Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2019 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Dobór metody lokalizacji źródeł hałasu w maszynach

Selection of noise source identification method in machinery
Zestaw do pomiaru poziomu dźwięku z kamerą akustyczną Noise Inspector
Zestaw do pomiaru poziomu dźwięku z kamerą akustyczną Noise Inspector
Fot. Cae System
Ciąg dalszy artykułu...

Metoda pomiaru kamerą akustyczną

Kamera akustyczna jest urządzeniem zawierającym elementy, które pozwalają na rejestrację obrazów oraz przebiegów ciśnienia akustycznego.

  • Matryca kamery akustycznej składa się kilkudziesięciu mikrofonów odpowiednio rozmieszczonych względem siebie oraz centralnie umieszczonego rejestratora wideo.
  • Pomiary przeprowadzane są poprzez skierowanie matrycy na obiekt badań, rejestrator video pozwala na wyświetlenie obszaru pomiarowego online, co pozwala na łatwiejsze ustawienie matrycy w odpowiedniej pozycji.
  • Uruchomienie pomiaru wyzwala zapis ciśnienia akustycznego przez każdy z mikrofonów oraz rejestrację obrazu lub filmu z badanego obrazu.
  • Wprowadzenie parametrów, takich jak odległość kamery od źródła dźwięku, temperatura oraz wybranie odpowiedniego algorytmu obliczeniowego, jakim najczęściej jest beamforming, pozwala na nałożenie zarejestrowanego ciśnienia akustycznego na obraz w celu wygenerowania mapy akustycznej ukazującej rozkład ciśnienia akustycznego.

Zasada działania beamformingu przedstawiana jest poprzez opis Delay-and-Sum beamformer [9] (kształtowanie wiązki poprzez opóźnienie i sumowanie).

Czy wiesz: Co wpływa na obniżenie komfortu akustycznego w budynku >>>?

Jak przedstawiono na FOT. (patrz: zdjęcie główne), rozpatruje się matrycę pomiarową złożoną z M mikrofonów znajdujących się w lokacjach rm (m = 1, 2,..., M) w płaszczyźnie x-y układu współrzędnych. Kiedy taką powierzchnię zastosuje się dla Delay-and-Sum Beamforming, sygnały zmierzonego ciśnienia pm są indywidualnie opóźnione, a potem zsumowane:

gdzie:

wm - zbiór współczynników wag zastosowanych do indywidualnych sygnałów z poszczególnych mikrofonów.

Indywidualne czasy opóźnień Δm zostały dobrane w celu osiągnięcia poprawy czułości w konkretnym kierunku, charakteryzowanym poprzez wektor κ. Zostaje to osiągnięte poprzez dostosowane czasów opóźnień tak, że sygnały związane z falą płaską, pochodzą z kierunku κ oraz są uzgodnione w czasie zanim zostaną zsumowane. Rozważania geometryczne na RYS. 5 pokazują, że może to zostać osiągnięte poprzez:

gdzie:

c - szybkość rozchodzenia się dźwięku.

Rys. 5–6. Siatka mikrofonów skupiona na dalekim polu oraz fala płaska (plane wave) pochodząca z kierunku skupienia (5) oraz typowy wykres czułości kierunkowej z głównym płatem (main lobe) z kierunku skupienia oraz płatami bocznymi (sidelobe) z innych kierunków (6); rys.: archiwa autorów (W. Fiebig, J. Wróbel)
Rys. 5-6. Siatka mikrofonów skupiona na dalekim polu oraz fala płaska (plane wave) pochodząca z kierunku skupienia (5) oraz typowy wykres czułości kierunkowej z głównym płatem (main lobe) z kierunku skupienia oraz płatami bocznymi (sidelobe) z innych kierunków (6); rys.: archiwa autorów
RYS. 7. Lokalizacja źródeł hałasu w koparko-ładowarce – pomiar kamerą akustyczną, algorytm: Beamforming; rys.: [2]
RYS. 7. Lokalizacja źródeł hałasu w koparko-ładowarce - pomiar kamerą akustyczną, algorytm: Beamforming; rys.: [2]

Sygnały pochodzące z innych kierunków nie będą zgodne przed zsumowaniem, więc nie będą dodawane w sposób spójny. W ten sposób określono czułość kierunkową przedstawioną na RYS. 6.

Na RYS. 7 pokazano zdjęcie z naniesionymi poziomami ciśnienia akustycznego, z którego wynika, że najwyższe poziomy dźwięku w ładowarce podczas biegu jałowego występują w obrębie silnika spalinowego.

Podsumowanie

Z badań doświadczalnych wynika, że zarówno metoda pomiaru natężenia dźwięku, jak i kamera akustyczna nadają się do lokalizacji źródeł hałasu w maszynach.

Zaletą metody pomiaru natężenia dźwięku jest to, że istnieje możliwość ustalenia rankingu poszczególnych źródeł hałasu na podstawie obliczenia mocy akustycznej z poszczególnych powierzchni składowych zdefiniowanych na modelu przestrzennym. Na tej podstawie określa się, które źródła dźwięku szczególnie powinny zostać ograniczone dla uzyskania redukcji poziomów hałasu całego agregatu.

Zaletą metody pomiaru natężenia dźwięku jest również jej wysoka rozdzielczość i możliwość pomiaru w bardzo bliskiej odległości, np. 5 cm. Konieczność przygotowania modelu, często o złożonej geometrii, oraz znaczna ilość punktów pomiarowych mogą wiązać się z wydłużonym czasem potrzebnym do przeprowadzenia pomiarów.

Zastosowanie kamer akustycznych ciągle staje się coraz popularniejsze i pozwala na bardzo szybkie ustalenie położenia poszczególnych źródeł dźwięku.

Kamery akustyczne pokazują rozkład ciśnienia akustycznego lub natężenia dźwięku zawsze na pewnej powierzchni.

W przypadku urządzeń, w których występuje kilka nakładających się źródeł dźwięku o zbliżonych poziomach, należy wykonać pomiary z różnych odległości, aby wyeliminować różnice w interpretacji wyników pomiaru.

Kamery akustyczne są stosowane również przy lokalizacji źródeł dźwięku w środowisku, np. w zakładach przemysłowych. Metoda pomiaru natężenia dźwięku jest bardziej pracochłonna, daje jednak lepsze wyniki przy bardziej złożonych źródłach dźwięku o trójwymiarowej geometrii.

Dalsze informacje na www.wibroakustyka.com.pl

Literatura

1. Z. Engel, "Ochrona środowiska przed drganiami i hałasem", Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2001.
2. W. Fiebig, P. Cependa, "Lokalizacja źródeł hałasu w koparko­‑ładowarce przy pomocy kamery akustycznej", "Napędy i sterowanie", nr 5/2014.
3. S. Chwastek, S. Michałowski, "Redukcja obciążeń dynamicznych nieresorowanych maszyn na podwoziach kołowych", „Czasopismo Techniczne, Zeszyt Mechanika" 1-M/2006, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, ISSN 0011-4561, Kraków 2006, s. 71-80.
4. W. Borkowski, S. Konopka, L. Prochowski, "Dynamika maszyn roboczych", WNT, Warszawa 2005.
5. Dyrektywa UE 42/2006/WE, "Methoden zur Geraeuschminderung von Maschinen".
6. "Brüel & Kjær. Lecture notes", Brüel & Kjær University, Nærum Denmark. 17-18 November 2008.
7. F. Fahy, "Sound intensity", CRC Press, 1995.
8. S. Gade, "Sound intensity", Bruel & Kjaer Technical Review 4/1982.
9. J.J. Christensen, J. Hald, "Beamforming", Bruel & Kjaer Technical Review nr 1/2004.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »
Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 5/2017

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Jak błyskawicznie zlokalizować usterkę lub mostki termiczne?


Szybko znajduj ukryte usterki i skracaj czas diagnostyki... ZOBACZ »


Szukasz odpowiedniego materiału na podłogę?

Jak zapewnić suchość elewacji?

Uważasz, że oprócz wytrzymałości i cech technicznych ważna jest również estetyka wybranej posadzki?
czytaj dalej »

Konfigurator elewacji pomoże Ci w łatwy i szybki sposób dobrać optymalny system elewacyjny... czytaj dalej »

Wykonawco, szukasz nowych realizacji?


"W tych trudnych dla wszystkich czasach wychodzimy z inicjatywą pomocy i współpracy. Zależy nam aby..." ZOBACZ »


Izolacja wełną skalną - to warto wiedzieć »

Klej do płytek z funkcją hydroizolacji »

Wykorzystanie naturalnych surowców czyni wełnę skalną produktem naturalnym i... czytaj dalej » Tego typu materiałów poszukują najbardziej wymagający użytkownicy, ceniący estetykę, funkcjonalność, bezpieczeństwo oraz... czytaj dalej »

Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr...  czytaj dalej »


Na czym polegają prace uszczelniające?

Wszystko o izolacji dachów płaskich »

Prace uszczelniające mają na celu odcięcie niebezpiecznych materiałów, substancji lub po prostu... czytaj dalej » Jeśli dach wymaga naprawy, wymiany pokrycia, ocieplenia lub docieplenia, warto... czytaj dalej »

Chemia budowlana - porady ekspertów »


Masz wątpliwości i pytania jak rozwiązać Twój problem techniczny? Dobierz stosowną technologię do Twoich potrzeb... ZOBACZ »


Jak zapewnić dobrą wibroakustykę budynku?

Wybierz najlepszy materiał do ociepleń »

Zapewnienie dobrej wibroakustyki dla budynku to coraz częściej wyzwanie dla świadomych i wymagających klientów. czytaj dalej » Czym różnią się materiały do izolacji poszczególnych elementów budynku? czytaj dalej »

Jak przygotować się do termomodernizacji domu?


Styropian jest praktycznie niezniszczalnym produktem, nie przepuszcza wody, a jeśli chodzi o zachowanie w obecności ognia, to... ZOBACZ »


Zarabiaj pieniądze sprzedając prąd

Jak zabezpieczyć budynek przed wilgocią?

Ilość energii jaką jest w stanie „wyprodukować” dany system fotowoltaiczny, zależy...
czytaj dalej »

Wilgoć pojawiająca się w budynku i związana z nią pleśń szkodzą naszemu zdrowiu, powodują wyższe rachunki za ogrzewanie i niszczą mury. czytaj dalej »

Planujesz wymianę dachu? Sprawdź »


Dzięki lekkości dachówek nie ma potrzeby wzmacniania Twojej starej struktury dachowej. W niektórych przypadkach jest nawet... ZOBACZ »


Żaluzje zewnętrzne - dlaczego warto je zamontować?

Szukasz pomysłu na wykończenie elewacji? Sprawdź

To doskonała inwestycja, która nie tylko podnosi wartość budynku mieszkalnego...
czytaj dalej »

Tynki cienkowarstwowe tworzą ochronno-dekoracyjną zewnętrzną warstwę o wysokiej odporności na... czytaj dalej »

Ekspert Budowlany - zlecenia

dr hab. inż., prof. Wiesław  Fiebig
dr hab. inż., prof. Wiesław  Fiebig
Wiesław Fiebig uzyskał tytuł dr hab. inż. na Politechnice Wrocławskiej w 2004 r. Pracuje na Wydziale Mechanicznym PWr na stanowisku prof. nadzw. Zawodowo zajmuje się zagadnieniami z zakresu wibroizo... więcej »
mgr inż. Jakub  Wróbel
mgr inż. Jakub  Wróbel
Jakub Wróbel ukończył studia I i II stopnia na Wydziale Inżynierii Maszyn i Robotyki Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie. Obecnie jest doktorantem Wydziału Mechanicznego ... więcej »
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Flowcrete Polska Sp. z o.o. Flowcrete Polska Sp. z o.o.
Flowcrete Polska Sp. z o.o. Jesteśmy producentem i dystrybutorem materiałów do wykonywania bezspoinowch posadzek żywicznych -...
6/2020

Aktualny numer:

Izolacje 6/2020
W miesięczniku m.in.:
  • - Tynki renowacyjne
  • - Potencjał i funkcje dachów zielonych w miastach
Zobacz szczegóły
Dlaczego warto zadbać o balkon i taras?

Dlaczego warto zadbać o balkon i taras?

Trudno wyobrazić sobie nowoczesny dom bez jego wizytówki, czyli balkonu lub tarasu. Elementy te stanowią dodatkową powierzchnię, która pozwala na chwilę oddechu na...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.