摘要:本文采用平行六面体测量面分别通过在两种不同的室内环境和户外环境等三个测量环境下进行电机噪声的声压级测量，折算声功率级，分析研究现场测量环境与理想测量条件下的偏差及影响因数，确定正确的环境修正值，提高噪声测量的准确度。
关键词 噪声测量 环境修正
引言
由于测量声压级受测量距离测量、环境影响较大, 同一台电机在相同测量距离, 不同的环境中测试，其声压级差值有时达7~ 10dB(A)。电机辐射的声功率级，从理论上来说在一定的运行状态下是个恒定值，通过测量声压级并进行必要的修正,可计算出声功率级。本文以三相异步电动机为例通过在不同测量环境下进行噪音测量，通过合理的环境修正，提供准确的噪声测量值。
一、测试环境的要求
测试环境可以位于室内或室外，被测噪声源安装在一个或多个声反射平面上或其附近。理想的环境是一个完全开放的空间，没有边界或除了安装噪声源的反射平面外无其他反射表面，但在不太理想的环境下，规定了修正（在指定范围内）的方法。
二、测试环境的声学要求
测试室应该提供一个处于声场内的测量面，此声场基本上没有来自测试室边界或者附近物体（除地面外）不希望有的反射声（被测声源附近的一个物体宽度超过它到基准体距离的十分之一，则认为有声反射）。
反射面至少超出测量面在该反射面上投影边界的0.5m。
三、不同测试环境下声功率噪声测量结果的比较与分析
3.1 室内(一)测试环境描述
测量环境为室内测试，在实际试验现场。测量区域长36米，宽12米，高12米，地面为混凝土，中间部分上方铺有铸铁平台，墙壁和顶棚无吸声材料，距离电机约3米左右有电气柜，电机空载运行，在距离电机1m处从靠近电机前、后、左、右、上方等5个测量面9个点进行测量。
3.2 室内(二)测试环境描述
测量环境为室内测试，测量区域长35米，宽15米，高13米，地面为混凝土，墙壁和顶棚无吸声材料，距离电机约5米左右有其他产品电机、变频器，电机空载运行，在距离电机1m处从靠近电机前、后、左、右、上方5个测量面9个点进行测量。
3.3 户外测试环境描述
测量环境为户外测试，地面为混凝土地面，电机左边和右边距离车间墙壁15米，电机传动端距离下一反射面约100米，非传动端距离下一反射面约60米。电机空载运行，在距离电机1m处从靠近电机前、后、左、右、上方5个测量面9个点进行测量。
3.4 测试结果
A计权声功率级噪声值测试结果
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说明：上表中A计权时间平均声压级均值是10次测量结果的平均值。本次测试由相同的实验人员采用同一电机，相同的测量距离（距离基准体1米）、测量面，相同的测量仪器，相同的供电电源，相同的转速在不同的测量环境下进行测量。
3.5 总结分析
1. 测试过程中人员、仪器仪表、供电电源、被试品及其运行工况都一致因此不考虑上述因数的影响。
2. 测试结果中由于时间平均声压级均值的均值和背景噪声的差值超过15dB(A)，因此不考虑背景噪声的修正。
3. 室内(一)测试环境位于实际试验现场，周围有电气柜，试电机安装在一个反射面上。
虽然反射面和测量面满足要求，但不是一个完全开放的、没有边界或除了反射平面外没有其他反射表面的理想环境，因此按照标准的测定测试室房间吸声量来确定环境修正。 由于试验室长和宽分别小于顶棚高度的3倍，选取A计权测量近似法根据平均吸声系数来估算房间吸声量A。测试环境的房间特征为形状不规则的机器车间或工业厂房，平均吸声系数为0.2。
4. 室内(二)测试环境和室内(一)测试环境近似，只是周围声反射相对较小，因此同样采用测定测试室房间吸声量来确定环境修正，平均吸声系数为0.2。
5. 户外测试环境位于某车间门口，是空旷的室外环境，被试电机安装在一个反射面上。测试环境是一个完全开放的、没有边界或除了反射平面外没有其他反射表面的理想环境。反射面为混凝土构成的坚硬的平坦地面，且在距声源的距离等于从声源几何中心到最低测量点的最大距离10倍之内没有声反射物体，认为环境修正值K2小于0.5dB（A）并可忽略不计，不进行环境修正。测量值可认为实际真值。
6.表中户外测试环境为理想测试环境，测量值可认为实际真值，折算后声功率级噪声值均值为100.01dB（A）；室内(一)测量环境为不太理想的测试环境，经环境修正折算后声功率级噪声值均值为100.34dB（A），与户外测试环境差值为0.33dB（A）；室内(二)测试环境为不太理想的测试环境，经环境修正折算后声功率级噪声值均值为100.20dB（A），与户外测试环境差值为0.19dB（A）。由于测量仪器精度等级为1级，测量误差为0.5dB（A），因此认为三种测量环境折算后声功率级噪声值基本一致。
7.从表中可看出在现场进行噪声测量完折算声功率后如不进行环境修正，室内(一)测试环境测量结果超出户外测试环境测量测量2.33dB（A），这样就会给设计人员提供较大的噪声测量值，影响后续的设计改进，还有可能造成被试产品的不合格判定。
四．结论
在进行电机噪声测量时必须根据现场测试环境判定是否是一个完全开放的、没有边界或除了反射平面外没有其他反射表面的理想环境，如果不是必须进行环境修正，修正值的大小和被测产品测量面面积的大小有关。在进行电机噪声测量时还必须考虑测试环境的声学要求符合测试要求，即安装被试产品的反射平面至少应超出测量面在该反射面投影边界的0.5m，且附近尽可能没有任何有声反射，当被试产品附近物体宽度超过它到基准体距离的十分之一时，则认为有声反射，必须移除，或者移动被试电机满足反射面及测量面要求，这样提供给客户的才是科学准确的噪声值。
参考文献：
1.GB/T10069.1-2006 旋转电机噪声测定方法及限值第1部分:旋转电机噪声测定方法
2.GB/T3767-2016 声压法测定声源声功率级和声能量级 反射面上方近似自由场的工程法
论文作者:赵义波,,鲍向斌,,张永奎
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/29
标签：测量论文; 环境论文; 测试论文; 反射论文; 噪声论文; 电机论文; 距离论文; 《科学与技术》2019年第22期论文;