Измеритель шума (стр. 1 из 18)

АНОТАЦІЯ

Дипломний проект оформлений у вигляді пояснювальної записки, що містить 99 аркушів, ілюстрацій і графічної частини - 7 аркушів формату А1.

Дипломний проект присвячений розробці універсального пристрою для вимірювання характеристик акустичного оточення, що може працювати як і у автономному режимі, так і у режимі інтелектуального датчика. Використання комп'ютера дозволяє робити обробку отриманої інформації, а також її зберігання з ефективним використанням запам'ятовувальних пристроїв.

Розробка виконана з використанням імпортної елементної бази.

ANNOTATION

The degree project is made out as an explanatory note containing 99 sheets, illustrations and a graphic part containing 7 sheets of А1 format.

The degree project is devoted to development of the device for acoustic environment measuring. It functions as in autonomous mode as in intellectual sensor mode.

Using of a computer allows to make processing of the received information, and its storage with an effective utilization of storage devices.

Development is executed with use of import element base.

ЗМІСТ

Вступ………………………………………………………………………...7

1. Вимоги до характеристик вимірювача шуму………………………..8

1.1. Аналіз характеристик типових вимірювачів шуму………………….8

1.2. Вимоги до сучасних вимірювачів шуму…………………………….12

2. Вибір та обґрунтування технічних рішень ………………………….21

2.1. Проектні рішення вимірювача шуму……… ………………………..21

2.2. Розрахунок джерела напруги……… ………………………………...30

2.3. Розрахунок підсилювача……………………… …… ………………..31

2.4. Можливості оператора…………………………… …… …………….34

2.5. Розрахунок надійності………………………… … …………………..41

3. Помилки вимірювання шумових характеристик…… ……………..44

3.1. Класифікація вимірів по точності……………… ………………….44

3.2. Помилки, пов’язані з частотною характеристикою чутливості

вимірювача шуму………………………………………………………47

3.3. Помилки, пов’язані з чутливістю селективного вимірювального тракту………………………………………………………………………….49 3.4. Помилки, пов’язані з направленістю мікрофона…… ………………...50

3.5. Помилки, пов’язані з характеристикою детектора……………………51

3.6. Помилки, пов’язані зі звуковим полем………………………………...52

3.7. Помилки, пов’язані з акустичними завадами…… ……………………56

3.8. Методи зменшення помилок вимірювання шуму…… ………………58

4. Економічна частина…… ………………………………………………..60

4.1. Аналіз ринку…………… ……………………………………………….60

4.2. Оцінка рівня якості виробу……… …………………………………….65

4.3. Оціка конкурентноспроможності виробу…… ………………………...70

4.4. Розрахунок собівартості системи вімірювання шуму……… ………..71

4.5. Основна заробітна плата…………………………………………...……...73

4.6. Нижня межа ціни…………………………………………………………..77

4.7. Визначення мінімального обсягу виробництва продукції…………………..78

5. Охорона праці………………………………………………………………81

5.1. Вступ …………………………………………………………………….....81

5.2. Санітарно-гігієнічна оцінка приміщення …………………………………..81

5.3. Аналіз шкідливих виробничих факторів при виконанні роботи, і розробка

інженерних рішень для їх нормалізації… ……… … …………………..83

5.3.1. Мікроклімат…………………………… …… … ………………………..83

5.3.2. Освітлення робочої зони…………………………… ……………………..84

5.3.2.1. Природне освітлення……………………… …………………………….85

5.3.2.2. Штучне освітлення………………………… ……………………………89

5.3.3. Електромагнітні та електростатичні поля ВДТПЕОМ…………… ……...90

5.4. Електробезпека …… ………………… …………….………………92

5.5. Пожежна безпека…………………… ………………… …………...93

5.6. Висновки…………………… ……………………… …… …………94

Висновки…………………… ……………………………………………...96

Література…………………… ………………………………… ………..97

ВСТУП

Шум є важливим аспектом сучасного життєвого середовища. Для людини фактор шуму грає не останню роль у житті. Дослідженнями доведено, що навіть шум помірної інтенсивності, погіршує працездатність, особливо при розумовому навантаженні. Негативний вплив шуму сильніший, якщо вище його тональність, тривалість впливу та неоднорідність спектрального складу (в результаті імпульсних складових й окремих включень чистого тону).

Під тривалим впливом сильного шуму від 90 дБ і вище можуть виникати в людини порушення слуху, розлад нервової системи. Також шум сприяє захворюванням серцево-судинної системи. В останні роки з'явився навіть спеціальний термін «шумова хвороба».

На сучасних підприємствах спостерігається тенденція збільшення потужності виробничого встаткування, швидкості руху його частин, підвищення ступеня механізації виробничих процесів, а також впровадження в технологію виробництва різних коливальних процесів. Все це приводить до збільшення інтенсивності й часу впливу шуму на людину.

Для органів санітарної інспекції та служби охорони праці боротьба з усіма видами шумів - виробничими, вуличними, побутовими - обумовлює одну з найважливіших функцій на підприємствах. Відповідно, виробництва де рівень шуму перевищує припустимі норми, підпадають під категорію шкідливих.

Вимірювання шумових характеристик здійснюють за допомогою спеціальних приладів - шумомірів. Шумомір являє собою автономний переносний прилад, який дозволяє вимірювати безпосередньо в децибелах рівні інтенсивності звуку в широких межах відповідно до стандартних рівнів. Сучасні прилади укомплектовані додатково ще й програмним

забезпеченням, за допомогою якого можна аналізувати та зберігати статистичні данні на ПК.Діючим законом України „ Про внесення змін до деяких законодавчих актів України щодо захисту населення від впливу шуму ” від 03.06.2004 [9] було значно посилено контроль і відповідальність за порушення законодавчих вимог та інших нормативно-правових актів щодо захисту населення від шкідливого впливу шуму.Часто виникає питання щодо можливості контролю акустичного середовища у багатьох приміщеннях підприємств з метою виявлення, реагування на відхилення від норми, подальшої обробки інформації та її зберігання. Відповідно метою даної роботи є аналіз існуючих аналогів та створення універсальної системи для контролю шумових характеристик, яка могла б працювати в автономному переносному режимі, так і у складі апаратно-програмного забеспеченні. Система повина бути надійною, практичною та мати просте керування, щоб забеспечити можливість швидкого засвоєння навичок робити.

1. Вимоги до характеристик вимірювача шуму.

1.1. Аналіз характеристик типових вимірювачів шуму

Вимірювальна апаратура

Шум машин може вимірюватися різними приладами. З декількох послідовно з'єднаних приладів утвориться так званий вимірювальний тракт. Залежно від умов проведення вимірів, способу реєстрації одержуваних результатів і інших обставин кількість приладів, що входять у вимірювальний тракт, може змінюватися в широких межах. У найбільш загальному виді застосовувані на практиці тракти для виміру шуму

представлені на рис. 1.1. Блок-схема універсального вимірювального тракту

Рис. 1.1

Прилади, зазначені в блок-схемі, дозволяють вимірювати рівні звукового тиску шуму; рівні звуку; спостерігати на екрані осцилограми значення звукового тиску шуму; реєструвати зміни рівня звукового тиску в часі; досліджувати частотні спектри шуму та реєструвати спектрограми; досліджувати статистичні характеристики шумів (якщо в числі інших приладів є відповідний статистичний аналізатор) і інші характеристики. Застосування додаткових методів обробки результатів вимірів дає можливість також визначати рівні звукової потужності джерела шуму й характеристики направленості його випромінювання.

Зображені на рис. 1.1. перемикачі показують різні варіанти з'єднання приладів. Найчастіше ці з'єднання здійснюються екранованими кабелями зі штекерами на кінцях. Іноді два або три прилади поєднуються в загальному корпусі, що спрощує користування ними, оскільки при цьому кабельна комутація заміняється внутрішніми постійними лініями, позначеними перемикачами. Наприклад, часто поєднуються шумомір і частотний аналізатор; існують прилади, у яких, крім названих блоків, входить самописний реєстратор рівня або осцилограф.

У більшості випадків при визначенні шумових характеристик можна обмежитися шумоміром і частотним аналізатором, іноді цей комплект доповнюється самописцем. В деяких випадках шум може бути попередньо записаний на носій інформації та надалі, вже в лабораторних умовах, проаналізований на стаціонарній апаратурі.

Шумоміри призначені для виміру рівнів звуку, що відповідають стандартним характеристикам. Частотні характеристики вимірювального тракту й шумоміра наведені в табл. 1.1.

Рекомендується використовувати характеристику А при вимірі рівня звуку й лінійну характеристику для спектрального аналізу. Допускається використання характеристики C замість лінійної. Крім того, шумомір, зазвичай, застосовується, як вхідний блок у більшості акустичних вимірювальних трактів і призначається для перетворення акустичного сигналу в електричний і посилення. По-принципу дії шумомір являє собою вольтметр із частотними характеристиками, що перемикаються, і ступінчатою регульованою чутливістю. Шумомір повинен працювати в широкому динамічному діапазоні рівнів приблизно від 20—25 до 130—140 дБ. При вимірах шумів з найнижчими рівнями використовується максимальне посилення вимірювального тракту. Щоб уникнути перевантаження підсилювача при вимірах шумів середньої інтенсивності напруга, посилена першим каскадом, послабляється атенюатором у певне число раз. При вимірах інтенсивних шумів напруга, що знімається з мікрофона або мікрофонного трансформатора, виявляється досить великою, щоб перевантажити навіть перший каскад підсилювача. Тому між мікрофоном і першим каскадом також включений атенюатор. Звичайно обидва атенюатора регулюються однією ручкою, однак є шумоміри, у яких кожен атенюатор має свою ручку (фірма «Брюель і Кьєр»). Атенюатори змінюють посилення шумоміра щаблями по 10 або 20 дБ.