Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7699-2-65:2013 Thử nghiệm môi trường – Thử nghiệm Fg: Rung do âm thanh

• Số hiệu: TCVN7699-2-65:2013
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2013

Dải tần	Dung sai
Hz	dB
22,4 - 125	± 1
126 - 2 500	± 2
2 501 - 11 200	± 3

Micro được sử dụng phải có khả năng đo lường tỉ lệ ngẫu nhiên và phải có khả năng đo giá trị đỉnh của ít nhất ba lần giá trị hiệu dụng danh định lớn nhất.

Thiết bị đo phải có khả năng đo các mức thanh áp ở cao hơn mức thử nghiệm quy định ít nhất là 10 dB. Điều này đề cập cho cả các mức tổng thể và các mức băng tần riêng rẽ.

4.3.2. Phép đo đáp tuyến rung

Việc theo dõi rung của mẫu, trong trường hợp thích hợp, có thể thực hiện trên cơ sở các phép đo gia tốc và / hoặc sức căng (xê dịch hoặc phản ứng tốc độ cũng có thể được theo dõi).

Thiết bị theo dõi phải có khả năng đo đáp ứng rung tổng thể ở ít nhất là trong dải tần từ 16 Hz đến 2000 Hz. Thiết bị đo này phải có đáp tuyến tần số phẳng danh nghĩa trên toàn dải tần số quan tâm và thích hợp cho các ứng dụng và kiểu đo.

4.3.3. Phân tích kết quả

Các dữ liệu đo có được từ 4.3.1 và nếu thích hợp thì cả 4.3.2 phải được phân tích đối với tổ hợp tần số.

a) Phép đo âm thanh phải được phân tích bằng độ phân giải của ít nhất là octave hoặc tốt nhất là octave ba, dải băng.

b) Phép đo đáp ứng rung thường đòi hỏi phân tích độ phân giải tốt hơn và thường được phân tích bằng cách sử dụng các bộ lọc độ rộng băng tần tỉ lệ, ví dụ băng 1/12 octave, hoặc bộ lọc độ rộng băng tần không đổi, ví dụ 10 Hz. Bộ lọc độ rộng băng tần phải được quy định theo quy định kỹ thuật liên quan đối với các ứng dụng cụ thể.

...

...

...

4.4.1. Kiểu trang thiết bị thử nghiệm

Cách thức vận hành hoặc hoạt động trong không gian - thời gian của trường âm thanh cần mô phỏng có ảnh hưởng đến sự lựa chọn thử nghiệm. Trang thiết bị thử nghiệm chính hiện đang sử dụng để cung cấp không gian thử nghiệm là phòng vang và các yêu cầu kiểm tra sau đây đề cập đến điều kiện thử nghiệm này. Phụ lục A mô tả các loại trang thiết bị thử nghiệm khác mà tiêu chuẩn này cũng áp dụng. Các yêu cầu đối với các loại trang thiết bị thử nghiệm phải được đưa ra trong quy định kỹ thuật liên quan.

Nếu có yêu cầu một thử nghiệm phối hợp mà trong đó cùng một lúc mẫu phải chịu môi trường âm thanh cường độ cao và một số tham số môi trường khác, ví dụ nhiệt độ cực biên, thì thử nghiệm âm thanh phải phù hợp với tiêu chuẩn này.

4.4.2. Lắp đặt

Mẫu phải được đặt ở chính giữa của phòng vang theo cách, tránh càng nhiều càng tốt, việc các bức tường (kể cả sàn và trần) song song với các bề mặt chính của mẫu. Mẫu phải được đỡ hoặc treo một cách đàn hồi bên trong phòng vang. Quy định kỹ thuật liên quan phải mô tả, nếu cần thiết, các điểm lắp đặt hoặc điểm gắn ưu tiên.

Tần số cộng hưởng của mẫu trên vật treo mẫu không được nhỏ hơn 25 Hz hoặc một phần tư tần số thấp nhất liên quan, chọn giá trị nào thấp hơn.

Khoảng cách giữa các điểm kiểm tra và bề mặt của mẫu phải lớn hơn một nửa bước sóng của tần số quan tâm thấp nhất hoặc lớn hơn một nửa khoảng cách từ mẫu đến bức tường, chọn giá trị nào nhỏ hơn. Nếu không thể thực hiện được điều này và việc đặt một micro ở vị trí gần hơn một nửa bước sóng trở nên cần thiết thì khi đó các mức ồn có thể phải chịu các biến động lớn hơn do có phản xạ từ mẫu và điều này phải được quan tâm khi đánh giá kết quả thử nghiệm.

Nếu yêu cầu phải có bộ phận kết cấu, hoặc giữa mẫu và hệ thống treo đàn hồi hoặc bộ phận gắn bản thân hệ thống treo đàn hồi, thì cần chú ý để tránh biến dạng của trường tạp âm hoặc bị đưa vào những rung động không liên quan đến vấn đề cần đo.

Mọi vật nối đến mẫu như các cáp, ống v.v..đều phải được bố trí sao cho chúng đặt vào mẫu sự ràng buộc và khối lượng đơn giản khi mẫu đã được lắp đặt vào vị trí vận hành của nó. Để đạt được điều này, có thể buộc cáp, ống v.v..vào kết cấu cố định dùng để lắp đặt.

...

...

...

Tùy theo từng trường hợp, quy định kỹ thuật liên quan phải quy định số lượng, kiểu và vị trí đặt của các bộ chuyển đổi (máy đo gia tốc, micro, máy đo biến dạng v.v..) áp dụng cho mẫu.

Phải có sẵn các bằng chứng hiệu chuẩn của từng bộ chuyển đổi.

4.4.4. Chuẩn bị phòng vang

4.4.4.1. Số lượng và vị trí đặt các điểm kiểm tra

Phải có ít nhất ba micro để đo các mức thanh áp xung quanh mẫu. Số lượng và vị trí đặt các micro trên các trục trực giao chính của mẫu và bề mặt tưởng tượng phải được mô tả trong quy định kỹ thuật liên quan (xem hình 5).

Nếu sử dụng mô hình giả cho hình ảnh phổ thì phải giữ nguyên vị trí đặt các micro cho các thử nghiệm tiếp theo.

4.4.4.2. Kiểm tra phổ

Sự hồi đáp từ mỗi micro kiểm tra phải được phân tích octave hoặc octave ba như được mô tả trong các quy định kỹ thuật kiên quan. Mức trung bình trong mỗi băng tần phải đạt được như quy định trong 3.1.12. Giá trị trung bình tổng thể sau đó phải được tính từ các mức băng tần. Các mức băng tần và mức tổng thể của phổ lấy trung bình phải nằm trong các giới hạn mức quy định cho trên các Hình 1, 2 hoặc 3, hoặc phổ được quy định trong quy định kỹ thuật liên quan. Các giá trị lấy trung bình vẫn phải nằm trong các giới hạn quy định trong suốt thời gian thử nghiệm.

Thời gian tích phân phân tích, như được quy định trong quy định kỹ thuật liên quan, phải đủ dài để đảm bảo độ tin cậy thống kê trong các kết quả (xem A.8).

...

...

...

CHÚ THÍCH 1: Thay đổi cho phép lớn nhất theo mức băng tần và mức thanh áp tổng thể đo được từ mỗi micro có thể được quy định trong quy định kỹ thuật liên quan.

CHÚ THÍCH 2: Nếu quy định kỹ thuật liên quan quy định các phép phân tích một phần ba octave, thì khi đó nó cũng sẽ cần thiết để quy định cho phổ một phần ba octave.

4.4.4.3. Hình ảnh phổ

Nếu cần tránh đặt toàn bộ mẫu vào trường âm thanh thì trường âm thanh vẫn phải được thiết lập nhưng với mô hình giả thay thế cho mẫu hoặc trong trường hợp mẫu có thể tích nhỏ so với thể tích của phòng thì có thể sử dụng một phòng vang rỗng.

5. Mức khắc nghiệt

Độ khắc nghiệt về âm thanh được ấn định bởi mức thanh áp tổng (OASPL), hình dạng phổ và thời gian chịu đựng. Quy định kỹ thuật liên quan phải lựa chọn OASPL và thời gian chịu đựng tối thiểu của nó từ Bảng 2 và hình dạng phổ từ Hình 1, 2 hoặc 3. Hướng dẫn áp dụng chúng được cho trong A.6.

Bảng 2 - Mức thanh áp tổng và thời gian chịu đựng

Mức thanh áp tổng

dB

...

...

...

min

120 ± 1

60

130 ± 1

60

140 ± 1

30

150 ± 1

30

...

...

...

30

170 ± 1

2

6. Ổn định trước

Ổn định trước trong điều kiện môi trường xung quanh có thể được yêu cầu trong quy định kỹ thuật liên quan để cho phép mẫu đạt đến ổn định (nhiệt, cơ v.v..).

7. Phép đo ban đầu

Mẫu phải được xem xét bằng mắt, kiểm tra kích thước và kiểm tra chức năng theo quy định của quy định kỹ thuật liên quan.

8. Thử nghiệm

8.1. Thử nghiệm bình thường

...

...

...

Thử nghiệm phải được thực hiện bằng cách sử dụng các điểm kiểm tra được đặt như quy định trong 4.4.4.1. Hình dạng phổ quy định trong 4.4.4.3 và kiểm tra phổ phải theo quy định trong 4.4.4.2. Độ khắc nghiệt phải được quy định bởi quy định kỹ thuật liên quan như được nêu trong Điều 5.

Các tín hiệu từ các micro kiểm tra và từ bộ chuyển đổi bất kỳ trên mẫu đều có thể được ghi lại để phân tích sau, nhưng xem 4.4.4.2.

8.2. Thử nghiệm gia tốc

Trong trường hợp yêu cầu tuổi thọ làm việc của mẫu rất dài mà thử nghiệm bình thường là không thích hợp, có thể thực hiện thử nghiệm gia tốc. Điều này liên quan đến thử nghiệm ở các mức thanh áp cao hơn so với mức độ hoạt động trên danh nghĩa mà mẫu phải chịu, nhằm giảm thời gian thử nghiệm. Không có quy định hoặc thủ tục rõ ràng để thử nghiệm gia tốc và các thủ tục cần được chấp nhận phải được quy định bởi các quy định kỹ thuật liên quan. Khuyến nghị chung để thử nghiệm gia tốc được đưa ra trong A.7.

9. Phép đo trung gian

Khi có quy định trong quy định kỹ thuật liên quan, phải cho mẫu hoạt động trong quá trình thử nghiệm và tính năng của nó phải được kiểm tra.

10. Phục hồi

Việc phục hồi đôi khi là cần thiết, khi có quy định trong quy định kỹ thuật liên quan, để có một thời gian sau khi ổn định và trước khi kết thúc các phép đo, nhằm cho phép các mẫu đạt được các điều kiện giống nhau, ví dụ nhiệt độ, như đã có trong các phép đo ban đầu.

11. Phép đo kết thúc

...

...

...

Tín hiệu thu được trong quá trình thử nghiệm, từ micro kiểm tra và khi thích hợp, các bộ chuyển đổi đưa vào mẫu, phải được xử lý để kiểm tra xem các yêu cầu của tiêu chuẩn này và các đặc điểm kỹ thuật có liên quan có được đáp ứng hay không.

Qui định kỹ thuật liên quan phải cung cấp tiêu chí để chấp nhận hoặc loại bỏ mẫu.

12. Thông tin cần nêu trong qui định kỹ thuật liên quan

Khi thử nghiệm này được nêu trong qui định kỹ thuật liên quan thì phải nêu các nội dung dưới đây trong chừng mực chúng có thể áp dụng, đặc biệt là các hạng mục có đánh dấu (*) là các thông tin luôn được yêu cầu:

Điều

a) Bộ lọc băng thông^*........................................................................................ 4.3.3

b) Kiểu trang thiết bị thử nghiệm^* ...................................................................... 4.4.1

c) Lắp đặt*........................................................................................................ 4.4.2

d) Bộ chuyển đổi thiết bị đo.............................................................................. 4.4.3

...

...

...

f) Phân tích băng tần octave hoặc octave ba*..................................................... 4.4.4.2

g) Hình dạng phổ*............................................................................................. 4.4.4.2 và 5

h) Thời gian tích phân phân tích ........................................................................ 4.4.4.2

i) Rung lớn nhất cho phép ở mức băng tần........................................................ 4.4.4.2

j) Phổ dùng cho phân tích băng tần octave ba ................................................... 4.4.4.2

k) OASPL* ....................................................................................................... 5

l) Thời gian phơi nhiễm tối thiểu*........................................................................ 5

m) Ổn định trước.............................................................................................. 6

n) Phép đo ban đầu*......................................................................................... 7

...

...

...

p) Phép đo trung gian....................................................................................... 9

q) Phục hồi ...................................................................................................... 10

r) Phép đo kết thúc * ........................................................................................ 11

s) Tiêu chí chấp nhận và tiêu chí loại bỏ* ........................................................... 11

Hình 1 - Phổ băng tần octave ba đối với các ứng dụng hàng không

Hình 2 - Phổ băng tần octave đối với quạt (rút ra từ [4] trong phụ lục B)

...

...

...

Hình 4 - Bố trí micro điển hình xung quanh mẫu

Hình 5 - Vị trí điển hình của các điểm kiểm tra bằng micro (1-6) trên bề mặt tưởng tượng xung quanh mẫu

Hình 6 - Bố trí điểm kiểm tra bằng micro điển hình xung quanh mẫu hình trụ dài

Phụ lục A

(tham khảo)

...

...

...

A.1. Phòng vang dùng để thử nghiệm

A.1.1. Quy định chung

Một phòng vang lý tưởng là phòng có tường bao, khi được kích thích bởi tạp băng tần rộng, sẽ cung cấp một trường âm thanh lan tỏa, trong đó, thanh áp trung bình bình phương được lấy trung bình theo thời gian là như nhau ở mọi nơi. Tuy nhiên, trong thực tế, sai lệch khỏi tiêu chí lý tưởng vẫn cần được chấp nhận.

Bản chất của trường âm thanh là đóng góp chính cho mức thanh áp từ sự gia tăng của phương thức cộng hưởng trong phòng. Yêu cầu quan trọng nhất là cần có đủ phương thức và được phân bố đồng đều theo tần số để đảm bảo rằng cộng hưởng mẫu được kích thích đủ.

Các bức tường của phòng cần có đặc trưng truyền tạp âm thấp và tỷ lệ giữa thể tích của phòng và thể tích mẫu thường không thấp hơn 10:1. Trong một số trường hợp, tỷ lệ nhỏ hơn 10:1 vẫn có thể được chấp nhận, nhưng cần thận trọng trong đánh giá kết quả của thử nghiệm này. Khoảng cách giữa một bức tường của phòng và mẫu cần lớn hơn một nửa bước sóng của tần số thấp nhất liên quan, nếu có thể (xem Hình 4).

A.1.2. Thể tích phòng vang

Mối liên quan hệ giữa tần số trung tâm băng tần octave thử nghiệm thấp nhất và thể tích cần thiết của một phòng vang được đưa ra trong Bảng A.1. Nếu điều kiện này được đáp ứng, các trường khuếch tán hợp lý vẫn đạt được ngay cả trong băng tần octave thử nghiệm thắp nhất.

Bảng A.1 - Mối liên hệ giữa băng tần octave / thể tích phòng

Tần số trung tâm thử nghiệm thấp nhất

...

...

...

(Băng octave)

m^3

Hz

31,5

³ 1 000

125

³ 200

250

...

...

...

500

³ 5

A.1.3. Hình dạng của phòng vang

Khuyến cáo rằng phòng nên có hình dạng không đều, có nghĩa là không có các bức tường song song với nhau, kể cả sàn và trần. Một mật độ phương thức tốt có thể thu được từ một phòng có mặt cắt ngang năm cạnh với trần dốc. Nguồn tạp âm cần được ghép nối với phòng bằng một màng loa mà tốt nhất miệng loa chiếm mặt cắt một bức tường (xem Hình 4). Tất cả các bề mặt phòng vang phải bằng phẳng, không bị lồi lõm, để không làm suy giảm độ khuếch tán của phòng.

Phòng có hình chữ nhật hoàn toàn có thể sử dụng được nếu tỷ lệ được lựa chọn để đạt được phân bố tối ưu, theo tần số và không gian. Điều kiện này sẽ được đáp ứng nếu tỷ lệ của hai kích thước bất kỳ không bằng nhau hoặc sát đến xấp xỉ một số nguyên. Tỷ lệ 1 : 2^1/3:4^1/3 được sử dụng thường xuyên. Tỷ lệ khác cho kích thước của phòng hình chữ nhật đã cho thấy là thỏa đáng đối với phòng có thể tích khoảng 200 m^3 trở lên được đưa ra trong Bảng A.2 (xem [1] và [3] trong phụ lục B).

Bảng A.2 - Phòng vang, tỷ lệ kích thước

Ví dụ

L_y/L_x

L_z/L_x

...

...

...

0,83

0,47

2

0,83

0,65

3

0,79

0,63

4

...

...

...

0,42

5

0,7

0,59

L_x, L_y, L_z là các kích thước của phòng vang theo các trục x, y, z

Trường âm thanh trong một phòng vang nhỏ có thể khuếch tán tốt hơn vì có thêm các bề mặt phản xạ chống suy giảm được treo trong phòng, qua đó tăng hiệu quả diện tích bề mặt phòng. Cần lưu ý rằng kích thước các mặt này cần tương đối nhỏ so với các kích thước bức tường của phòng, để không làm suy giảm các đặc tính tần số thấp của phòng bằng cách phân chia một cách hiệu quả phòng thành các thể tích nhỏ hơn. Một phương pháp khác cải thiện sự khuếch tán trường âm thanh trong một phòng nhỏ là bằng cách treo một vật có hình nhọn rồi cho quay trong phòng để thay đổi liên tục các tuyến phản xạ trong phòng. Các thiết bị này có tác dụng đặc biệt ở các nơi đòi hỏi thử nghiệm tần số thấp.

Một điểm nữa cần lưu ý là thử nghiệm tần số thấp thường được dựa trên dữ liệu thực nghiệm có thể có được từ các phép đo chỉ ở một vài vị trí riêng biệt và có thể phải chịu độ lệch chuẩn lớn. Các vị trí riêng này cần được nhớ đến khi tiến hành thử nghiệm âm thanh tần số thấp và đánh giá kết quả thu được.

A.1.4. Sự hấp thụ của phòng vang

Hệ số hấp thụ âm thanh của các bề mặt của phòng vang cần đủ nhỏ để đảm bảo kéo dài thời gian vang nhằm cho phép trường âm thanh dội lại tăng dần. Mức trung bình của hệ số hấp thụ âm thanh của tất cả các bề mặt của phòng vang không được vượt quá 0,06 trên toàn dải tần số quan tâm. Điều này có thể đạt được bằng cách thiết kế phòng bằng kim loại, hoặc bê tông nhẵn, các bức tường phủ bằng nhựa epoxy hoặc bằng các lớp phủ khác không thấm nước. Trong trường hợp các bức tường là kim loại, cần có kích thước đủ lớn, cứng và chống rung cao để tránh cộng hưởng (như là hấp thụ năng lượng) trong dải tần số quan tâm.

...

...

...

Khoảng cách giữa một điểm kiểm tra và bề mặt của mẫu cần được bố trí để lớn hơn một nửa bước sóng của tần số thấp nhất quan tâm hoặc một nửa khoảng cách từ mẫu đến các tường của phòng, chọn giá trị nào thấp hơn. Nếu cần định vị một micro gần hơn một nửa bước sóng, cần thận trọng trong đánh giá kết quả để tính đến ảnh hưởng của phản xạ lên mẫu.

Hình 4 minh họa trường hợp tổng quát để bố trí micro xung quanh một mẫu. Hình 5 cho thấy vị trí điển hình của điểm kiểm tra trên một bề mặt tưởng tượng xung quanh mẫu. Hình 6 cho thấy vị trí điển hình của micro xung quanh một mẫu hình trụ nhỏ. Trong mọi trường hợp, các vị trí micro cần đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của thử nghiệm.

Các yêu cầu đối với micro được đưa ra trong 4.3.1. Bề mặt nhạy của chúng cần có đường kính không lớn hơn 20 % của các bước sóng tương ứng với giới hạn trên của tần số. Đối với tần số 10 kHz, một micro “1/4-inch” (đường kính 6,35 mm) là thích hợp.

A.2. Thử nghiệm ống sóng chạy

Trong một ống sóng chạy, các sóng âm thanh lan truyền dọc theo ống từ nguồn âm thanh. Nếu diện tích cắt ngang của ống là không đổi, thì mức thanh áp dọc theo chiều dài của ống là không đổi, ngoại trừ có ảnh hưởng hấp thụ năng lượng của mẫu hoặc thành ống. Ống sóng chạy cần được kết thúc bởi một môi trường hấp thụ âm thanh, ví dụ như lớp chèn bằng sợi thủy tinh, để tránh phản xạ của sóng chạy trở lại dọc theo ống. Khi ghép nối nó với phòng vang chính, phản xạ này cũng cần tránh.

Mẫu có thể được lắp đặt để thử nghiệm trên hoặc có thể từ, cạnh của ống sóng chạy và do đó chỉ chịu về một phía các sóng của tạp âm. Một cách khác, mẫu có thể được đặt bên trong mặt cắt thử nghiệm của ống để mô phỏng việc đặt vào trên cả hai phía đồng thời.

Mức thanh áp có thể đạt được trong một ống sóng chạy cao hơn so với phòng vang trong phạm vi công suất âm thanh đầu vào bằng nhau. Mức thu được phụ thuộc vào công suất âm thanh của nguồn và trên diện tích mặt cắt ngang và hình dạng của ống. Thông thường, có thể đạt được mức cao hơn ít nhất là 10 dB so với mức thu được trong phòng rộng.

A.3. Thử nghiệm cộng hưởng hốc

Một số loại hốc được đề xuất để thử nghiệm cộng hưởng hốc được đưa ra dưới đây.

...

...

...

Thử nghiệm cộng hưởng hốc được tiến hành trên các hạng mục cụ thể của thiết bị và tốt nhất là thực hiện sử dụng kích thích hình sin hoặc kích thích ngẫu nhiên băng tần hẹp có điều chỉnh để có cộng hưởng hốc. Các thử nghiệm thường được thực hiện khi có các phương tiện âm thanh được lắp vào theo yêu cầu.

Mẫu có thể được treo trong phòng đo sao cho chỉ các hốc cần thử nghiệm chịu sự tác động trực tiếp của năng lượng âm thanh. Các bề mặt khác của mẫu cần được bảo vệ để các mức thanh áp trên các bề mặt thấp hơn ít nhất là 20 dB. Vị trí của micro trong hốc sẽ cần phải được ấn định trong quy định kỹ thuật liên quan, nó sẽ phụ thuộc vào hình dạng và thể tích của hốc và phụ thuộc vào các phương thức cộng hưởng mong muốn.

A.4. Thử nghiệm ống sóng đứng

Ống sóng đứng là một ống cứng, và kín có kích thước bên trong nhỏ hơn so với bước sóng, sao cho sóng đứng phẳng sẽ xuất hiện dọc theo chiều dài của nó. Trong ống sóng đứng, các nguồn âm thanh có thể được ghép nối với mặt cắt thử nghiệm bởi một màng loa. Mẫu được lắp đặt ở đầu đối diện của ống tới nguồn âm thanh. Kích thích bằng âm thanh âm đơn sắc và tần số được điều chỉnh đến một trong những tần số vốn có của chiều dài ống. Nếu có yêu cầu điều chỉnh tần số của ống, thì cần có các trang bị để thay đổi chiều dài của ống.

Ví dụ về sử dụng các ống sóng đứng là:

- sự phát triển của giảm thanh để sử dụng trong các lò phản ứng hạt nhân làm mát bằng khí ở các mức thanh áp rất cao, bậc 165 dB;

- đánh giá các tấm sợi carbon sử dụng trong bộ phận tạo hình đầu vào động cơ máy bay phản lực;

- phép đo các đặc tính hấp thụ của băng rộng và chất hấp thụ có điều chỉnh.

Cần lưu ý các ống này nói chung là thiết bị nhỏ đối với thử nghiệm các mẫu vật liệu cho việc phát triển chất hấp thụ đặc biệt, v.v...

...

...

...

Thử nghiệm giảm sức chịu đựng của vật liệu do âm thanh lần đầu tiên được nghiên cứu bằng cách sử dụng khí thải từ động cơ phản lực như là nguồn năng lượng âm thanh. Điều này là rất tốn kém và rất hạn chế.

Vì yêu cầu thử nghiệm cho môi trường âm thanh được mở ra, một số khái niệm nguồn âm thanh được sử dụng. Những nguồn đã nhận được sự chú ý lớn nhất trong việc xây dựng các trang thiết bị thử nghiệm âm thanh được cho trong Bảng A.3 và tóm tắt dưới đây.

A.5.1. Bộ chuyển đổi điện-khí nén

Bộ chuyển đổi điện-khí nén có thể là thiết bị được sử dụng rộng rãi nhất để tạo ra tiếng ồn cường độ cao để sử dụng trong phòng thí nghiệm. Chúng cung cấp một phương pháp điều khiển được nhằm tạo ra mức năng lượng âm thanh cao bằng cách điều chỉnh một lưu lượng thể tích lớn, khí áp suất thấp. Chúng có thể được sử dụng để tạo ra rung âm thanh gần như hình sin hoặc rung ngẫu nhiên với công suất âm thanh cao ở đầu ra, ví dụ như bộ chuyển đổi có đầu ra lên đến 30 000 W âm thanh đã được sử dụng.

A.5.2. Bộ chuyển đổi điện-thủy lực

Bộ chuyển đổi điện-thủy lực có sẵn trong đó tạo ra tiếng ồn cường độ rất cao để sử dụng trong phòng thí nghiệm. Chúng cung cấp một phương pháp điều khiển được tạo ra mức năng lượng âm thanh cao bằng cách điều chỉnh một lưu lượng khí thể tích lớn, áp suất thấp. Chúng có thể được sử dụng để tạo ra rung âm thanh gần như hình sin hoặc rung ngẫu nhiên và có công suất âm thanh tương ứng cao lên đến 200 000 W âm thanh.

A.5.3. Loa điện động

Loa bức xạ trực tiếp có thể được sử dụng để nghiên cứu âm thanh mức thấp và để thực hiện các thử nghiệm đáp ứng tần số và đo các đặc trưng phòng, v.v..Chúng tương đối rẻ tiền, dễ điều khiển, và cũng có thể tạo ra âm thanh điều khiển được trên một băng tần rộng. Thông thường, loa có giới hạn trên khoảng 10 W âm thanh.

A.5.4. Còi báo động băng rộng

...

...

...

A.5.5. Vòi phun khí

Vòi phun khí có thể được sử dụng để tạo ra tiếng ồn ngẫu nhiên cường độ cao, tần số cao. Phương pháp này tạo ra âm thanh này, ban đầu được sử dụng bởi các phòng thí nghiệm trước khi có các máy phát âm thanh có mức công suất âm thanh cao có thể điều khiển được. Vòi phun khi có những nhược điểm tiêu hao nhiều khí nén và không phải là dễ dàng điều khiển.

Bảng A.3 - Các ví dụ về nguồn âm thanh có dạng sóng và công suất đầu ra điển hình

Nguồn âm thanh

Dạng sóng và công suất đầu ra điển hình

Bộ Chuyển đổi điện-khí nén

Bộ chuyển đổi điện-thủy lực

Loa điện động

Còi báo động băng rộng

...

...

...

Gần như hình sin hoặc ngẫu nhiên; công suất cao, tới 30 000 W

Gần như hình sin hoặc ngẫu nhiên; công suất rất cao, tới 200 000 W

Hình sin hoặc ngẫu nhiên, công suất thấp, khoảng 10 W

Hình sin hoặc giả ngẫu nhiên, công suất trung bình, khoảng 5 000 W

Ngẫu nhiên tần số cao, công suất thấp

A.6. Mức khắc nghiệt

Một số giá trị điển hình của mức thanh áp tổng (OASPL) theo thời gian đặt vào dùng cho các ứng dụng khác nhau được đưa ra trong Bảng A.4. Nên sử dụng các giá trị này nếu dữ liệu thử nghiệm thực tế từ các ứng dụng tương đương là không có sẵn. Tuy nhiên, trong mọi trường hợp, bao gồm cả các ứng dụng công nghiệp, các quy định kỹ thuật liên quan phải tính đến các thông tin có sẵn.

Bảng A.4 - OASPL điển hình và thời gian đặt vào

Ứng dụng

...

...

...

dB

Thời gian đặt vào

min

Phổ âm thanh

Hình

Tạp âm máy công nghiệp

120

60

3

...

...

...

120

60

2

Ống xả của tua bin khí công nghiệp sau giảm thanh

120

60

1

Vị trí bình thường trong máy bay

130

...

...

...

1

Bên trong các mạng dẫn ga công nghiệp

130

60

*

Vị trí thiết bị trong máy bay, tạp âm xả từ tua bin khí công nghiệp không giảm thanh

...

...

...

140

30

1

Bên trong mạng dần khí của nhà máy điện hạt nhân

150

30

1

Bên ngoài khoang máy bay

160

...

...

...

1

Bên trong mạng dần khí sát với bơm tuần hoàn

160

30

*

Thiết bị nằm trong vùng phụ cận của động cơ tên lửa hoặc động cơ tăng tốc

170

2

1

...

...

...

Đối với bảng A.4, các quy định kỹ thuật liên quan cần xác định rõ liệu OASPL có đại diện cho mức hoạt động hay không, ví dụ, nó đã được tăng lên cho các mục đích khác.

A.7. Thử nghiệm gia tốc

Phương pháp thử nghiệm gia tốc, tức là tăng mức để giảm thời gian, sử dụng tăng mức thanh áp trên mức phải chịu trong hoạt động được tạo ra trong thời gian chế độ chu kỳ âm thanh, đó là thời gian thực tế mà thiết bị phải chịu với tiếng ồn đáng kể trong quá trình hoạt động bình thường. Cơ sở thử nghiệm gia tốc là đường cong mỏi trạng thái căng thẳng-chu kỳ (SN) đối với cấu trúc. Ví dụ, đối với chế độ làm việc chu kỳ 100 h và bằng cách sử dụng dữ liệu trạng thái mỏi chu kỳ cho các mẫu, kiểm tra mức thanh áp có thể được tăng lên và thời gian kiểm tra giảm đi, ví dụ, 10 h.

CHÚ THÍCH: “Chế độ làm việc chu kỳ” được định nghĩa (IEV 151-04-06) là “một chuỗi các điều kiện hoạt động mà một linh kiện, cơ cấu hoặc thiết bị phải chịu”

Phải nói là mỏi ban đầu trong một cấu trúc thường xảy ra trong một chế độ cộng hưởng ứng suất cao. Do đó phương pháp tiếp cận đòi hỏi có điều tra ban đầu để xác định (các) chế độ cộng hưởng cần được theo dõi trong thời gian thử nghiệm gia tốc

Khi tăng áp suất thử nghiệm âm thanh lên cao hơn áp suất hoạt động, cần chú ý để đảm bảo rằng mối quan hệ tuyến tính được duy trì giữa áp suất đặt vào và sự căng thẳng cấu trúc. Mức mà tới đó mối quan hệ phi tuyến được hiển nhiên thiết lập trước tiên là các giới hạn mà tới đó các thử nghiệm âm thanh có thể được gia tốc. Dấu hiệu phi tuyến áp lực/căng thẳng này cho thấy phân bố ứng suất trên các thành phần cấu trúc đã bị thay đổi từ ở cấp âm thanh hoạt động và điều này có thể dẫn đến chế độ khác nhau của sự cố và mất hiệu lực thử nghiệm.

Giám sát các đáp ứng đo sự căng thẳng tổng hợp thông qua các bộ lọc theo dõi băng hẹp trong các thử nghiệm gia tốc cho phép phát hiện sớm sự cố khi mới hình thành. Kinh nghiệm cho thấy, nếu một sự cố bắt đầu phát triển, sẽ có sự thay đổi (thường là xuống) trong các tần số cộng hưởng theo dõi. Ngoài ra, có nhiều khả năng là phải tăng công suất để duy trì mức căng thẳng. Đây là thời gian để làm gián đoạn thử nghiệm và kiểm tra mẫu.

A.8. Thời gian tích phân phân tích

Khi thực hiện phân tích tần số của một tín hiệu ngẫu nhiên, một quãng thời gian đủ dài của tín hiệu cần được lấy trung bình để có được độ tin cậy thống kê và tính tái lặp. Một thử nghiệm đơn giản để xác định thời gian tích phân chấp nhận được là thực hiện phân tích tần số của tín hiệu trong toàn bộ quãng thời gian tăng cho đến khi nhận được kết quả có tính tái lặp. Ở tần số thấp, thời gian tích phân còn được yêu cầu dài hơn so với tần số cao. Để biết thông tin chi tiết, tham khảo các xuất bản [2] đưa ra trong Phụ lục B.

...

...

...

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] SEMEYER L.W.: The computed frequency and angular distribution of the normal modes of vibrations rectangular room, JASA, March 1965.

[2] BENDAT J.S. and PIERSOL A.G.: Measurement and analysis of random data, wiley,1966.

[3] PUJOLLE J.: les meilleures dimension d’une salle rectangulaire. Revue d’Acoustique. N_o. 52,1980

[4] BERANEK L.L: Noise reduction, McGraw/Hil,1960.

MỤC LỤC

Lời nói đầu

1. Mục đích

...

...

...

3. Thuật ngữ và định nghĩa, ký hiệu và các từ viết tắt

4. Môi trường âm thanh và các yêu cầu cho thử nghiệm

5. Mức khắc nghiệt

6. Ổn định trước

7. Phép đo ban đầu

8. Thử nghiệm

9. Phép đo trung gian

10. Phục hồi

11. Phép đo kết thúc

...

...

...

Phụ lục A (tham khảo) - Hướng dẫn về các yêu cầu thử nghiệm

Phụ lục B (tham khảo) - Thư mục tài liệu tham khảo

1 Hệ thống Tiêu chuẩn Quốc gia Việt Nam đã có TCVN 8095-151:2010 hoàn toàn tương đương với IEC 60050-151:2001.