康明斯动力（深圳）有限公司

 

GB/T 33928-2017  

ISO 15619:2013

 

往复式内燃机 排气消声器测量方法 声压法 排气噪声声功率级和插入损失及功率损失比（附录A~D）

 

附   录   A

（规范性附录）

声学环境鉴定方法

 

A．1  总则

 

评估环境影响应选择两种可替代程序中的一种来确定环境修正K2的大小。当存在不利环境影响时应使用这些程序对实际的被测声源依据本标准来确定给定的测量表面有效。

第1种鉴定测试（绝对比较测试法，见A．2）用标准声源（RSS）进行。这种方法对室内或室外均适用，是一种优先采用的鉴定测试环境的方法，尤其在要求频带数据时和被测声源可以从测试现场移开时。

第2种鉴定测试（依据房间吸声法，见A．3）需要测量房间的等效吸声面积A，这个测试方法基于如下的前提：房间形状近似立方体，基本上是空的，房间边界有吸声作用。以下四种方法可以计算A，混响时间测量法（见A．3.2），使用第2个测量表面被测声源声压级测量法（见A．3.3），标准声源测量法（见A．3.4），或是平均吸声系数测量法（见A．3.5）。若被测声源不能移开，或者尺寸很大，则其中一种方法为优先方法。依据房间吸声法的近似法（见A．3.5）仅适用于简易法。

注：当在高度比较低和有反射面的工业建筑物里，声音的传播会被扭曲。在这种情况下，第2种方法就不适用，具体参考和可代替的测试方法可在特殊类型机械噪声测试规范中给出。

 

A．2 绝对比较测试法

 

A．2.1 总则

 

对使用半球形测量表面的被测声源，将特性满足GB／T 4129-2003要求的标准声源放置在测试环境中，其几何中心高度与被测声源的相同。按第7章测定标准声源的声功率级，不加环境修正K2（假定K2＝0）。测量被测声源的声功率级使用同样的测量表面。

环境修正K2由式（A．1）给出：

...........................................(A.1)

 

 

式中：

L*_W-标准声源未经环境修正的声功率级，按第7章测定，K₂＝0，单位为分贝（dB）；

L_w(Rss)-标准声源半消声室声功率级，单位为分贝（dB）。

半消声室声功率级测量时，标准声源与被测声源的几何中心高度、测量表面、测量位置及数目均相同。

本方法适用于直接测量A计权或频带功率级。如被测声源的频谱与标准声源差别较大，建议K_2A从频带级确定。

 

A．2.2 标准声源的定位

 

实验室测量时，标准声源与被测声源的几何中心保持一致；传声器的位置及数目，应分别满足7.2和7.3的要求。

 

A．3 依据房间吸声法

 

A．3.1 总则

 

环境修正用式（A．2）计算：

 ............................................(A.2)

 

 

式中：      

A-房间等效吸声面积，单位为平方米（㎡）；

S-测量表面的面积，单位为平方米（㎡）。

 

A．3.2   混响法

 

本方法仅仅适用于长和宽分别小于天花板高度3倍的房间。

在房间温度15℃～30℃条件下测量房间的混响时间，利用赛宾公式计算出房间的等效吸声面积A：

............................................(A.3)           

 

 

式中：

0.16 -系数，单位为秒每米（s／m）；

V   -测试房间体积，单位为立方米（m3）；

T_n   -测得的A计权或频带混响时间，单位为秒（s）。

对于直接从A计权测量值确定K2A，建议使用中心频率为1 k_Hz的频带混响时间。

本方法不适用于实验室性质的半消声室或室外测量。

 

A．3.3  双表面法

 

本测试方法仅仅适用于K₂≤2 dB的房间。

围绕声源选择两个表面，第1个表面为依据第7章测量声功率级所用的测量表面，面积为S。第2个表面位于测量表面外面与之几何相似并关于被测声源对称，面积为S’。两个表面上的背景噪声均应满足4.2的要求。

第2个表面上的传声器位置要与第1个对应，S’／S不应小于2，优先选择大于4，S／A由式（A．4）给出：

............................................(A.4)

 

 

其中：

 

式中：

L_P1-S上的测得的平均声压级，由式（8）计算，经背景噪声修正，不经环境修正（见8.2.4），单位为分贝（dB）；

L_P1-S'上的测得的平均声压级，由式（8）计算，经背景噪声修正，不经环境修正（见8.2.4），单位为分贝（dB）；

S -第1个表面的面积，单位为平方米（㎡）；

S’-第2个表面的面积，单位为平方米（㎡）。

从式（A.4）得出S／A后，再利用式（A.2）即可得到A计权或频带环境修正K₂。

 

A．3.4  使用标准声源确定等效吸声面积A（直接法）

 

将特性满足 GB／T 4129-2003要求的标准声源放置在测试环境中，靠近被测声源。球形测量表面半径最好2m，但不小于1m并且不小于2倍的标准声源的最大直径。从声源到其他反射面的距离应当大于测量球面的直径。

注：通常情况下，用于测量的标准声源应在远离墙壁的位置上进行校准，该位置可直接在地板上或在离地板特定高度的平台上。如在其他位置使用标准声源，除非它在这些位置处已经校准过，否则在低频会产生系统误差。

 

标准声源球形测量表面上经平均背景噪声修正的时间平均声压级L_P(insitu)应依据8.2.1和8.2.4来确定。

等效吸声面积A由式（A．5）得到：

............................................(A.5)

 

 

式中：

S —球形测量表面的面积，单位为平方米（㎡）；

S₀ —基准面积，等于1，单位为平方米（㎡）；

_{Lp（instiu）}—测得的标准声源的时间平均声压级，经背景噪声修正但不经环境修正（见8.2.4），单位为分贝（dB）；

L_w（Rss）-标准声源在气象条件下半消声室声功率级，单位为分贝（dB）。

如静态压力或其他大气状况与参考状况有很大差异，推荐依据生产厂商的说明来确定标准声源半消声室声功率级L_w（Rss）和计算标准声源在现场条件下的声功率级L_{w（Rss，nsitu）}。

如L_w（Rss）未知，或者不能从L_w（Rss）计算L_{w（Rss，nsitu）}，推荐在室外一个反射面上的声自由场中重复以上描述的对标准声源的测量以获得参考的测得时间平均声压级L_p(ref)。通过这些测量，放置被测声源处的等效吸声面积使用式（A.6）计算：

  ............................................(A.6)

 

 

 

A.3.5   A计权近似法

 

本方法仅仅适用于长和宽分别小于天花板高度3倍的房间。

为确定测试房间的声学特征，可以用式（A.7）得出的A值，再利用式（A.2）得出K_2A：

A=a  ·  S_v  ............................................(A.7)

式中：

a  -表A．1给出的A计权平均吸声系数；

Sv  -测试房间边界表面的总面积（墙壁、天花板和地板），单位为平方米（㎡）。

表A．1  平均吸声系数α的近似值

平均吸声系数	房 间 特 征
0.05	房间几乎全空，墙壁平滑坚硬，材料为混凝土、砖、硬膏或磁砖贴面
0.1	房间部分空，墙壁平滑
0.15	带家具的房间；矩形机器间；矩形工业厂房
0.2	带家具的不规则形状的房间，不规则形状的机器间或工业厂房
0.25	带装饰性家具的房间，天花板或墙面局部装有吸声材料的机器间或工业厂房
0.30	房间的天花板装有吸声材料，但是墙壁没有装吸声材料
0.35	房间的天花板和墙壁均装有吸声材料
0.5	房间的天花板和墙壁装有大量的吸声材料

 

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附  录  B

（资料性附录）

压力损失的测量方法

 

B．1 总则

 

根据GB／T 6072.3-2008确定排气系统背压及其不确定度。

 

B．2 计算

 

通过式（B.1）计算压力损失ΔP_g，单位为千帕（k_Pa）：

  △P_g=P_g(ES)-P_g(SP)       ............................................(B.1)

式中：

     P_g(ES)—发动机装排气消声器时的背压，单位为千帕（k_Pa）；

     P_g(SP)—发动机装替代管时的背压，单位为千帕（k_Pa）。

 

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附  录  C

（规范性附录）

从频带数据计算A计权声功率级

 

C．1 A计权声功率级

 

A计权声功率级L_wA，由式（C．1）给出：

............................................(C.1)

 

 

 

式中：

L_wj -1/3倍频程或倍频程第j个频带声功率级，单位为分贝（dB）；

j,A_j  -1/3倍频程第j个频带中心频率上的A计权值，由表C.1给出，倍频程第j个频带中心频率上的A计权值，由表C.2给出；  

j_min，j_max  -分别是j的最低频带和最高频带所对应的值。

 

C.2 计算中j和A_j的值

 

j和A_j；由表C.1和表C.2给出，分别覆盖中心频率从50 Hz～10 kHz的1/3倍频带和中心频率从63 Hz～8 kHz的倍频带。

注：如噪声源辐射频率成分很离散，建议使用1/3倍频带计算A计权值。

 

表C．1   1/3倍频带中心频率处j和A_j值

j	中心频率 Hz	Aj dB
1 2 3	50 63 80	-30.2* -26.24 -22.5
4 5 6	100 125 160	-19.1 -16.1 -13.4
7 8 9	200 250 315	-10.9 -8.6 -6.6
10 11 12	400 500 630	-4.8 -3.2 -1.9
13 14 15	800 1000 1250	-0.8 0 0.6
16 17 18	1 600 2 000 2 500	1.0 1.2 1.3

 

   表C.1   (续)

j	中心频率 Hz	Aj dB
19 20 21	3 150 4 000 5 000	1.2 1.0 0.5
22 23 24	6 300 8 000 10 000	-0.1 -1.1 -2.5
aAj的值仅适用于测试环境和测量仪器在测试的频率上满足使用要求。

 

表C.2  倍频带中心频率处j和A_j值

j	中心频率 Hz	Aj dB
1	63	-26.2
2	125	-16.1
3	250	-8.6
4	500	-3.2
5	1000	0
6	2000	1.2
7	4000	1.0
8	8 000	-1.1
aAj的值仅适用于测试环境和测量仪器在测试的频率上满足使用要求。

 

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附  录   D

（规范性附录）

标准基准状况声功率级

 

静压101.325 kPa和大气温度23.℃的标准基准状况声功率级L_wret＇atm用式（D.1）计算，单位为分贝（dB）：

L_wret＇atm=L_W+C₁+C₂  ............................................(D.1)

式中：

L_W  -现场环境状况声功率级，单位为分贝（dB）；

C₁ -标准基准状况修正，单位为分贝（dB），使用A.2的绝对比较法计算K₂时C₁忽略不计；

 

C₂  -辐射阻抗修正，单位为分贝（dB）；

式中：

Ps    -现场环境状况下的静压，单位为千帕（kPa）；

Ps,o  -标准基准状况下的静压,101.325 kPa；

θ-现场环境状况下的空气温度，单位为摄氏度（℃）；

θ₀=314 K；

θ₁=296 K。

空气温度θ可以估计，静压ps用式（D.2)计算：

P_s=P_s.o(1-aH_a)^b        ............................................(D.2)

式中：

H_a  -试验现场海拔高度，单位为米（m）；

a=2.256 0×10^-5m^-1；

b=5.255 3。

注：标准基准状况下，空气特性阻抗是400 N·s／m³。

如标准基准状况声功率级由现场状况声功率级换算得到，应在报告中说明。