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03 2021-08

    車間噪聲治理常見方法


    車間噪聲治理常見方法

    噪聲治理的方法有很多,但可以分為幾類:吸聲、隔聲、減振、阻尼、有源降噪等

    降噪原理:噪聲聲波通過介質(zhì)或入射到介質(zhì)分界面上時聲能減少的過程。當(dāng)噪聲在空氣中傳播時,由于空氣質(zhì)點(diǎn)振動產(chǎn)生的摩擦作用,將聲能轉(zhuǎn)化為熱能從而導(dǎo)致聲音逐漸衰減的現(xiàn)象,叫做空氣吸收。當(dāng)介質(zhì)表面為材料時,材料的吸聲是由于粘滯性、熱傳導(dǎo)和分子吸收從而將聲能轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉。

    吸聲:通常用于解決噪聲的反射混響聲能,也比較適合用于生產(chǎn)線的降噪,吸聲性能取決于材料的吸聲系數(shù)。吸聲材料大部分是多孔材料,只要設(shè)置合理,在全頻段范圍的吸聲系數(shù)比較良好。但一些薄板材料比如薄木板、鐵板同樣能起到吸收低頻的作用,通常在劇場、錄音棚里會采用薄板共振的方式吸收低頻。有些生產(chǎn)線設(shè)備比較復(fù)雜,首位相連比較長,不太容易采用隔聲罩的方式降噪,通常會采用在頂面安裝空間吸聲體,墻上安裝吸聲材料的方式來降噪,一般情況能降低5~8分貝,比較好的狀態(tài)是能降低7~10分貝。取決于生產(chǎn)線噪聲源設(shè)備的頻率特性、車間體積、車間內(nèi)表面材料的光滑程度、吸聲體的吸聲系數(shù)等因素。通常情況下,上產(chǎn)線噪聲源的分布都是無規(guī)則的,噪聲特性也比較復(fù)雜多樣,聲功率大小不一、各種反射面、障礙物的分布也無規(guī)律可循,因此聲學(xué)工程師如果采用常規(guī)的公式計(jì)算降噪量,很難準(zhǔn)把握最終的降噪效果,如果借助于軟件進(jìn)行仿真模擬會比較準(zhǔn)確,降低降噪失敗的風(fēng)險,為客戶節(jié)約投資成本。

    隔聲:通常用于噪聲的傳播路徑上降低噪聲聲能,隔聲性能取決于材料的質(zhì)量密度。但并不是簡單的材料堆砌就能起到好的降噪效果,比如厚度相同發(fā)兩塊鋼板并起來,隔聲量僅提高6分貝;因此聲學(xué)工程師的使命之一是研究使用不同組合的輕質(zhì)材料,使得隔聲量大幅提升。

    生產(chǎn)線上有些設(shè)備噪聲比較大,采用吸聲的方式很難將噪聲降下來,此時盡可能的采用隔聲罩的方式,可以取得比較大的隔聲量。但前提是不能影響設(shè)備的生產(chǎn)、散熱、維修空間等等。

    需要注意的是,噪聲有比較強(qiáng)的掩蔽效應(yīng),高噪聲會掩蓋低噪聲,所以有些客戶或者缺乏經(jīng)驗(yàn)的聲學(xué)工程師會被這種特性蒙蔽,只把注意力放在噪聲比較大的設(shè)備上,殊不知,當(dāng)把噪聲數(shù)值高的設(shè)備降下來后,那些數(shù)值相對低的聲源將會暴露出來。因此,在生產(chǎn)線場勘察噪聲源,需要工程經(jīng)驗(yàn)比較豐富的工程師才能準(zhǔn)確判斷。其實(shí)這如同有經(jīng)驗(yàn)和無經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生在診斷病人一樣,準(zhǔn)確率是有差距的。

    減振:通常用于降低噪聲源由于振動而引發(fā)的噪聲傳遞。通常金屬彈簧對中低頻有比較良好的減振效果,橡膠減振墊對高頻有比較好的減振效果。所以二者通常結(jié)合一起使用,從而有效降低全頻段的噪聲振動。

    阻尼:通常用于噪聲源表面振動而激發(fā)的振動輻射噪聲,安裝阻尼材料將有效抑制振動的幅度,從而將降低噪聲聲能。

    有源降噪:有源降噪的原理是采集噪聲源的聲頻信號,通過中央處理器運(yùn)算激發(fā)信號發(fā)聲器產(chǎn)生一列振幅相同相位相反的聲波,與噪聲源的聲波相互抵消從而達(dá)到降噪的目的。這項(xiàng)技術(shù)有廣闊的應(yīng)用前景,但目前的技術(shù)只能在低頻部分有比較好的效果,在中高頻效果比較差,而且對空間環(huán)境的要求有一些局限性。有源降噪耳機(jī)有比較好的降噪效果,但在開放的空間復(fù)雜的噪聲源的場景,效果有限。

    消聲器:通常用于風(fēng)機(jī)管道降噪,當(dāng)氣流通過消聲器時,聲波與消聲器內(nèi)表面材質(zhì)接觸,引發(fā)多孔材料內(nèi)的空氣質(zhì)點(diǎn)振動,從而將聲能轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉。消聲器分為阻性消聲器、抗性消聲器,阻抗復(fù)合式消聲器等。用途較廣的時阻性消聲器,其降噪性能與風(fēng)速、消聲器截面積、長度、填充吸聲棉的吸聲系數(shù)等因素有關(guān)。

    聲屏障:城市高架橋或者高速公路、鐵路兩側(cè)經(jīng)常使用聲屏障用于降噪。但聲屏障僅在聲影區(qū)有降噪效果,一般不會超過20分貝。在生產(chǎn)線降噪中,也會用于對大空間的分割,將噪聲區(qū)和非噪聲區(qū)分開。與隔聲罩、隔聲室相比,降噪量小得多,但優(yōu)點(diǎn)在于不影響設(shè)備的散熱檢修,成本也相對較小。

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