GB T 21231-2007 声学 小型通风装置辐射空气噪声的测量方法.pdf
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1、ICS 1714020;23120A 59 雷亘中华人民共和国国家标准GBT 21231-2007ISO 10302:1996声学 小型通风装置辐射空气噪声的测量方法Acoustics-Method for the measurement of airborne noise emitted by smallair-moving devices2007-1 114发布(IS0 10302:1996,IDT)2008050 1实施宰瞀鬻鬻瓣警麟瞥星发布中国国家标准化管理委员会议1”目 次GBT 21231-2007ISO 10302:1996前言引言1范围2规范性引用文件3术语和定义4测量不确定度
2、5测试箱的设计及性能要求6安装7通风装置的运行8测量步骤9应记录的信息10应报告的信息附录A(规范性附录) 空气密度的影响附录B(规范性附录)数据表达格式附录C(资料性附录)通风装置噪声技术说明参考文献【T11233990224589刖 置GBT 21231-2007ISO 10302 1 1996本标准等同采用ISO 10302:1996(声学小型通风装置辐射空气噪声的测量方法(英文版)。本标准的附录A、附录B是规范性附录,附录C是资料性附录。本标准由中国科学院提出。本标准由全国声学标准化技术委员会(sACTC 17)归口。本标准主要起草单位;中国科学院声学研究所、同济大学、南京大学、大连明
3、日环境工程有限公司。本标准主要起草人;程明昆、毛东兴、邱小军、武道忠、俞悟周、刘运峰。GBT 21231-2007IS0 10302:1996引 言针对主要用于冷却电子设备(如计算机和商用设备)的小型通风装置,本标准详细规定了对其辐射的空气噪声进行测量和报告的一种实验室方法。为保持与这类设备辐射噪声测量的一致性,本标准采用GBT 18313-2001辐射噪声的描述量和声功率测量方法。被测通风装置总噪声发射的描述量是A计权声功率级。13倍频带声功率级是噪声发射的详细描述量。除13倍频带声功率级外,也可采用倍频带声功率级。GBT 21231-20071150 10302:1996声学 小型通风装置
4、辐射空气噪声的测量方法1范围本标准规定了小型通风装置辐射空气噪声的测量方法。这类通风装置主要用于冷却电子、电气和机械设备,包括螺旋桨式通风机、轴流风机、翼式轴流风机、离心风机、贯流式风机、柜式鼓风机和这些装置的变型。本标准描述了测定和报告小型通风装置辐射空气噪声的方法和测试设备,该噪声是通风装置的流量和通风装置在测试设备上形成的静压的函数。本标准供通风装置制造商、采用通风装置冷却电子设各和类似应用的制造商,以及为这些制造商进行测试的实验室使用。用本标准得到的测试结果预计可用作工程信息和性能鉴定,并且本方法还可在采购技术说明书和买卖双方签订的合同中加以引用。噪声发射测量的最终目的是为设计包含一个
5、或多个通风装置的电子、电气或机械设备的设计师提供数据。本标准可用于冷却电子以及类似设备的小型通风装置总声功率级的测量。试验数据表明该方法对于空气流量不大于1 m3s和风扇静压不大于750 Pa的场合都是有效的。本标准适用于型式试验,同时为通风装置制造商、电子等应用设备制造商和测量实验室获得可比结果提供了方法。本标准规定的方法参照了GBT 18313-2001,提供了在符合特定要求的环境中测定声功率级的方法,即采用基于GBT 68811或GBT 14367-2006的混响室比较法或基于GBT 3767 1996或GBT 6882-1986的一个反射面上方近似自由场的直接法。本标准规定的方法适用于
6、辐射宽带噪声、窄带噪声和具有离散频率分量噪声的通风装置。本标准规定的方法允许测定单个被测设备的噪声发射级。如果测定的是同产品系列若干设备的噪声发射级,则可采用GBT 145734或GBT 18698规定的方法来确定产品系列的统计值。注意:实际应用中振动、扰流、插入损失和其他现象会改变辐射声功率的大小,因此按照本标准得到的测量结果会与通风装置安装到设备上以后的测量结果有差异。注:本标准没有描述通风装置产生的结构声的测量,并且不包括通风装置的气动性能测量。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用
7、于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GBT 1236-2000工业通风机用标准化风道进行性能试验(idt ISO 5801:1997)GBT 3240声学测量中的常用频率(GBT 3240-1982,neq ISO 266:1975)GBT 37671996声学声压法测定噪声源声功率级反射面上方近似自由场的工程法(eqvIS0 3744:1994)GBT 68811 声学 声压法测定噪声源声功率级 混响室精密法(GBT 688112002,idtISO 3741:1999)GBT 68812声学 声压法测
8、定噪声源声功率级 混响场中小型可移动声源工程法 第1部分:硬壁测试室比较法(GBT 688122002,idt ISO 37431:1994)GBT 68813声学 声压法测定噪声源声功率级混响场中小型可移动声源工程法 第2部分:专用混响测试室法(GBT 688132002,idt ISO 37432:1994)】GBT 21231-2007IS0 10302:1996GBT 6882-1986声学噪声源声功率级的测定消声室和半消声室精密法(neq ISO 3745:1977)GBT 14367-2006声学噪声源声功率级的测定基础标准使用指南(ISO 3740:2000,MOD)GBT 18
9、313-2001声学信息技术设备和通信设备空气噪声的测量(idt ISO 7779:1999)3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。31声功率级sound power levelLw声功率与基准声功率之比的以10为底的对数,单位为贝尔(B)但通常用dB为单位。基准声功率必须指明。基准声功率为1 pW(一10-12 w)。所用的频率计权或频带宽度应说明。如A计权声功率级、倍频带声功率级、13倍频带声功率级等。注:GBT18698要求计算机和办公室设备的A计权声功率级标示值用“贝尔”表示(1贝尔=10分贝)。这个要求主要用于办公室和类似于办公室环境中的以及计算机装备中的设备和功能部件,而不是这些
10、设备的元器件。有些制造商也习惯用“贝尔”来表述一些设备、组件及部件,包括小型通风装置的A计权声功率级。32通风装置air-moving device通过电子或机械控制,让电机驱动叶轮旋转,实现令空气运动的装置。注1:一个通风装置至少有一个进风I:1和一个出风I=I。进出风口可以有也可以没有与管路或其他气流路径的连接件。注2:测试在某种安装框架、电机、转轴设置下进行,但可能有不同的附件(例如手指保护罩)。依据本标准,每种不同的设置和组合都被称为一种通风装置。33风机fan一种通风装置。注:在一些工业领域,包括信息技术领域,未加定语的术语“风机”意指“轴流式通风装置”,而未加定语的术语“鼓风机”意
11、指“离心装置”。本标准中术语“风机”用来表示“通风装置”,而不一定指轴流式的。修饰定语(如轴流、离心或混流)则在需要区分类型时加上。这样用法与GBT 1236-2000相一致。34测试箱test plenum为噪声发射测量而安装到被测通风装置上的一种结构。注:测试箱对通风装置提供流阻,但对通风装置发出的噪声尽可能不衰减。这样就能够在箱外通过声学测量确定通风装置辐射的声功率。35通风装置性能曲线air-moving device performance curve根据GBT 1236-2000在标准空气条件及恒定的工作电压和频率下,风机静压随体积流量变化的函数曲线。36工况点point of o
12、peration通风装置性能曲线上对应指定体积流量的点。注:测试时,通过调节测试箱出口部件的滑块来控制工况点。37通风装置的全静态效率overall static efficiency of air-moving device风机静压乘体积流量除以输入电功率,用百分数表示见式(1):2旷碰毒掣GBT 21231-2007ISO 10302:1996式中:刁0。全静态效率,;P。r风机静压,单位为帕(Pa);和体积流量,单位为立方米每秒(m3s);P0电机的功率,不包括抗性分量,单位为瓦(w)。注:通风装置的定义包括电机、叶轮和框架。因此全静态效率既包括电机的电机效率,也包括叶轮和框架的气动效率
13、。38标准空气密度standard air density标准状况下的密度,1201 kgm3。本标准所指的标准状况为20,50相对湿度和1013105 Pa大气压。39测试频率范围frequency range of interest从lOO Hz10 kHz的13倍频带频率范围。GBT 3240给出了这些13倍频带的中心频率及其范围。4测量不确定度按照本标准的方法进行测量产生的再现性标准偏差近似地等于表1给出的值。表1 按照本标准测定的通风装置声功率级的再现性标准偏差估计值倍频带中心频率Hz 13倍频带中心频率Hz 再现性标准偏差aB125 lOOtl60 40280 200315 255
14、004 000 4006 300 158 000 8 000 2 510 000 30A计权 15A计权声功率级测定时的再现性标准偏差估计值为15 dB。注1:这些估计值是按照ISO 8725:1986指南,在10个实验室内对风量范围为0016mss-0456甜s之间的轴流式风机、前弯式离心风机所做的实验室比对测试结果得到的。注2:表1给出的是再现性标准偏差,反映了包括实验室间差异等所有测量不确定因素的累计影响,但不包含样本与样本之间的声功率级差异。同一个样本在同一个实验室测量条件下的重复性标准偏差要比表1所给出的不确定度小得多。5测试箱的设计及性能要求51概述所述设计旨在满足规定的最大体积流
15、量和最大风机静压的极限值。设计对通风装置提供可调的流阻,同时保证透声。51-56叙述了测试箱的参考设计,如图1-图8所示。本标准的这些条款及其他条款中也指出允许设计可与本标准的不同,主要是在选择减小框架或其他部件的线性尺寸方面。但从全尺度到半尺度范围内应保持几何尺寸比例不变。随着设计尺寸的减小,被测通风装置的最大线性尺寸也同时按尺3GBT 21231-20071SO 10302:1996度比例减小,并且被测设备的允许体积流量按线性尺度的立方降低。注:这些改变可能更加适合使用较小或较安静的风机以及对参考设计的测试箱而言门太窄小的测试箱。安装板部件(由转接板和柔性板组成)可以用有类似开口的(不包括
16、连接板)特殊材料的单块阻尼板来替代,该板应不会严重影响按本标准进行的空气声测量。板材的规格为:将尺寸为10 m2、没有风机安装孔的板在两个角自由悬挂的情况下于板中央测量的25 Hz5 000 Hz的输入力阻抗为一50 dB(基准是l Nsn1)。导纳测量允差分别为:25 Hz100 Hz为士8 dB,100 Hz200 Hz为士4 dB,200 Hz5 000 Hz为土2 dB。这些允差限制保证了板具有充分的阻尼以防框架的振动被激励,这些替换板有时用于同风机振动有关的测量中(在本标准中未编人)。声音和振动测量时使用相同的安装板会改善联合测试的效率,如果在板材阻抗测试的基础上,替换了标准设计的安
17、装板,则应在测试报告中声明。以上允许的改变产生的标准偏差均在表l的范围内。而本标准的其他改变对通风装置声功率级测定不确定度的影响程度尚不清楚。52测试箱:主要部件如图1所示,测试箱是密封腔结构,其框架为长方体,除了前安装板以及一个可调节的出口端装置组成的后面板,其他四面都覆盖着一层透声不透气的聚酯膜。注:所有入射到薄膜上的声音都应能透过而没有明显的衰减f即:对50“m厚的聚酯膜,在5 000 Hz以下衰减小于1 dB,在12 500 Hz以下小于3 dB。单位为米三角筋8覆盖除安装面板和出气rl外的所有面(包括顶部)。圈1测试箱测试箱需满足下述要求;a) 箱的尺寸:图1给出了供参考的实尺度测试
18、箱尺寸。b)覆盖层:标称厚度为38zm的各向同性聚酯膜,其厚度与测试气室大小无关,覆盖层将用适宜GBT 21231-2007ISO 10302:1996的粘接材料固定到框架上,可使用压条对覆盖层进行保护(见图2)。固定聚酯膜)外侧扳条,螺钉拧紧8聚酯膜8聚酯膜粘到黏结剂上。图2测试箱覆膜详图c)框架:木材的标称尺寸为5 cmX 5 cm,抛光或磨光的木条尺寸为38 Cln2,推荐的角撑板如图3所示,框架的线性尺寸及木料的厚度应与测试箱成比例。单位为毫米图3测试箱角撑板和隔振d)框架材料:最好选用桦木之类的硬木,以保证强度、刚性及耐久性。e)隔振:测试箱支架应对地板固有频率低于10 Hz的垂直运
19、动提供隔振,以阻断测试箱与地板间的振动传递。无论选择什么方法,都应保证腿的总高为01 m(见图1和图3),这个高度应与测试箱大小成比例。f)风机静压嘴:环形流压计应直接固定在安装板后,环的尺寸与安装板的周长相匹配(见图4),环形流压计周长应与测试箱的尺寸按比例变化,但流压计的管径和开孔不一定按比例。GBT 21231-2007ISO 10302:1996a)细部田衅B安装面扳后侧单位为毫米图4测试箱环形流压计53安装板部件安装板部件由一块铝制转接板组成,封装到橡胶板上,橡胶板再封装到测试箱框架上(见图5)。转接板的开口应与通风装置制造商所建议的一致,压框和橡胶板的开口应大于调节板的开口以降低对
20、气流的扰动,铝制护圈条的长、宽、厚及强化橡胶安装板的长、宽都应与测试箱大小成比例。其他尺寸,如面板厚度可不匹配。54可调出口部件可调出口部件由一块带有固定孔的板和一块滑板构成(可动滑动板),以保证出口面积从00 m202 m2连续可调(见图6图8)。出口最大面积应与测试箱线性尺寸的平方成比例。注:测试期间通过调节出口部件滑板的位置来控制通风装置的工作点。55测试箱的插入损失按照下述方法测定时,测试箱的13倍频带的插入损失不应超过一2 dB+3 dB,建议不要超过-t-15 dB。551 扬声器声功率源的声功率级应测定两次:一次是声源在测试箱里面,另一次是声源在测试箱外部,但需在测试室内同一个位
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