RU59244U1

RU59244U1 - NOISE DOSIMETER

Info

Publication number: RU59244U1
Application number: RU2006127288/22U
Authority: RU
Inventors: Алексей Леонидович Муганцев; Марина Львовна Калайда
Original assignee: Казанский государственный энергетический университет (КГЭУ)
Priority date: 2006-07-27
Filing date: 2006-07-27
Publication date: 2006-12-10

Abstract

Полезная модель относится к усовершенствованию дозиметров акустического шума. Дозиметр шума содержит микрофон 1, предварительный усилитель 2, цепи частотной коррекции 3, 4, 5, 6, усилители 7, 8, 9, вычислительный блок 10 и индикатор 11; вычислительный блок 10 состоит из устройств выборки-хранения (УВХ) 12, 13, 14, мультиплексора 15, аналоге цифрового преобразователя (АЦП) 16, управляющего 17 и вычисляющего 18 устройств. Полезная модель позволяет повысить точность измерения дозы шума.The utility model relates to the improvement of acoustic noise dosimeters. The noise dosimeter comprises a microphone 1, a preliminary amplifier 2, frequency correction circuits 3, 4, 5, 6, amplifiers 7, 8, 9, a computing unit 10, and an indicator 11; the computing unit 10 consists of sampling-storage devices (UVX) 12, 13, 14, a multiplexer 15, an analogue of a digital converter (ADC) 16, which controls 17 and calculates 18 devices. The utility model allows to increase the accuracy of measuring the dose of noise.

Description

Полезная модель относится к усовершенствованию дозиметров акустического шума.The utility model relates to the improvement of acoustic noise dosimeters.

Прототипом полезной модели является дозиметр шума типа 4424 фирмы «Брюль и Къер» (Дания) [Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара: Справочник в двух книгах. - кн.1 / Под ред. проф. В.В.Клюева. - М.: Машиностроение, 1978. С.435-436.], содержащий микрофон, предварительный усилитель, цепь коррекции А, усилитель, вычислительный блок, индикатор.The prototype of the utility model is a 4424 noise dosimeter manufactured by Bruehl & Kjерr (Denmark) [Instruments and systems for measuring vibration, noise and shock: A handbook in two books. - book 1 / Ed. prof. V.V. Klyueva. - M .: Engineering, 1978. S.435-436.], Containing a microphone, pre-amplifier, correction circuit A, amplifier, computing unit, indicator.

Однако, данный дозиметр шума имеет недостатки. По данной схеме дозиметра осуществляется измерение шума с использованием одной частотной характеристики А, что приводит к ошибке измерения дозы шума.However, this noise dosimeter has disadvantages. According to this dosimeter scheme, noise is measured using one frequency response A, which leads to an error in measuring the dose of noise.

Согласно ГОСТ 17187-81 "Шумомеры. Общие технические требования и методы испытаний" шумоизмерительные приборы должны иметь частотную характеристику А и дополнительно могут иметь частотные характеристики В, С или одну из них. Частотные характеристики А, В, С используются при слабых, средних и высоких уровнях звукового давления соответственно. Прототип имеет только цепь частотной коррекции А. Использование цепи частотной коррекции А при высоких уровнях звукового давления приводит к появлению ошибки прибора. Например, при тональном шуме с частотой 140 Гц и уровне звукового давления 109 дБ уровень громкости равен 109,6 фон, при этом показание прибора с цепью частотной коррекции А составит 94 дБ, показание прибора с цепью частотной коррекции С составит 108,8 дБ. Следовательно, ошибка показания прибора с цепью частотной коррекции А составит 15,6 дБ, а ошибка показания прибора с цепью частотной коррекции С составит 0,8 дБ. При наличии ошибки порядка 10 дБ оценка громкости по санитарным нормам [Шум на рабочих According to GOST 17187-81 "Sound level meters. General technical requirements and test methods" noise measuring devices must have a frequency response A and may additionally have frequency characteristics B, C or one of them. Frequency characteristics A, B, C are used for weak, medium and high sound pressure levels, respectively. The prototype has only the frequency correction circuit A. Using the frequency correction circuit A at high sound pressure levels leads to the appearance of a device error. For example, with a tonal noise with a frequency of 140 Hz and a sound pressure level of 109 dB, the volume level is 109.6 background, while the reading of the device with the frequency correction circuit A will be 94 dB, the reading of the device with the frequency correction circuit C will be 108.8 dB. Therefore, the error in the reading of the device with the frequency correction circuit A will be 15.6 dB, and the error in the reading of the device with the frequency correction circuit C will be 0.8 dB. If there is an error of the order of 10 dB, the estimate of the volume according to sanitary standards [Noise on workers

местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки: Санитарные нормы. - М.: Информационно-издательский центр Минздрава России, 1997. С.5.] не попадает в соответствующую категорию тяжести и напряженности трудового процесса. Данная ошибка имеет принципиальное значение с позиций защиты здоровья населения.places, in premises of residential, public buildings and in residential areas: Sanitary standards. - M.: Information and Publishing Center of the Ministry of Health of Russia, 1997. P.5.] Does not fall into the corresponding category of severity and intensity of the labor process. This error is of fundamental importance from the standpoint of protecting public health.

Задачей полезной модели является повышение точности измерения дозы шума.The objective of the utility model is to increase the accuracy of measuring the dose of noise.

Технический результат достигается тем, что в дозиметр шума, включающий последовательно соединенные микрофон, предварительный усилитель, цепь коррекции, усилитель, вычислительный блок, индикатор, дополнительно введены три цепи частотной коррекции и два усилителя, а вычислительный блок имеет три входа соединенные с устройствами выборки-хранения, при этом выход усилителя соединен с входом первой дополнительной цепи коррекции, выход которой подключен к входу вычислительного блока и входу дополнительного усилителя соединенного со входом второй дополнительной цепи коррекции, выход которой соединен со вторым входом вычислительного блока и со входом второго дополнительного усилителя, выход которого соединен со входом третьей дополнительной цепи коррекции, выход которой соединен с третьим входом вычислительного блока.The technical result is achieved by the fact that in the noise dosimeter including a microphone, a pre-amplifier, a correction circuit, an amplifier, a computational unit, an indicator, three frequency correction circuits and two amplifiers are additionally introduced, and the computational unit has three inputs connected to the sampling-storage devices wherein the amplifier output is connected to the input of the first additional correction circuit, the output of which is connected to the input of the computing unit and the input of the additional amplifier connected to the input the second additional correction circuit, the output of which is connected to the second input of the computing unit and to the input of the second additional amplifier, the output of which is connected to the input of the third additional correction circuit, the output of which is connected to the third input of the computing unit.

Это позволяет проводить одновременное измерение акустического шума с тремя частотными характеристиками А, В, С.This allows simultaneous measurement of acoustic noise with three frequency characteristics A, B, C.

На фиг.1 представлена структурная схема заявляемого дозиметра шума, а на фиг.2-5 амплитудно-частотные характеристики (АЧХ), где по оси абсцисс - частота, Гц; по оси ординат - коэффициент усиления, дБ.Figure 1 presents the structural diagram of the proposed noise dosimeter, and figure 2-5 amplitude-frequency characteristics (AFC), where the abscissa axis is the frequency, Hz; the ordinate axis is the gain, dB.

Дозиметр шума содержит микрофон 1, предварительный усилитель 2, цепи частотной коррекции 3, 4, 5, 6, усилители 7, 8, 9, вычислительный блок The noise dosimeter contains a microphone 1, a pre-amplifier 2, frequency correction circuits 3, 4, 5, 6, amplifiers 7, 8, 9, a computing unit

10 и индикатор 11. Вычислительный блок состоит из устройств выборки-хранения (УВХ) 12, 13, 14 мультиплексора 15, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 16, управляющего 17 и вычисляющего 18 устройств.10 and indicator 11. The computing unit consists of sampling-storage (UVX) devices 12, 13, 14 of multiplexer 15, analog-to-digital converter (ADC) 16, which controls 17 and calculates 18 devices.

Дозиметр шума работает следующим образом. Акустические колебания преобразовываются микрофоном 1 в электрический сигнал, усиливающийся предварительным усилителем 2 и поступающий на цепь частотной коррекции 3. Цепь частотной коррекции 3 имеет АЧХ, представленную на фиг.2. С выхода цепи частотной коррекции 3 сигнал через усилитель 7 поступает на цепь частотной коррекции 4. Цепь частотной коррекции 4 имеет АЧХ, представленную на фиг.3. С выхода цепи частотной коррекции 4 сигнал поступает на вход УВХ 12 и через усилитель 8 на цепь частотной коррекции 5. Цепь частотной коррекции 5 имеет АЧХ, представленную на фиг.4. С выхода цепи частотной коррекции 5 сигнал поступает на вход УВХ 13 и через усилитель 9 на цепь частотной коррекции 6. Цепь частотной коррекции 6 имеет АЧХ, представленную на фиг.5. С выхода цепи частотной коррекции 6 сигнал поступает на вход УВХ 14. Таким образом, сигнал на входе УВХ 14 соответствует частотной характеристике А; сигнал на входе УВХ 13 соответствует частотной характеристике В; сигнал на входе УВХ 12 соответствует частотной характеристике С.The noise dosimeter works as follows. Acoustic vibrations are converted by the microphone 1 into an electric signal amplified by a pre-amplifier 2 and fed to the frequency correction circuit 3. The frequency correction circuit 3 has an frequency response shown in FIG. 2. From the output of the frequency correction circuit 3, the signal through the amplifier 7 is fed to the frequency correction circuit 4. The frequency correction circuit 4 has a frequency response shown in FIG. 3. From the output of the frequency correction circuit 4, the signal is fed to the input of the I / O 12 and through the amplifier 8 to the frequency correction circuit 5. The frequency correction circuit 5 has an AFC shown in Fig. 4. From the output of the frequency correction circuit 5, the signal is fed to the input of the I / O 13 and through the amplifier 9 to the frequency correction circuit 6. The frequency correction circuit 6 has an AFC shown in FIG. 5. From the output of the frequency correction circuit 6, the signal is fed to the input of the I / O 14. Thus, the signal at the input of the I / O 14 corresponds to the frequency response A; the signal at the input of the UVX 13 corresponds to the frequency response B; the signal at the input of the UVX 12 corresponds to the frequency response C.

УВХ 12, 13, 14 запоминают значения сигнала на их входах с периодом Т. За время Т мультиплексор 15 поочередно подключает три выхода УВХ 12, 13, 14 ко входу АЦП 16. За время Т АЦП 16 осуществляет три преобразования. Информация с АЦП 16 передается в вычисляющее устройство 18.UVX 12, 13, 14 stores the values of the signal at their inputs with period T. During time T, multiplexer 15 alternately connects three outputs of UVX 12, 13, 14 to the input of the ADC 16. During time T, the ADC 16 performs three conversions. Information from the ADC 16 is transmitted to the computing device 18.

Для синхронизации работы УВХ 12, 13, 14, мультиплексора 15, АЦП To synchronize the operation of the UVX 12, 13, 14, multiplexer 15, ADC

16, вычислительного устройства 18 используется устройство управления 17.16, computing device 18 uses a control device 17.

В вычисляющее устройство 18 поступает информация в цифровом виде об уровнях сигнала с входов УВХ 10, 11, 12.The computing device 18 receives information in digital form about the signal levels from the inputs of the UVX 10, 11, 12.

В вычисляющем устройстве 18 происходит среднеквадратическое усреднение сигналов с трех входов УВХ 12, 13, 14 за 1 секунду.In the computing device 18, the rms averaging of the signals from the three inputs of the UVX 12, 13, 14 occurs in 1 second.

Доза шума вычисляется интегрированием среднеквадратических значений с одного из трех каналов информации (УВХ 12, 13, 14), в зависимости от среднеквадратического значения сигнала со входа УВХ 12. Уровень звукового давления шума в дБ определяется по среднеквадратическому значению сигнала со входа УВХ 12.The noise dose is calculated by integrating the rms values from one of the three information channels (UVX 12, 13, 14), depending on the rms value of the signal from the input of the UVX 12. The sound pressure level in dB is determined by the rms value of the signal from the input of the UVX 12.

Если уровень звукового давления шума меньше 40 дБ, то для вычисления дозы шума используется среднеквадратическое значение вычисленное со входа УВХ 14 (уровень звукового давления шума с частотной коррекцией А). Если уровень звукового давления шума меньше 70 дБ и больше или равен 40 дБ, то для вычисления дозы шума используется среднеквадратическое значение вычисленное со входа УВХ 13 (уровень звукового давления шума с частотной коррекцией В). Если уровень звукового давления шума больше или равен 70 дБ, то для вычисления дозы шума используется среднеквадратическое значение вычисленное со входа УВХ 12 (уровень звукового давления шума с частотной коррекцией С). Вычисленная прибором доза шума показывается на индикаторе 11.If the sound pressure level of the noise is less than 40 dB, then the root-mean-square value calculated from the input of the UVX 14 (noise sound pressure level with frequency correction A) is used to calculate the noise dose. If the sound pressure level of noise is less than 70 dB and greater than or equal to 40 dB, then the root-mean-square value calculated from input UVX 13 (sound pressure level of noise with frequency correction B) is used to calculate the noise dose. If the sound pressure level of the noise is greater than or equal to 70 dB, then the root-mean-square value calculated from the input of the UVX 12 (noise sound pressure level with frequency correction C) is used to calculate the noise dose. The noise dose calculated by the device is shown on indicator 11.

Устройство дозиметра шума по предлагаемой полезной модели позволяет повысить точность измерения дозы шума.The device of the noise dosimeter according to the proposed utility model improves the accuracy of measuring the dose of noise.

Claims

A noise dosimeter including a microphone connected in series, a pre-amplifier, a correction circuit, an amplifier, a computational unit, an indicator, characterized in that it additionally includes three frequency correction circuits and two amplifiers, and the computational unit is equipped with two additional inputs, while the amplifier output is connected with the input of the first additional correction circuit, the output of which is connected to the input of the computing unit and the input of the additional amplifier connected to the input of the second additional correction circuit, the output of which is connected to the second input of the computing unit and to the input of the second additional amplifier, the output of which is connected to the input of the third additional correction circuit, the output of which is connected to the third input of the computing unit.