Специални изследвания в областта на акустиката и виброакустиката
Изследванията в областта на акустиката се извършват почти изключително във връзка с разпределени стаи (блок от разпределени стаи). Обект на изследване в тази област са ограждащите конструкции на помещенията, всички изходящи канали, тръбопроводи и други инженерни конструкции.
Методологията за провеждане на изследвания и стандартите за сигурност в тази област в момента се определят или от NMD на APP, или от съответното допълнение към STRK.
Обекти на управление (ВП)и тяхното кратко описание.
Списък на помещенията, граничещи с въздушното пространство(във всички посоки, „по сфера“). В този раздел се препоръчва да се предостави план на въздушното пространство, тяхното разположение по отношение на съседни помещения.
Списъкна ограждащи конструкции (ОК).
ОБЕКТИ НА КОНТРОЛ И ТЯХНОТО ОПИСАНИЕ
Ограждащи конструкции. Всички стени, прегради, тавани трябва да бъдат описани подробно. Това е необходимо, за да се оправдае провеждането (или отказът за провеждане) на специфични акустични или вибрационни измервания. Лесно е да се разбере, че е безсмислено да се измерва акустичната защита на основната стена (тухлена зидария 640 мм, мазилка 20 мм, рамка - греда 40 х 40 мм, минерална вата 40 мм, декоративно ПДЧ 20 мм). А сигурността на преградата (гипсокартон 12,5 мм, метален профил 75 х 40 мм, празнина 100 мм, гипсокартон 12,5 мм, тапет) е просто необходимо да се оцени.
При описанието на ограждащите конструкции трябва да се обърне специално внимание на съществуващите отвори, счупвания, пукнатини, празнини. Всеки един от тези "звукови водачи" изисква контролно измерване, тъй като е в състояние да обезсили сигурността на всяка ограждаща конструкция. Липсата / наличието на такива "хетерогенности" в огражданетостроежите следва да бъдат посочени в протокола отделно. Примери за описание на обвивките на сградата и инструменталното управление (IC) са дадени в Приложението към този курс.
Прозорци.Описанието на прозорците трябва да бъде поне толкова подробно. Тъй като броят на контролните точки за измерване и, следователно, обемът на измервателните уреди, разходите за тях зависят от вида на стъклопакета, материала на рамките и рамката на прозореца, броя на стъклата, размера и броя на отделните траверси.
Врати. Също толкова подробно описание.
Инженерни конструкции (ИС).
Контролирана зона. Както бе споменато по-горе - специфична, "обвързана" с потенциални канали за теч.
Изследваното помещение трябва да бъде анализирано преди всичко от гледна точка на определяне на специфичните граници на контролираната зона и отделно за акустични (включително непреднамерено слушане) и вибрационни канали. Трябва да се отбележи, че информацията за границите на контролираната зона трябва да се формира преди началото на специалните изследвания и нейната подготовка не е включена в комплекса от специални изследвания. Това са първоначалните данни на клиента.
Така например границата на късо съединение за акустична речева информация (поради непреднамерено слушане) може да премине покрай ограждащите конструкции, а във вентилационната система - по равнината на вентилационната решетка в стаята, противоположна на VP. И също така може да премине през технологичния прозорец във вентилационния канал в окачения таван на коридора непосредствено до определеното помещение. Външната стена на избраното помещение (стената на сградата), включително прозорците, може да бъде границата на контролираната зона, ако е първият етаж, а ако е по-висок етаж и потенциалният враг не може да бъде близо до него, тогава в тази посока каналът за изтичане (акустичен, поради неволно слушане) можеотсъстващ. Може да има много опции и всяка е основата за извършване / неизвършване на измервания в една или друга посока.
Аналогично се анализират потенциалните вибрационни канали на евентуално изтичане по отношение на границите на контролираната зона за тях. Така например, ако имате собствена топлинна точка (котелна), разположена в контролираната зона, отоплителната система изобщо не образува канал за изтичане. И при наличието на директно градско топлоснабдяване ще е необходимо да се реши къде ще минава границата на контролираната зона за даден канал - през тръби на изхода от сградата или през тръби на изхода от определеното помещение. Разликата за специални изследвания е много съществена.
Вид контрол (атестационен или текущ).
Видове разузнаване, което се противодейства, видове канали за изтичане и специфични направления.
В този раздел, въз основа на всичко по-горе и първоначалната задача, се определят всички основни елементи на разпределените помещения, които трябва да бъдат инструментално изследвани (измерени).
Описание на приложените мерки и средства за защита.
Този раздел описва всички мерки и средства за защита. На първо място - активно, т.е. акустични и/или вибрационни шумови системи. Пасивни мерки като шумопоглъщащи капаци, уплътнения, облицовки, уплътнения и др. обикновено вече е описано по-горе. В този раздел се препоръчва да предоставите снимки и / или оформления на високоговорители или сензори за шум и вибрации, да посочите връзката им с генератори и друга информация, която улеснява избора на конкретни точки за измерване, за да се оцени ефективността на системите за защита.
Списък на измервателното оборудване. Съдържанието на този раздел е описано достатъчно подробно по-горе.
Таблици с резултатиизмервания и изчисляване на индекса на съпротивление. В този раздел са дадени кратки условия за извършване на измервания, разполагане на конкретни точки за измерване и елементи на измервателния комплекс. Препоръчително е да се предоставят снимки на разположението на елементите на измервателния комплекс спрямо измерваните конструкции или да се дадат схеми на тяхното разположение. По правило е по-лесно и по-информативно от словесното описание. За конкретни точки, които се различават в техниката на измерване от другите, се препоръчва да се опишат тези разлики.
В строго съответствие с регулаторните и методически документи за разбираемост на акустичната реч (АРР) се изчисляват съотношенията сигнал/шум във всяка октавна лента и ако поне едно от тях не отговаря на нормата, тогава се изчислява стойността на вербалната разбираемост.
Приложението към това ръководство съдържа примери за таблица с измервания и изчисления в съответствие с регулаторните и методически документи за разбираемост на акустичната реч.
Заключение.Този раздел предоставя обобщени заключения относно сигурността (или несигурността) на всички OC и IC на изследваното въздушно пространство и ефективността на управляваната SAZ.
ИЗМЕРВАЩИ ИНСТРУМЕНТИ
Цялата утвърдена измервателна техника в областта на акустиката и виброакустиката се основава на измерването на две величини - звуково налягане (във въздух) и вибрационно ускорение (върху повърхността на твърдо тяло). И двата параметъра се измерват със специализирани уреди - шумомери със свързани към тях сензори - микрофон и акселерометър. Освен това е необходим източник на акустичен тестов сигнал, т.е. генератор-усилвател с акустичен излъчвател - колона. Тъй като измерванията най-често се извършват на тестов сигнал за шум (което не изключва други сигнали), желателно е да има източник на „шум“. звуково налягане,развит на разстояние 1 m от източника, желателно е да има поне 100 dB. При по-ниски стойности на акустичното налягане, изолирането на опасни сигнали на фона на смущения в канала на изтичане е доста трудно или дори невъзможно. Много е желателно да имате възможност за гъвкаво регулиране на амплитудно-честотните характеристики на източника. Често е необходимо да можете да увеличите нивото на сигнала в дадена честотна лента.
Самият шумомер трябва да бъде най-малко от II клас по точност (както и включените в състава му измервателен микрофон и акселерометър).
В момента в обращение са доста голям брой шумомери RFT (бивша ГДР) модели 00 017, 00 23, 00 019 и др.. Това са доста удобни, малки по размер преносими устройства от класове I-II. Използват се и домашни аналози (шумомери от серията VShV). Както „старите“, така и съвременните шумомери на най-известната компания B&K от различни модели работят доста успешно. По принцип не е толкова важно чие производство е устройството, стига да отговаря на необходимите изисквания, да е изправно, проверено и вписано в Държавния регистър.
Няма специални изисквания към микрофоните, стига да са с достатъчна точност. Почти всеки сега използва стандартни половин инчови кондензаторни микрофони. Има огромен брой модели на такива микрофони и няма смисъл да ги изброявате. Трябва само да се отбележи, че използването на поляризиращо напрежение (обикновено 200 V) в такива микрофони и високият изходен импеданс на самата капсула води до необходимостта да ги управлявате, когато са директно свързани към шумомер (или предусилвател) без свързващи кабели. И ако има дистанционен предусилвател, тогава той е свързан към измервателя на нивото на звука с доста дебел, многожилен кабел, който далеч не винаги е възможно да се „бутне“ във всекитясна междина. Много ефективен изход от тази ситуация е използването на ICP микрофони и акселерометри, които са малки по размер, включват предусилвател и имат много ниски (от няколко до стотици ома) изходни импеданси. Захранват се от сигнален коаксиален кабел. Този кабел може да бъде направен много тънък и гъвкав. Дължината на кабела може да достигне десетки метри.
Същото може да се каже и за акселерометрите. Всеки модел е подходящ за употреба, ако е изправен и проверен, но има допълнителни изисквания. Масата на акселерометъра трябва да бъде възможно най-малка, за да не създава забележима грешка при инсталиране върху стъкло (за предпочитане не повече от първите десет грама), а чувствителността им не трябва да бъде по-ниска от 50 mV/ms 2 . За измервания в особено "тихи" условия нивото на собствения шум на акселерометъра трябва да бъде възможно най-ниско.
За акселерометри за зареждане, чувствителността на табелката може лесно да бъде преизчислена с помощта на входните параметри на предусилвателя. Естествената резонансна честота на акселерометъра трябва да бъде значително по-висока от работния честотен диапазон (за предпочитане над 8 kHz). Това е особено важно при инсталирането на акселерометъра върху "иглата", когато неговата резонансна честота спада рязко.
В допълнение към всичко по-горе, задължителен елемент от комплекса от измервателни уреди е акустичен калибратор (стандарт за звуково налягане). Има повече от достатъчно модели на такива калибратори. Това са „старите“ PS-101, 0005 (RFT), съвременните CAL-200, CAL-250 (L & D), няколко модела B & K, които се различават главно по цена. Всеки от тези модели, надлежно проверен, може да се използва. Калибрирането на микрофоните е необходимо преди всяка серия от измервания. Особено при измерване на околната температурасреда, атмосферно налягане (например при измерване в две помещения, разделени от няколко етажа). Професионален метролог ще добави: "Калибриране" преди "и" след "измерване".
Отделно е необходимо да се каже за съществуващите автоматизирани измервателни системи (комплекси). В момента има три такива системи. Това са комплексите Trap, Octopus и Shepot, които имат съответните сертификати на Държавната техническа комисия на Руската федерация.
В комплекс Трап се прилага техника на измерване, различна от утвърдената и актуална. Освен това, използвайки „гладък тон“ като тестов сигнал, този комплекс може да даде забележими грешки поради неизбежната намеса на тестовия сигнал в изследвания ЕР. На практика те трябва да извършват във всяка точка не едно, а няколко измервания с осредняване на получените резултати.
Комплексите "Октопод" и "Шепот" са лишени от този недостатък и напълно прилагат одобрената техника за измерване.
Сред разликите (и предимствата) на комплекса Shepot е използването на модерен Larsen & Davis модел 824 интегриращ шумомер в състава му.Прецизен интегриращ шумомер от клас I, въведен в Държавния регистър на измервателните уреди, ви позволява да извършвате не едно, а огромен брой измервания (на всеки 125 ms), осреднявайки резултата за времето, зададено от оператора. Този метод на измерване отговаря точно на метрологичните стандарти и стандартите за измервания в областта на акустиката и виброакустиката.
В допълнение, системата Shepot автоматично „избира“ минималните стойности при измерване на нивата на фоновия шум (което е предписано от текущата методология).
Източникът на тестовия акустичен сигнал "Shoroh-2MI" има петлентов еквалайзер, който ви позволява да променяте неговата честотна характеристика.
Прецизно проверяемите радиоканали ви позволяват да зададете ICPмикрофон и акселерометър на значително разстояние от комплекса, поставете ги на почти всички труднодостъпни места, включително зад стените на стаята и на други етажи. При свързване на сензори към кабели, дължината на последния е 20 m в стандартната конфигурация (може да се увеличи / намали с отделна поръчка).
Като опция към системата Shepot може да бъде доставен високочувствителен акселерометър RSV 352V.
Системата Shepot поддържа база данни за всички направени измервания, "напомня" на оператора за необходимостта от описване на всички елементи на разпределените помещения за протокола и значително улеснява конфигурирането и оптимизирането на оборудването за активна защита в специалните помещения.
Като цяло, използването на автоматизирани системи при провеждане на специални изследвания в областта на акустиката и виброакустиката е за предпочитане, тъй като тяхното използване елиминира много възможни грешки на оператора, значително повишава точността на измерванията и опростява създаването на крайния протокол.