Μετρητής Θορύβου - Ανίχνευση Περιβάλλοντος
Ο μετρητής θορύβου, γνωστός και ως (noisemeter, sound level meter) είναι το βασικότερο όργανο στη μέτρηση θορύβου. Ένας μετρητής στάθμης ήχου αποτελείται γενικά από ένα πυκνωτικό μικρόφωνο, έναν προενισχυτή, έναν εξασθενητή, έναν ενισχυτή, ένα δίκτυο μετρητών συχνότητας και έναν μετρητή που δείχνει την πραγματική τιμή. Η αρχή λειτουργίας του μετρητή στάθμης ήχου είναι: το μικρόφωνο μετατρέπει τον ήχο σε ηλεκτρικό σήμα και στη συνέχεια ο προενισχυτής μετατρέπει την αντίσταση ώστε να ταιριάζει το μικρόφωνο με τον εξασθενητή. Ο ενισχυτής προσθέτει το σήμα εξόδου στο δίκτυο, εκτελεί στάθμιση συχνότητας στο σήμα (ή σε ένα εξωτερικό φίλτρο) και στη συνέχεια ενισχύει το σήμα σε ένα συγκεκριμένο πλάτος μέσω του εξασθενητή και του ενισχυτή και το στέλνει στον ανιχνευτή RMS.
Αρχή μετρητή θορύβου
Το δίκτυο στάθμισης συχνότητας στο μετρητή θορύβου έχει τρία τυπικά δίκτυα στάθμισης: A, B και C. Το δίκτυο A πρόκειται να προσομοιώσει την απόκριση του ανθρώπινου αυτιού στον 40-τετράγωνο καθαρό τόνο στην καμπύλη ίσης έντασης. Το σχήμα της καμπύλης του μετρητή θορύβου είναι αντίθετο από την 340-τετράγωνη καμπύλη ίσης έντασης, έτσι ώστε η ζώνη μέσης και χαμηλής συχνότητας του ηλεκτρικού σήματος να εξασθενεί πολύ. Το δίκτυο Β προσομοιώνει την απόκριση του ανθρώπινου αυτιού στον 70-τετράγωνο καθαρό τόνο και εξασθενεί τη ζώνη χαμηλής συχνότητας του ηλεκτρικού σήματος σε κάποιο βαθμό. Το δίκτυο C προσομοιώνει την απόκριση του ανθρώπινου αυτιού σε έναν 100-τετράγωνο καθαρό τόνο και έχει σχεδόν επίπεδη απόκριση σε όλο το εύρος συχνοτήτων ήχου. Η στάθμη ηχητικής πίεσης που μετράται από το ηχομετρητή μέσω του δικτύου στάθμισης συχνότητας ονομάζεται στάθμη ήχου. Σύμφωνα με το δίκτυο στάθμισης που χρησιμοποιείται, ονομάζεται A ηχοστάθμη, Β ηχοστάθμη και Γ ηχοστάθμη και η μονάδα καταγράφεται ως dB(A) , dB(B) και dB(C). Επί του παρόντος, ο μετρητής στάθμης ήχου που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του θορύβου μπορεί να χωριστεί σε τέσσερις τύπους ανάλογα με την ευαισθησία της απόκρισης της κεφαλής του μετρητή:
1. «Αργό». Η σταθερά χρόνου της κεφαλής του μετρητή είναι 1000ms, η οποία χρησιμοποιείται γενικά για τη μέτρηση του θορύβου σταθερής κατάστασης και η μετρούμενη τιμή είναι μια πραγματική τιμή.
2. «Γρήγορη». Η σταθερά χρόνου της κεφαλής του μετρητή είναι 125ms, η οποία χρησιμοποιείται γενικά για τη μέτρηση ασταθούς θορύβου και θορύβου κίνησης με μεγάλες διακυμάνσεις. Το γρήγορο γρανάζι είναι κοντά στην απόκριση του ανθρώπινου αυτιού στον ήχο.
3. "Pulse or pulse hold". Ο χρόνος ανύψωσης της βελόνας είναι 35 ms, ο οποίος χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του θορύβου παλμού με μεγάλη διάρκεια, όπως διάτρηση, σφυρί κ.λπ. Η μετρούμενη τιμή είναι η μέγιστη αποτελεσματική τιμή.
4. «Κράτημα αιχμής». Ο χρόνος ανόδου των χεριών είναι μικρότερος από 20 ms. Χρησιμοποιείται για τη μέτρηση παρορμητικών ήχων μικρής διάρκειας, όπως όπλα, κανόνια και εκρήξεις, και η μετρούμενη τιμή είναι η μέγιστη τιμή. Αυτή είναι η μέγιστη τιμή.
Ο μετρητής στάθμης ήχου μπορεί να συνδεθεί με ένα εξωτερικό φίλτρο και συσκευή εγγραφής για την εκτέλεση ανάλυσης φάσματος του θορύβου. Ο οικιακός ηχομετρητής ακριβείας ND2 είναι εξοπλισμένος με φίλτρο σελίδων οκτάβας, το οποίο είναι εύκολο να μεταφερθεί στη σκηνή και να κάνει ανάλυση φάσματος. Τα ηχόμετρα μπορούν να χωριστούν σε ηχομετρητές ακριβείας και σε συνηθισμένους ηχομετρητές ανάλογα με την ακρίβειά τους. Το σφάλμα μέτρησης ενός ηχομετρητή ακριβείας είναι περίπου ±1dB και αυτό ενός συνηθισμένου ηχομετρητή είναι περίπου ±3dB. Τα ηχόμετρα μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες ανάλογα με τις χρήσεις τους: η μία χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του θορύβου σταθερής κατάστασης και η άλλη για τη μέτρηση του θορύβου ασταθούς κατάστασης και του θορύβου παλμού. Οι ενσωματωμένοι μετρητές στάθμης ήχου χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της ισοδύναμης στάθμης ήχου ασταθούς θορύβου για μια χρονική περίοδο. Το δοσίμετρο θορύβου είναι επίσης ένας ενσωματωμένος μετρητής στάθμης ήχου, που χρησιμοποιείται κυρίως για τη μέτρηση της έκθεσης στο θόρυβο. Ο μετρητής στάθμης ήχου παλμού χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του θορύβου παλμού. Αυτός ο μετρητής στάθμης ήχου συμμορφώνεται με την απόκριση του ανθρώπινου αυτιού στον κρουστικό ήχο και τον μέσο χρόνο απόκρισης του ανθρώπινου αυτιού στον κρουστικό ήχο.
Μετρητής θορύβου - τυπικοί κανονισμοί
Προκειμένου τα αποτελέσματα των μετρήσεων των ηχομετρητών που παράγονται σε διάφορες χώρες του κόσμου να είναι συγκρίσιμα μεταξύ τους, η Διεθνής Ηλεκτροτεχνική Επιτροπή (IEC) διατύπωσε σχετικά πρότυπα για ηχομετρητές και συνέστησε την υιοθέτησή τους από όλες τις χώρες. Τον Μάιο του 1979, το IEC651 "Sound Level Meter" εγκρίθηκε στη Στοκχόλμη. Πρότυπα, το εθνικό πρότυπο της Κίνας για μετρητές στάθμης ήχου είναι GB3785-83 "Ηχητικός μετρητής ηλεκτρισμού, απόδοση ήχου και μέθοδοι δοκιμής". Το 1984, η IEC πέρασε το διεθνές πρότυπο IEC804 "Integral Average Sound Level Meter" και το 1997, η Κίνα δημοσίευσε το GB/T17181-1997 "Integral Average Sound Level Meter". Συνάδουν κυρίως με το πρότυπο IEC. Το 2002, η Διεθνής Ηλεκτροτεχνική Επιτροπή (IEC) κυκλοφόρησε το νέο διεθνές πρότυπο IEC61672-2002 "Sound Level Meter". Αυτό το πρότυπο αντικαθιστά το αρχικό IEC651-1979 "Sound Level Meter" και IEC{10}} "Integral Average Sound Level Meter". Σύμφωνα με αυτό το πρότυπο, η Κίνα έχει διαμορφώσει κανονισμούς επαλήθευσης JJG188-2002 "Sound Level Meter". Σύμφωνα με το νέο πρότυπο, ο μετρητής στάθμης ήχου μπορεί να χωριστεί σε γενικό ηχομετρητή, ενσωματωμένο μετρητή στάθμης ήχου, μετρητή στάθμης ήχου φάσματος κ.λπ. ανάλογα με το σκοπό και μπορεί να χωριστεί σε επίπεδο 1 και επίπεδο 2 ανάλογα με την ακρίβεια . Οι δείκτες απόδοσης έχουν την ίδια κεντρική τιμή, μόνο το επιτρεπόμενο σφάλμα είναι διαφορετικό και όσο αυξάνεται ο αριθμός των επιπέδων, το επιτρεπόμενο σφάλμα μειώνεται. Ανάλογα με την ένταση του ήχου, μπορεί επίσης να χωριστεί σε επιτραπέζιους, φορητούς και στάθμη ήχου τσέπης. Σύμφωνα με τη μέθοδο ένδειξης του, μπορεί να χωριστεί σε αναλογική ένδειξη και μετρητή στάθμης ήχου ψηφιακής ένδειξης.
