

声级计采用了先进的数字检波技术,使得仪器的稳定性、可靠性大大提高。声级计具有操作简单、使用方便的优点;具有量程动态范围大、大屏幕液晶数显、自动测量存储各种数据等特点。

声级计可广泛用于各种机器、车辆、船舶、电器等工业噪声测量和环境噪声测量,适用于工厂企业、建筑设计、环境保护、劳动卫生、交通运输、教学、医疗卫生、科研等部门的声测试领域。
一般采用两级放大器,即输入放大器和输出放大器,其作用是将微弱的电信号放大。输入衰减器和输出衰减器是用来改变输入信号的衰减量和输出信号衰减量的,以便使表头指针指在适当的位置。输入放大器使用的哀减器调节范围为测量低端,输出放大器使用的衰减器调节范围为测量高端。许多声级计的高低端以 70dB 为界限。

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