Шум

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Октября 2013 в 15:55, лабораторная работа

Описание работы

Объектом изучения является система “человек-антропотехника-среда”. Лабораторная работа относится к изучению одного из элементов системы- “среда”.

Содержание работы

1. Из теории вопроса
2. Цель работы
3. Оборудование, приборы, инструменты
4. Требуется
5. Порядок выполнения работы
6. Выводы
7. Решение
8. Контрольные вопросы
9. Литература

Файлы: 1 файл

СОДЕРЖАНИЕ_КУРСОВОЙ (2).doc

— 146.00 Кб (Скачать файл)



     
 

Содержание

 
     
     
 

 1. Из теории вопроса

   2. Цель работы

   3. Оборудование, приборы,  инструменты

   4. Требуется

   5. Порядок выполнения работы

   6. Выводы

 7. Решение

 8. Контрольные вопросы

 9. Литература

 
   

 

   

 

 

     
     
     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Из теории  вопроса

 

 

Объектом изучения является система “человек-антропотехника-среда”. Лабораторная работа относится к  изучению одного из элементов системы- “среда”.

 

1.1 Классификация  шумов по происхождению

 

По происхождению шумы делят на следующие виды:

-шум механического  происхождения;

- шум аэродинамического  происхождения;

- шум электромагнитного происхождения;

- шум гидродинамического происхождения;

-воздушный  шум;

- структурный шум.

 

1.2 Основные  параметры шума

Основнми параметрами  шума являются:

-частота колебаний  звуковой волны, f (Гц);

-интенсивность звука, J(Вт/м2);

-звуковое давление, Р  (Н/ м2).

 

1.3 Некоторые  расчетные формулы

 

Зависимость интенсивности  звука J от звукового давления:

J = р2/ ρ *С, Вт/м2             (1)

 

где ρ-плотность воздуха, кг/см3

        р-звуковое давление, Н/ м2

        С-скорость звука, м/с.

Пороговое значение интенсивности  звука:

 

J 0= р20/ ρ00, Вт/м2         (2)

 

Уровень интенсивности  звука в дБ:

 

L=10*lg J/J0, дБ                   (3)

 

Среднегеометрическая частота любой октавы (из 9) :

 

fср=√fчн*fчв, Гц

 

где fчн и fчв – соответственно нижняя и верхняя граничные частоты, Гц.

 

1.4 Инфра-и ультразвуковые  колебания

 

Инфразвук- (от лат. infra — ниже, под) — звуковые волны, имеющие частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом. Поскольку обычно человеческое ухо способно слышать звуки в диапазоне частот 16—20 000 Гц, то за верхнюю границу частотного диапазона инфразвука обычно принимают 16 Гц. Нижняя же граница инфразвукового диапазона условно определена как 0,001 Гц. Практический интерес могут представлять колебания от десятых и даже сотых долей герц, то есть с периодами в десяток секунд. 
Инфразвук подчиняется общим закономерностям, характерным для звуковых волн, однако обладает целым рядом особенностей, связанных с низкой частотой колебаний упругой среды: 
- инфразвук имеет гораздо большие амплитуды колебаний, по сравнению с акустическими волнами равной мощности; 
- инфразвук гораздо дальше распространяется в воздухе, поскольку его поглощение в атмосфере незначительно; 
- благодаря большой длине волны для инфразвука характерно явление дифракции, вследствие чего инфразвук легко проникает в помещения и огибает преграды, задерживающие слышимые звуки; 
- инфразвук вызывает вибрацию крупных объектов вследствие резонанса.

Природные источники

Инфразвук возникает при землетрясениях, цунами, при ударах молний во время гроз, при сильном ветре (инфразвуковой аэродинамический шум) во время бурь и ураганов. При помощи инфразвука общаются между собой киты и слоны.

Техногенные источники

Техногенный инфразвук  порождается различным оборудованием  при колебаниях или фронтальном  возвратно-поступательном движении поверхностей больших размеров, мощными турбулентными потоками жидкостей и газов, при ударном возбуждении конструкций, вращательном и возвратно-поступательном движении больших масс. Основными техногенными источниками инфразвука являются тяжёлые станки, ветряные электростанции, вентиляторы, электродуговые печи, поршневые компрессоры, турбины, виброплощадки, водосливные плотины, реактивные двигатели, судовые двигатели. Кроме того, инфразвук возникает при наземных, подводных и подземных взрывах.

Ультразвук- упругие колебания в среде с частотой за пределом слышимости человека. Обычно под ультразвуком понимают частоты выше 20 000 Герц.

Хотя о существовании ультразвука известно давно, его практическое использование достаточно молодо. В наше время ультразвук широко применяется в различных физических и технологических методах. Так, по скорости распространения звука в среде судят о её физических характеристиках. Измерения скорости на ультразвуковых частотах позволяет с весьма малыми погрешностями определять, например, адиабатические характеристики быстропротекающих процессов, значения удельной теплоёмкости газов, упругие постоянные твёрдых тел.

Частота ультразвуковых колебаний, применяемых в промышленности и биологии, лежит в диапазоне  от нескольких десятков КГц до единиц МГц. Высокочастотные колебания обычно создают с помощью пьезокерамических преобразователей, например, из титанита бария. В тех случаях, когда основное значение имеет мощность ультразвуковых колебаний, обычно используются механические источники ультразвука. Первоначально все ультразвуковые волны получали механическим путем (камертоны, свистки, сирены).

В природе УЗ встречается  как в качестве компонентов многих естественных шумов (в шуме ветра, водопада, дождя, в шуме гальки, перекатываемой морским прибоем, в звуках, сопровождающих грозовые разряды, и т. д.), так и среди звуков животного мира. Некоторые животные пользуются ультразвуковыми волнами для обнаружения препятствий, ориентировки в пространстве и общения (киты, дельфины, летучие мыши, грызуны, долгопяты).

Излучатели ультразвука  можно подразделить на две большие  группы. К первой относятся излучатели-генераторы; колебания в них возбуждаются из-за наличия препятствий на пути постоянного потока — струи газа или жидкости. Вторая группа излучателей — электроакустические преобразователи; они преобразуют уже заданные колебания электрического напряжения или тока в механическое колебание твёрдого тела, которое и излучает в окружающую среду акустические волны.

 

1.5 Действие  шума на организм человека

 

Шум действует отрицательно на организм человека. Это воздействие  в большей степени сказывается  на органах слуха и ЦНС. Даже незначительный шум (50-60 дБА)

создает значительную нагрузку на нервную систему, воздействует на нее психологически. Вредное воздействие слабого шума на человеческий организм зависит от возраста, здоровья, физического и душевного состояния людей, вида труда и пр.

Длительное воздействие  шума более 80 дБА вызывает общее утомление, снижает слуховую чувствительность, может привести к профессиональной тугоухости и даже к шумовой травме при уровне шума более 120 дБА.

Под влиянием шума порядка 90…100 дБА  снижается острота зрения, изменяются ритмы дыхания и сердечной  деятельности, повышается внутричерепное и кровяное давление, появляются головные боли и головокружение.

 

1.6 Универсальный  подход в снижении уровня шума

 

1. Снижение уровня  шума в источнике.

2. Снижение уровня  шума по пути его  распространения.

3. Использование средств коллективной и индивидуальной защиты.

 

2. Цель работы

 

Произвести измерения  уровня шума в лаборатории (min  30 измерений) и занести их в таблицу. Выполнить начальную обработку результатов единичных измерений.

 

 

3. Оборудование, приборы, инструменты

 

Для измерения уровня шума используется цифровой мультиметр  типа MS8209

 

4. Требуется

 

1. Подробно ознакомиться  с руководством по эксплуатации  цифрового мультиметра типа MS8209.

2. Произвести минимально  зо измерений уровня шума в  лаборатории и занести их в таблицу.

 

 

номер измерения

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

результат

                             

номер измерения

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

результат

                             

 

3. Выполнить первичную  статистическую обработку результатов  единичных измерений.

3.1. Вычислить математическое ожидание результатов измерений:

х=1/n*Σni=1*xi, дБ.                    (5)

 

 

3.2. Вычислить среднюю квадратическую погрешность результатов:

 

σ=√ Σni=1(xi- х) 2/ (n-1) , дБ.        (6)

 

3.3. Вычислить интервал, в котором будут находиться результаты измерений без грубых ошибок:

х+3*σ и х-3*σ.                                (7)

 

3.4. Проверить , есть  ли грубые ошибки. Если будут  выявлены результаты более х+3*σ или менее х-3*σ, то их надо исключить и вновь вычислить х и σ.

 

3.5. Оценить уровень  качества эксперимента:

К= σ/х                                              (8)

 

Чем меньше это число (К), тем качественнее эксперимент.

 

3.6. Построить график  распределения единичных измерений  по монотонно возрастающему ряду (п.3.1).

 

 

5. Порядок выполнения работы

 

1. Подробно ознакомиться  с руководством по эксплуатации  цифрового мультиметра типа MS8209.

2. Произвести минимально  зо измерений уровня шума в  лаборатории и занести их в  таблицу.

3. Выполнить первичную  статистическую обработку результатов единичных измерений.

4. Построить график  единичных измерений.

 

6. Выводы

 

 Сравнить полученный  результат х с нормируемой  величиной – эквивалентным уровнем  звука для помещений конструкторских  бюро, расчетчиков программистов  вычислительных машин, лабораторий для теоретических работ и обработки экспериментальных результатов по табл. и сделать соответствующий вывод.

 

7. Решение

 

1. Подробно ознакомиться с руководством по эксплуатации цифрового мультиметра типа MS8209.

2. Произвести минимально зо измерений уровня шума в лаборатории и занести их в таблицу.

 

 

 

номер измерения

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

результат

41

42

42

42

43

43

43

44

44

44

44

45

47

48

50

номер измерения

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

результат

50

50

52

52

54

54

55

56

57

59

61

63

64

66

68


 

3. Выполним начальную  обработку результатов единичных  измерений в следующем порядке.

3.1. Вычислим математическое  ожидание результатов измерений:

х=(41+42+42+42+43+43+44+44+44+44+45+47+48+50+50+52+54+54+55+56+

57+59+61+63+64+66+68)*1/30 =55 дБ.

3.2. Вычислим среднюю  квадратическую погрешность результатов:

 

σ=√(55-41)2+(55-42)2+(55-41)2+(55-42)2+(55-41)2+(55-42)2+(55-43)2+(55-43)2+

(55-41)2+(55-42)2+ (55-43)2+(55-44)2+(55-44)2+(55-44)2+(55-44)2+(55-45)2+(55-47)2+(55-48)2+(55-50)2+(55-50)2+(55-50)2+(55-52)2+(55-52)2+(55-54)2+(55-54)2+(55-55)2+(55-56)2+(55-57)2+(55-59)2+(55-61)2+(55-63)2+(55-64)2+(55-66)2+(55-68)2/30-1=17 дБ

 

3.3. Вычислим интервал, в котором будут находиться результаты измерений без грубых ошибок:

х+3*σ=55+3*17=106 дБ

х-3*σ=55-3*17=4 дБ

 

3.4. В ряду не оказалось  результатов больше х+3*σ или меньше х-3*σ, повторный расчет делать не будем.

 

3.5. Оценим уровень  качества эксперимента:

К= σ/х,  К=17/55=0,31

Чтобы уменьшить уровень  звука для помещений необходимо провести звукопоглощающие покрытия стен, потолков и полов; на окнах должны быть шторы, на пол можно постелить линолеум или паркетную доску, стены можно поклеить обоями; оборудовать звукопоглотителями подвесными из пористого звукопоглощающего материала, заключенного в перфорированный футляр конической или кубической формы , выполняемый из пластмассы, фанеры или металла .

 

3.6. Построим график распределения единичных измерений по монотонно возрастающему ряду

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шум, дБ

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Контрольные  вопросы

 

1. Что представляет  собой шум?

2. Как классифицируют шумы по их происхождению?

3. Какими основными  параметрами характеризуется шум?

4. Что есть частота  колебаний звуковой волны?

5. Что представляет  собой интенсивность звука?

6. Что есть звуковое  давление?

7. Что представляет  собой инфразвук?

8. Что представляет  собой слышимый человеком звук?

9. Что представляет  собой ультразвук?

10. Каково действие  щума на организм человека?

11. Что является источником  инфразвуковых колебаний?

12. Что является источником ультразвуковых колебаний?

13. Почему необходимо  снимать уровень шума в производственных  условиях?

14. Способы снижения  уровня шума на рабочих местах?

Информация о работе Шум