ДСТУ EN ISO 9614-3:2016 Акустика. Визначення рівнів звукової потужності джерел шуму за інтенсивністю звуку. Частина 3. Точний метод вимірювання скануванням (EN ISO 9614-3:2009, IDT; ISO 9614-3:2002, IDT)

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

ДСТУ EN ISO 9614-3:2016
(EN ISO 9614-3:2009, IDT; ISO 9614-3:2002, IDT)

Акустика

ВИЗНАЧЕННЯ РІВНІВ ЗВУКОВОЇ ПОТУЖНОСТІ
ДЖЕРЕЛ ШУМУ ЗА ІНТЕНСИВНІСТЮ ЗВУКУ

Частина 3. Точний метод вимірювання скануванням

Київ
   
(ДП «УкрНДНЦ»)
2019

ПЕРЕДМОВА

1 РОЗРОБЛЕНО: Технічний комітет стандартизації «Загальні норми і правила державної системи забезпечення єдності вимірювань» (ТК 63)

2 ПРИЙНЯТО ТА НАДАНО ЧИННОСТІ: наказ Державного підприємства «Український науково-дослід- ний і навчальний центр проблем стандартизації, сертифікації та якості» від 28 грудня 2016 р. № 462 з 2018-01-01

3 Національний стандарт відповідає EN ISO 9614-3:2009 Acoustics — Determination of sound power levels of noise sources using sound intensity — Part 3: Precision method for measurement by scanning (Акустика. Визначення рівнів звукової потужності джерел шуму за інтенсивністю звуку. Частина 3. Точний метод вимірювання скануванням) і внесений з дозволу CEN, rue de Stassart 36, В-1050 Brussels, Belgium. Усі права щодо використання європейських стандартів у будь-якій формі і в будь-який спосіб залишаються за CEN

Ступінь відповідності — ідентичний (IDТ)

Переклад з англійської (еn)

4 Цей стандарт розроблено згідно з правилами, установленими в національній стандартизації України

5 НА ЗАМІНУ ДСТУ EN ISO 9614-3:2014

ЗМІСТ

Національний вступ

Вступ до ISO 9614-3:2002

1 Сфера застосування

2 Нормативні посилання

3 Терміни та визначення понять

4 Загальні вимоги

4.1 Розмір випробовуваного джерела звуку

4.2 Характер звуку, випромінюваного джерелом

4.3 Невизначеність вимірювання

5 Акустичне середовище

5.1 Критерії адекватності середовища випробування

5.2 Інтенсивність сторонніх джерел

5.3 Вітровий і газовий потоки

5.4 Температура

5.5 Конфігурація випробувального простору

5.6 Атмосферні умови

6 Засоби вимірювання

6.1 Загальні положення

6.2 Калібрування та перевіряння за умов експлуатування

6.3 Часові послідовності інтенсивності звуку та звукового тиску

7 Встановлення та режим роботи джерела

7.1 Загальні положення

7.2 Режим роботи випробовуваного джерела.

8 Вимірювання рівнів нормального складника інтенсивності звуку

8.1 Визначення поверхні вимірювання.

8.2 Визначення траєкторій сканування і сегментів

8.3 Вимірювання

8.4 Подальші дії

9 Визначення рівня звукової потужності

9.1 Обчислення парціальної звукової потужності для кожного елемента поверхні вимірювання

9.2 Обчислення нормалізованого рівня звукової потужності

10 Інформація, яку реєструють

Додаток А (довідковий) Список умовних познак, використаних у цьому стандарті

Додаток В (обов’язковий) Обчислення показників поля.

Додаток С (обов’язковий) Методика досягнення бажаної точності

Додаток Е (довідковий) Вплив звукопоглинання всередині поверхні вимірювання

Додаток F (довідковий) Поверхня вимірювання і процедура сканування

Додаток G (довідковий) Методика отримання усереднених за часом інтенсивностей і квадратів тиску на основі послідовності інтенсивностей і квадратів тиску, усереднених за коротким інтервалом часу

Додаток Н (довідковий) Нормалізація рівня звукової потужності

Додаток І (довідковий) Показники звукового поля, використовувані в ISO 9614-1, ISO 9614-2 та ISO 9614-3

Бібліографія

Додаток ZA (довідковий) Зв’язок цього стандарту з основними вимогами Директиви ЄС 2006/42/ЕС

Додаток НА (довідковий) Перелік національних стандартів України, ідентичних і/або модифікованих з міжнародними стандартами, посилання на які є в цьому стандарті

НАЦІОНАЛЬНИЙ ВСТУП

Цей національний стандарт ДСТУ EN ISO 9614-3:2016 (EN ISO 9614-3:2009, IDT) «Акустика. Визначення рівнів звукової потужності джерел шуму за інтенсивністю звуку. Частина 3. Точний метод вимірювання скануванням», прийнятий методом перекладу, — ідентичний щодо EN ISO 9614-3:2009 (версія en) «Acoustics — Determination of sound power levels of noise sources using sound intensity — Part 3: Precision method for measurement by scanning».

Технічний комітет стандартизації, відповідальний за цей стандарт в Україні, — ТК 63 «Загальні норми і правила державної системи забезпечення єдності вимірювань».

Цей стандарт прийнято на заміну ДСТУ EN ISO 9614-3:2016 (прийнятого методом підтвердженння).

У цьому національному стандарті зазначено вимоги, які відповідають чинному законодавству України.

До стандарту внесено такі редакційні зміни:

— слова «цей європейський стандарт», «цей міжнародний стандарт» замінено на «цей стандарт»;

— структурні елементи стандарту: «Титульний аркуш», «Передмову», «Зміст», «Національний вступ», першу сторінку, «Терміни та визначення понять» і «Бібліографічні дані» — оформлено згідно з вимогами національної стандартизації України;

— у розділі 2 та в «Бібліографії» наведено «Національне пояснення», виділене рамкою;

— вилучено «Передмову» до EN ISO 9614-3:2009 як таку, що безпосередньо не стосується технічного змісту цього стандарту;

— долучено додаток НА (Перелік національних стандартів України, ідентичних і/або модифікованих з міжнародними стандартами, посилання на які є в цьому стандарті).

Познаки одиниць вимірювання відповідають серії стандартів ДСТУ 3651-97 Метрологія. Одиниці фізичних величин.

ISO 9614 складається з таких частин за загальною назвою «Акустика. Визначення рівнів звукової потужності джерел шуму за інтенсивністю звуку»:

— Частина 1. Вимірювання в окремих точках;

— Частина 2. Вимірювання скануванням;

— Частина 3. Точний метод вимірювання скануванням.

Міжнародні та європейські стандарти ISO 9614-2, ІЕС 60942:2003, ІЕС 61043, ІЕС 60651, на які є посилання в цьому стандарті, в Україні не прийнято як національні.

ВСТУП до ISO 9614-3:2002

0.1 Звукова потужність, випромінювана джерелом, дорівнює (за визначенням) інтегралу скалярного добутку вектора інтенсивності звуку на відповідний вектор елемента площі по будь-якій поверхні, яка повністю охоплює джерело. Інші міжнародні стандарти, у яких описано методи визначення рівнів звукової потужності джерел шуму, насамперед ISO 3740 — ISO 3747, не виключають точні визначення рівня звукового тиску як первинної акустичної величини, що підлягає вимірюванню. Зв’язок рівня інтенсивності звуку з рівнем звукового тиску в будь-якій точці залежить від характеристик джерела, характеристик довкілля, у якому вимірюють, а також від розташування місць вимірювання відносно джерела.

Встановлені в ISO 3740 — ISO 3747 методики не завжди придатні з таких міркувань.

a) Потреба у специфічних приміщеннях, якщо вимагано високу точність. Часто в цих приміщеннях неможливо змонтувати й експлуатувати великогабаритні одиниці устатковання.

b) Ці методики неможливо застосовувати за високих рівнів стороннього шуму, утворюваного джерелами, іншими за досліджуване.

0.2 Цей стандарт встановлює методи визначення рівнів звукової потужності джерел у межах встановлених діапазонів невизначеності за умов випробування, які є менш обмеженими за ті, що їх вимагають стандарти ISO 3740 — ISO 3747.

Рекомендовано, щоб персонал, який залучають до вимірювання інтенсивності звуку відповідно до цього стандарту, мав належні підготовленість та досвід.

0.3 Цей стандарт доповнює стандарти ISO 9614-1, ISO 9614-2 і серію стандартів ISO 3740 — ISO 3747, які встановлюють різні методи визначення рівнів звукової потужності машин та устатковання. Він відрізняється від серії стандартів ISO 3740 — ISO 3747 такими трьома аспектами.

a) Вимірюванню підлягають інтенсивність звуку, а також звуковий тиск.

b) Невизначеність рівня звукової потужності, визначеного методом, встановленим у цьому стандарті, класифікують за результатами встановлених допоміжних тестів та обчислень, виконуваних спільно з контрольними вимірюваннями.

c) Наявні обмеження засобів вимірювання інтенсивності, які відповідають ІЕС 61043, звужують вимірювання до третинооктавного в діапазоні від 50 Гц до 6,3 кГц. A-зважені значення в октавній чи частинооктавній смузі визначають із значень складників у третинооктавній смузі.

0.4 Інтеграл по будь-якій поверхні, що повністю вкриває джерело, скалярного добутку вектора інтенсивності звуку на відповідний вектор елемента площі є мірою потужності звуку, випромінюваного в повітря всіма джерелами, розташованими в межах охоплюваної поверхні, і охоплює звук, випромінюваний джерелами, розташованими поза межами цієї поверхні. На практиці цей виняток ефективний лише в разі, якщо випробовуване джерело та інші джерела сторонньої інтенсивності на вимірювання поверхні є стаціонарними в часі. За наявності джерел звуку, що функціонують поза межами вимірювальної поверхні, будь-яка система, розташована в межах поверхні, може поглинати частку енергії, що падає на неї. У підсумку звукова потужність, яка поглинається в межах вимірювання поверхні, буде негативним внеском до потужності джерела і може спричиняти похибку у визначенні звукової потужності.

Тому щоб мінімізувати пов’язану з цим похибку, необхідно, щоб у межах вимірювання поверхні не перебувало жодного звукопоглинального матеріалу, відсутнього за нормальних умов функціонування випробовуваного джерела.

Цей метод базується на відбиранні проб (показів) інтенсивності, нормальної до вимірювальної поверхні, безперервним переміщуванням зонда інтенсивності вздовж визначених траєкторій. Отже, похибка відбирання показів — це функція просторової зміни нормального складника інтенсивності по вимірювальній поверхні, що залежить від напрямленості джерела, вибраної вимірювальної поверхні, схеми та швидкості сканування зондом, а також від сусідства сторонніх джерел поза межами вимірювальної поверхні.

Точність вимірювання нормального складника інтенсивності звуку за певної позиції є чутливою до різниці між локальним рівнем звукового тиску і локальним рівнем нормального складника інтенсивності звуку. Велика різниця може виникати, коли вектор інтенсивності у вимірювальній позиції напрямлений під великим кутом (приблизно 90°) відносно локальної нормалі до поверхні вимірювання. І навпаки, локальний рівень звукового тиску може мати сильні внески від джерел поза межами поверхні вимірювання, але може бути пов’язаний з невеликим потоком чистої звукової енергії, як у ревербераційному полі в огородженому місці; або поле може бути сильно реактивним через наявність хвиль ближнього поля та/або стоячих хвиль.

На точність визначення рівня звукової потужності несприятливо впливає потік звукової енергії в напрямі до об’єму, вкритого поверхнею вимірювання, крізь певну ділянку цієї поверхні, навіть при тому, що вона компенсується збільшеним потоком у напрямі з об’єму крізь залишкову ділянку поверхні. Цей стан спричинено наявністю сильного стороннього джерела поза межами поверхні вимірювання. Цей стандарт обмежує такі ситуації встановленням належних критеріїв.

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

АКУСТИКА
ВИЗНАЧЕННЯ РІВНІВ ЗВУКОВОЇ ПОТУЖНОСТІ
ДЖЕРЕЛ ШУМУ ЗА ІНТЕНСИВНІСТЮ ЗВУКУ
Частина 3. Точний метод вимірювання скануванням

ACOUSTICS
DETERMINATION OF SOUND POWER LEVELS
OF NOISE SOURCES USING SOUND INTENSITY
Part 3. Precision method for measurement by scanning

Чинний від 2018-01-01

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

1.1 Цей стандарт встановлює метод вимірювання складника вектора інтенсивності звуку, нормальної до поверхні вимірювання, вибраної так, щоб вона охоплювала джерело шуму, рівень звукової потужності якого підлягає визначанню.

Інтегрування по поверхні складника інтенсивності, нормальної до вимірювання поверхні, апроксимують розділенням вимірювальної поверхні на суміжні елементи поверхні і переміщенням зонда інтенсивності по кожному елементу поверхні вздовж безперервної траєкторії, що охоплює протяжність елемента поверхні. Засіб вимірювання визначає усереднений нормальний складник інтенсивності і середній квадрат звукового тиску за час кожного сканування. Сканування можна виконувати або вручну, або за допомогою механічної системи.

Зважений рівень звукової потужності в октавній чи частинооктавній смузі обчислюють на базі значень, виміряних у третинооктавних смугах. Цей метод придатний для будь-якого джерела, до якого можна визначити фізично постійну вимірювальну поверхню, на якій шум, утворюваний випробовуваним джерелом, а також шуми від інших значних сторонніх джерел є постійними в часі. Джерело визначається поверхнею вимірювання. Цей метод придатний для конкретного середовища випробування, які задовольняють вимоги цього стандарту.

Цей стандарт встановлює допоміжні методики, описані в додатку С, яких треба дотримувати під час визначення звукової потужності. Отримані результати використовують для зазначення якості визначення та, відповідно, ступеня точності. Якщо якість визначення не задовольняє вимоги цього стандарту, методику випробування має бути змінено в зазначений спосіб.

Цей стандарт не застосовують до будь-якої смуги частот, у якій звукова потужність джерела виявляється від’ємною під час вимірювання.

1.2 Цей стандарт застосовують до джерел, розташованих у будь-якому середовищі, яке не змінюється з часом настільки, щоб погіршувати точність вимірювання інтенсивності звуку до неприйнятного ступеня, і не піддає акустичний зонд впливу газових потоків, що мають неприйнятно високу швидкість чи нестабільність (див. 5.2.2, 5.3 і 5.4).

У деяких випадках виявлятиметься, що умови випробування надто несприятливі, щоб задовольнити вимоги цього стандарту. Наприклад, рівні стороннього шуму можуть перевищувати динамічний діапазон засобів вимірювання або можуть надмірно змінюватися під час випробування. У цих випадках наведений у цьому стандарті метод є неприйнятним для визначення рівня звукової потужності джерела.

2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

Наведені нижче нормативні документи обов’язкові для застосування цього стандарту. У разі датованих посилань застосовують тільки наведені видання. У разі недатованих посилань потрібно користуватися останніми виданнями нормативних документів (разом зі змінами).

ІЕС 60651 Sound level meters

ІЕС 60942:1998 Electroacoustics — Sound calibrators

ІЕС 61260 Electroacoustics — Octave-band and fractional-octave-band filters

IEC 61043:1993 Electroacoustics — Instruments for the measurement of sound intensity — Measurements with pairs of pressure sensing microphones

GUM:1993 Guide to the expression of uncertainty in measurement. BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP, OIML.

НАЦІОНАЛЬНЕ ПОЯСНЕННЯ

IEC 60651 Шумомір

IEC 60942:1998 Електроакустика. Калібратори звуку

ІЕС 61260 Електроакустика. Октавні і частинооктавні смугові фільтри

ІЕС 61043:1993 Електроакустика. Прилади для вимірювання інтенсивності звуку. Вимірювання за допомогою пар чутливих до тиску мікрофонів

GUM:1993 Настанови щодо подання невизначеності у вимірюванні.