三.实际辐射效率的确定

   任何一个机电产品运行后所辐射的噪声都是来自于多个振源并具有较宽的频率特征，绝大多数机电产品都是多个振源在各种频率下振动的综合，整体振型很复杂，所以，使纯理论的推导难以进行。再加之机器表面近场又与远场的噪声会有较大差异，因而使理论上推导实际产品的辐射效率指数更为困难。

    然而大量的试验结果也反映了机电产品的振动与声学特性确实有较强的规律性。首先是辐射声场的规律性，在一定远场（测试方法标准所规定的距离）条件下，小尺寸产品都具有球面声波辐射的特征，即使较大尺寸的产品所测结果都能与远场测试结果一致。所以。它们的噪声辐射规律可以归于脉动球的声辐射类型之中。对电机的模态分析结果可很清楚地看到，在单一模态频率下，电机的振动很近于脉动球，只是大多都按二阶和三阶振型振动。

    对电机、电器、电冰箱进行大量试验研究，以求取这些产品的实际辐射效率指数，试验研究程序大致这样进行：

（1） 按不同尺寸结构选择系列的典型样机，如电机从80到280机座都有，冰箱几种容积结构　都有。

（2） 在样机（电机、电冰箱、电器）的表面上确定有代表的振动区和相应的典型测点，如电　机有6~7个点；电器有4~5个点；冰箱则是29个点，在每个测点上按1/3倍频程（有33个　频段）及A计权测定表面频带振动级及A计权振动级，同时，按国际和我国标准的消声室　精密法的标准测定各样机的1/3频带声功率级和A计权声功率级，一般称此为消声室的声　压级测定方法。

（3） 将表面振动测定结果与消声室内远场声压级方法测得的结果进行统计分析（按1/3倍频　带及A计权）以求取各种产品的实际辐射效率曲线。

    经过对十多万数据的统计分析，我们得到了很有规律的10lgσ曲线，如图1所示。图中辐射效率指数曲线（曲线1、2、3）与大量实测值的相关性很强，相关系数三种产品都在0.9以上，电机为0.998，电器为0.989，电冰箱为0.903，充分显示了机电产品实际辐射效率的规律性。也证明了用测量机电产品表面振动来确定其噪声功率级的可行性。

几种电产品实际辐射效率指数曲线

图中：曲线0、1（实线）分别为脉动球0阶及1阶振动时的辐射效率指数曲线；
　曲线2（点划线），为电机的辐射效率指数曲线
　曲线3（双划线），为电器的辐射效率指数曲线
　曲线4（虚线），为电冰箱辐射效率指数曲线

比较几条曲线可见，电机最接近脉动球的曲线，几乎介于0阶与1阶理论曲线之间，从电机的模态振型分析也可以证实其相似性。

四.实际应用结果

    按照图1的实际辐射效率指数曲线制成计权网络，加入测振仪的放大线路中，再增加声级计中规定的A计权网络。这样测振仪就可以直接测得各产品的噪声级了。由于在求取曲线时，是表面振动级与远场求得的噪声功率级之间关系得到的，所以曲线中已引入了对近场测试的修正。所以，由于这种加入计权网络的测振仪测得的表面振动速度平均值,加上表面积对数的十倍，就可以作为该产品远场噪声功率级，对应不同尺寸的声源，辐射效率指数计权网络是可按尺寸大小调节的。这样，振动噪声检测仪的应用范围更广了。

应用这种仪器，对几种产品验证测试：

    对比测试基础是以在精密级半消声室内用相应产品的国标或国际标准进行声功率级测定计算结果为准。用振动法测定机器声功率级可以有两种状态，一种是在消声室内相同运行状态下对比测试，另一种则是生产线上现场振动法测定结果与消声室声压法测定结果比较。

    实际验证结果的统计分析计算表明测振法测定机器声功率级与在消声室内用声压法的测定结果有很强的相关性和较高的精度。几种产品验证测试的统计分析计算结果列入表1

表1振动法与消声室声压法测定结果统计分析计算表

产品类别 两方法相关系数r 两方法平均差 两方法差的标准偏差σn-1
电 机 0.999 0.015dB 0.65dB
电 器 0.996 -0.53dB 0.9dB
冰 箱 0.892 0.67dB 0.98dB

     实际验证的结果足以证明振动法的生命力和可推广性。如果其他各类产品都能得到相应的实际辐射效率指数曲线那么测振法的应用范围将会更加宽广。

     从批量随机抽样的验证结果还证明，振动法的测试精度是可以保证的，而且还相当高。当然，主要决定于实际辐射效率曲线的求取规律性是否很强，是否准确。

     振动法的优点在于可以避免空气噪声测试时由于背景声和反射声造成的影响，所以，对于现场噪声控制时，可以在几台机器同时运行的情况下，分别测定各台机器的噪声，并进行分析。因此，也适用于电机的负载噪声测量。特别是负载噪声的测试方法今后将以差值叠加法为发展方向，使振动法的应用更为有利。相信进一步的应用会更加证明这种方法的优越性。



来源:newmaker