GB/T 21425-2008 低噪声内燃机电站噪声指标要求及测量方法

　　ICS 27 . 020;29 . 160 . 40 K 52

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T21425—2008

　　低噪声内燃机电站噪声

　　指标要求及测量方法

　　Noiseindicated requirementsand testmethodsforlow-noiseelectric

　　powerplantwith internalcombustion engine

　　2008-01-22 发布 2008-09-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T21425—2008

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 符号和缩略语 2

　　5 要求 3

　　6 原则性降噪措施 3

　　7 测量准备 3

　　8 声压级的测量 4

　　9 A计权表面声压级的计算 7

　　10 评价和考核 8

　　11 其他 8

　　附录 A(规范性附录) 声学环境鉴定方法 10

　　I

　　GB/T21425—2008

　　前 言

　　本标准是参考 GB/T2820. 10—2002《往复式内燃机驱动的交流发电机组 第 10 部分:噪声的测量(包面法)(MOD ISO 8528-10:1998)》、GB/T 3768—1996《声学 声压法测定噪声源 声功率级反射面上方采用包络测量表面的简易法(eqv ISO 3746:1995)》并结合 GB/T 2819—1995《移动电站通用技术条件》、GJB235A—1997《军用移动电站通用规范》、MIL-P-53132 、ΓOCT21670 的技术内容编写的 。

　　本标准在技术内容上主要有以下特点:

　　a) 就各类内燃机电站而言,都有其相应的国家标准 、国家军用标准和行业标准 。所以本标准只规定了噪声指标 、原则性的降噪措施;对主要关心的噪声测量 、计算 、评价和考核方法用大量的篇幅作了规定 。对噪声以外的其他技术内容并未涉及 。

　　b) 就电站而言,噪声的高低决定着对环境的污染程度 。 为了评价电站对环境的污染程度,本标准对电站之间的噪声比较作出了规定 。

　　本标准的附录 A 为规范性附录 。

　　本标准由中国电器工业协会提出并归 口 。

　　本标准起草单位:兰州电源车辆研究所 。

　　本标准主要起草人:薛晨 。

　　本标准为首次制定 。

　　Ⅲ

　　GB/T21425—2008

　　低噪声内燃机电站噪声

　　指标要求及测量方法

　　1 范围

　　本标准规定了低噪声内燃机电站(以下简称电站)的噪声指标 、原则性的降噪措施和测量噪声的方法 。至于电站的其他性能指标,应符合相应国家标准 、国家军用标准和行业标准的规定 。

　　本标准适用于由往复 式 内 燃 机 (RIC)驱 动 的 工 频 (50 Hz/60 Hz) 、中 频 (400 Hz) 、双 频 (50 Hz/ 400 Hz) 、直流 、交直流陆用和船用电站 。不适用于航空或驱动陆用车辆和机车的低噪声电站 。对于本标准中规定的测量 、评价和考核噪声的方法,除了适用于本标准中规定的电站外,也适用于其他任何内燃机电站 。

　　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(不包含勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,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 。

　　GB/T 2820. 10—2002 往 复 式 内 燃 机 驱 动 的 交 流 发 电 机 组 第 10 部 分: 噪 声 的 测 量 (包 面 法) (MOD ISO 8528-10:1998)

　　GB/T 3767—1996 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

　　(eqv ISO 3744:1994) GB/T 3768—1996

　　声学 声压法测定噪声源声功率级 反射面上方采用包络测量表面的简易法

　　(eqv ISO 3746:1995) GB/T 4129—2003

　　声学 噪声源声功率级测定的标准 声 源 的 性 能 与 校 准 要 求(IDT ISO 6926 :

　　1999)

　　JB/T 8194—2001

　　内燃机电站名词术语

　　ISO 9614-1 : 1993

　　声学 用声强法确定噪声源的声功率级 第 1 部分:离散点测量

　　ISO 9614-2 : 1996

　　声学 用声强法确定噪声源的声功率级 第 2 部分:扫描测量

　　IEC 60804 : 1985 积分式平均声压级仪表

　　3 术语和定义

　　GB/T2820. 10—2002 、GB/T3768—1996 和 JB/T8194—2001 确立的以及下列术语和定义适用于本标准 。

　　3 . 1

　　低噪声内燃机电站 low-noise electric power plant

　　噪声指标满足本标准要求的内燃机电站 。

　　3 . 2

　　声学自 由场 acoustic non-existent site

　　除了地面是唯一反射物外再无其他反射物的区域 。

　　3 . 3

　　表 面声压级 surface sound pressure level

　　LPA

　　测量表面所有测点上时间平均声压级的能量平均加上背景噪声修正 K1A和环境修正 K2A, 单位为

　　1

　　GB/T21425—2008

　　分贝(DB) 。

　　3 . 4

　　测量表面 measurement surface

　　包络电站,面积为 S,测点位于其上的一个几何表面 。对于测量的电站,测量表面终止于一个反射面上 。

　　3 . 5

　　基准体 reference box

　　恰好包络电站且终止于一个反射面上的最小矩形平行六面体假想表面 。

　　3 . 6

　　测量距离 measurement distanced

　　基准体与矩形平行六面体测量表面之间的垂直距离 。

　　3 . 7

　　背景噪声 background noise

　　来自被测电站以外所有的其他声源的噪声 。

　　注 : 背景噪声包括空气声 、结构传导的振动 、仪器的电噪声等 。

　　3 . 8

　　背景噪声修正系数 background noise correction

　　K1

　　由背景噪声对表面声压级的影响而引入的一个修正项,单位为分贝(DB) 。K1 与频率有关,在 A 计权情况下用 K1A表示 。

　　3 . 9

　　环境修正系数 environmenta correction

　　K2

　　由声反射或声吸收对表面声压级的影响而引入的一个修正项,单位为分贝(DB) 。 K2 与频率有关,在 A计权情况下用 K2A表示 。

　　4 符号和缩略语

　　4 . 1 符号

　　下列符号适用于本标准 。

　　i— 表示具体测点的下标 ;

　　K1A —A计权情况下背景噪声修正系数 ;

　　K2A —A计权情况下环境修正系数 ;

　　LP’Ai — 在第 i个测点上测得的 A计权声压级,单位为分贝(DB) ;

　　LP(”)Ai — 在第 i个测点上测得的背景噪声 A计权声压级,单位为分贝(DB) ;

　　L’ PA — 电站运行期间测量表面的平均 A计权声压级,单位为分贝(DB) ; L”PA — 测量表面的平均背景噪声 A计权声压级,单位为分贝(DB) ;

　　LPA — 在对背景噪声和环境修正后的表面平均 A计权声压级,单位为分贝(DB) ; n— 传声器位置(以下简称测点)数目 ;

　　LWA —A计权声功率级,单位为分贝(DB) ;

　　S— 测量表面的面积,单位为平方米(m2 ) ; So —1 m2 。

　　4 . 2 缩略语

　　下列缩略语适用于本标准 。

　　2

　　GB/T21425—2008

　　RIC—Reciprocating Internal Combustion ,往复式内燃 ;

　　PRP—Prime Power,基本功率 。

　　5 要求

　　5 . 1 在距电站外限轮廓 1 m处的矩形平行六面体表面上测量的平均 A计权声压级应不超过表 1 的规定 。制造厂可根据用户使用环境对电站噪声的要求,按表 1 的规定选择一种作为电站噪声的限值 。

　　表 1 在不同场所使用的电站的表面平均 A 计权声压级

　　序号

　　声压级 DB

　　建议使用场所

　　1

　　83

　　不要求经常进行人与人之间的直接对话,但可能偶尔需要在 0. 6 m处进行喊叫式对话

　　2

　　78

　　偶尔需要使用电话或无线电进行通话,或偶尔需要在最远相距 1 . 5 m处进行对话

　　3

　　73

　　经常需要使用电话或无线电进行通话,或经常需要在最远相距 1 . 5 m处进行对话

　　4

　　68

　　经常需要使用电话或无线电进 行 通 话,或 经 常 需 要 在 最 远 相 距 1 . 5 m 处 进 行 对 话,且 人 员的工作时间可能长于 8 h

　　5

　　65

　　注:该表中的距离均为人与人之间的对话距离 。

　　5 . 2 对设置有隔室操作间的电站,在操作间内,距控制屏正面中心 0. 5 m , 高 1 . 5 m 处的 A计权声压级应不超过 75 DB或 80 DB。

　　5 . 3 当电站工作时,若有距电站规定距离处的噪声应与电站未工作时该处的背景噪声相同的要求时 ,可由用户和制造厂协商,在合同和产品技术条件中明确 。

　　6 原则性降噪措施

　　6 . 1 研制和选用消声器,有效降低排气噪声 。

　　6 . 2 合理选择散热器风扇的技术参数,降低风扇的噪声 。

　　6 . 3 设置隔声舱,降低除排气噪声外的其他噪声 。

　　7 测量准备

　　7 . 1 测量对象

　　本标准规定对排气系统 、冷却系统等电站运行时所产生的综合噪声进行测量 。 当排气和冷却介质通过管道输送到较远的地方时,它们所产生的噪声并不包括在综合噪声之中;如果还有电站所产生的其他噪声也未包含在测量中,该两种情况均应在表 3 中予以记录 。

　　7 . 2 测量仪器

　　测量设备应满足 GB/T 3767—1996 和 GB/T 3768—1996 的有关规定 。

　　7 . 2 . 1 用声压级仪表测量

　　选用声压级仪表的“慢档”加权特性进行测量 。如果 A计权声压数值的偏差在 ±1 DB范围之内,则认为噪声值 是 稳 定 的,测 量 结 果 为 最 大 值 和 最 小 值 的 平 均 值 。 如 果 A 计 权 声 压 数 值 的 偏 差 大 于±1 DB,则认为噪声值是不稳定的,可考虑重测或建议用积分式仪表测量 。

　　7 . 2 . 2 用积分式声压级仪表测量

　　当使用符合 IEC 60804 : 1985 规定的积分式声压级仪表进行测量时,有必要使积分时间等于测量时间 。

　　7 . 2 . 3 校准

　　声校准器和测量系统应当每年经计量检定合格 。

　　7 . 2 . 4 传声器风罩

　　在室外测量时,建议使用风罩以保证仪器的测量准确度不受风的影响 。

　　3

　　GB/T21425—2008

　　7 . 3 电站放置

　　电站应置于典型的反射噪声的混凝土或无孔沥青地面上 。从电站到与之相邻的反射物之间的距离应不小于电站到测点距离的两倍 。

　　7 . 4 电站的运行工况

　　7 . 4 . 1 在进行测量时,环境温度和进气温度应不高于 320 K(47 ℃) 。

　　7 . 4 . 2 电站在额定电压 、额定频率及额定功率因数下以 75%额定功率(此处的额定功率按铭牌上所标功率中较大的计)运行 。

　　7 . 5 测量环境及精度分级

　　7 . 5 . 1 满足 2 级精度的测量环境

　　若测量区域在整个反射面上是真正的声学自由场(环境修正系数 K2A≤2 DB) ,背景噪声级可以忽略不计(背景噪声修正系数 K1A≤1 . 3 DB) ,满足该条件的测量结果的精度为 2 级 。

　　本标准 2 级精度的噪声测量按下列方式表示:

　　GB/T 2820. 10 噪声测量 2 级精度

　　7 . 5 . 2 满足 3 级精度的测量环境

　　在许多情况下,测量区域在整个反射面上并非是真正的声学 自 由场 。 可测量区域只要是满足环境修正系数 K2A≤7 DB、背景噪声修正系数 K1A≤3 DB这两个条件,则测量结果的精度就可视为达到了3 级精度 。

　　本标准 3 级精度的噪声测量按下列方式表示:

　　GB/T 2820. 10 噪声测量 3 级精度

　　8 声压级的测量

　　8 . 1 准则

　　8 . 1 . 1 环境条件对测量传声器有影响时(例如强电 、磁场 、风 、电站空气放电的冲击 、高温或低温) ,应当适当选择或定位传声器加以避免 。测量仪器使用说明书中注明的不利环境条件亦应注意 。

　　8 . 1 . 2 传声器应以正确角度对准测量表面,但是在拐角处,传声器应对准基准体的相应角(见图 1) ,并保证传声器取向与其校准时声波入射角相同 。

　　1 — 基准体 。

　　图 1 传声器的方向(见 GB/T2820 . 10—2002 中图 5)

　　4

　　GB/T21425—2008

　　8 . 1 . 3 如果条件允许,在测量过程中,为了尽量减少由于人员的存在会对测量的结果产生影响,第 一 ,传声器最好固定安装;第二,测量人员与传声器的距离应保持不小于 1 . 5 m 。

　　8 . 1 . 4 在每个测点处每一次的测量时间应不少于 10 s ,在室外测量时,最大风速应不超过 6 m/s 。

　　8 . 2 测量表面 、测量距离和测点数目的确定及布置

　　8 . 2 . 1 测量表面和测量距离

　　为了确定测点,把电站设定为一个基准体 。设定基准体时,从电站凸出但不辐射重要声能量的部件可不予考虑 。测点所在的测量表面,是一个面积为 S,包络电站,各边平行于基准体的边,与基准体的距离 d 为 1 m(测量距离)的一个假想表面 。此假想表面就是一个矩形平行六面体的表面 。矩形平行六面体测量表面上的测点位置见图 2~图 5 。根据图 2~图 5 ,测量表面的面积按公式(1)计算:

　　S =4(ab + ac +bc) ……………………………( 1 )

　　图中 : l1 、l2 、l3 分别为基准体(电站)的长 、宽 、高 。

　　8 . 2 . 2 测点的数目及布置

　　8 . 2 . 2 . 1 原则上测点应沿测量表面等距离布置 。测点的数目取决于电站的外形尺寸和噪声场的均匀性 。每个 测 量 表 面 上 的 测 点 数 目 及 布 置 取 决 于 电 站 的 外 形 尺 寸: 长 (l1 ) × 宽 (l2 ) × 高 (l3 ) ,见图 2~图 5 。建议根据电站实际外形尺寸:长(l1 ) ×宽(l2 ) ×高(l3 ) ,采用图 2~图 5 中的一种进行测量 。 当电站的外形尺寸: l1 ≤d , l2 ≤d , l3 ≤2d 时,可以按图 2 中的 5 个测点(测点 1 , 2 , 3 , 4 和 9)进行测量 。确定采用的测量图应予以记录(见表 3) 。

　　8 . 2 . 2 . 2 当按 8. 2. 2. 1 确定的测点测量时,如果在各测点上测得的 A计权声压级数值的范围(最高和最低声压级的 DB差)超过测点数目的 2 倍 ,那么测点的数目及布置应重新确定,原则上按图 2~图 5 依次递进 。

　　8 . 2 . 2 . 3 2 级精度和 3 级精度的测点布置不应有区别 。

　　8 . 2 . 2 . 4 在布置进气口和排气口附近的测点时,不应使传声器正对气流 。

　　注 : 为了安全起见,电站顶部的测点可以省略 。并在相应的产品技术条件或规范中加以明确 。

　　图 2 用矩形平行六面体表面测量电站噪声时的测量表面及测点布置

　　(9 个测点 : l1 <2 m , l2 <2 m , l3 <2 . 5 m)

　　5

　　GB/T21425—2008

　　图 3 用矩形平行六面体表面测量电站噪声时的测量表面及测点布置

　　(12 个测点 :2 m

　　图 4 用矩形平行六面体表面测量电站噪声时的测量表面及测点布置

　　(15 个测点 : l1 >4 m, l3 ≤2 . 5 m)

　　6

　　GB/T21425—2008

　　图 5 用矩形平行六面体表面测量电站噪声时的测量表面及测点布置

　　(19 个测点 : l1 >4 m 和/或 l3 >2 . 5 m)

　　8 . 3 测量背景噪声

　　在电站未运行之前,按照确定的测量图在各测点对背景噪声的 A 计权声压级 LP(")Ai (DB)进行测量 ,记录按表 3 。

　　8 . 4 测量电站噪声

　　在电站稳定运行期间,按照确定的测量图,对每个测点的 A计权声压级 LP(I)Ai (DB)进行 3 次测量,记录按表 3 。

　　注 1:对每个点进行 3 次测量,是指对所有测点测量完一次后,再依次进行剩余两次的测量 。

　　注 2:每个点每两次之间测量的结果之差应不大于 2 DB,否则重测 。

　　9 A计权表面声压级的计算

　　9 . 1 测量表面平均 A计权声压级的计算

　　电站测量表面的平均 A计权声压级PA(DB)和测量表面的平均背景噪声 A计权声压级L"PA (DB)分别用公式(2)和公式(3)计算:

　　PA = 10 lg … … … … … … … … … … …

　　PA = 10 lg … … … … … … … … … … …

　　将计算结果记录于表 3 。

　　注 : 公式(2)和公式(3)的平均方法基于测量表面上测点均匀分布这一前提 。

　　9 . 2 背景噪声修正

　　修正值 K1A用公式(4)计算:

　　K1A = — 10 lg(1 — 10—0. 1△LA ) ……………………………( 4 )

　　7

　　GB/T21425—2008

　　式中:△LA =L’ PA—L"PA ,

　　当 △LA ≥3 DB,则按本标准所做的测量有效 。

　　若 △LA >10 DB,不需修正 。

　　若 10 DB<△LA ≤3 DB,应根据公式(4)加以修正 。

　　若 △LA <3 DB,测量结果的准确度就要降低 。测量所能加的最大修正值是 3 DB。 即使这样,测量结果也可以形成报告 。它可作为电站上限功率级的参考 。

　　表 2 给出了对应 △LA 值的 K1A值 。

　　表 2 背景噪声修正系数 K1A

　　△LA /DB

　　K1A

　　精度等级

　　3

　　3 . 0

　　2

　　4

　　2 . 2

　　5

　　1 . 7

　　6

　　1 . 3

　　3

　　7

　　1 . 0

　　8

　　0 . 7

　　9

　　0 . 6

　　10

　　0 . 5

　　>10

　　0 . 0

　　将计算结果记录于表 3 。

　　9 . 3 测试环境修正

　　环境修正 K2A按附录 A 给出的方法之一测定,并按表 3 记录 。 当 K2A≤7 DB时,则按本标准所做

　　的测量有效 。

　　9 . 4 表面平均 A计权声压级LPA(dB)的计算

　　在考虑了背景噪声修正和测试环境修正后,表面平均 A计权声压级LPA(DB)按公式(5)计算:

　　LPA = L’PA— K1A — K2A ……………………………( 5 )

　　将计算结果记录于表 3 。

　　10 评价和考核

　　所测结果应满足按表 1 确定的电站噪声的限值 。并根据 K1A和 K2A,按 7. 5 对测量结果LPA进行精度等级确定,在表 3 中予以记录 。

　　1 1 其他

　　1 1 . 1 本标准测量电站噪声的方法是针对 A计权声压级,并且允许直接从测得的 A计权声压级确定 A计权声功率级 。必要时,如果需要测量电站的倍频程或三分之一倍频程声压级,首先经用户和制造厂协商同意,再按本标准及 GB/T 2820. 10—2002 、GB/T 3767—1996 和 GB/T 3768—1996 的相应规定,在要求的频率范围内,在每个测点处测量电站的倍频程或三分之一倍频程声压级 。倍频程或三分之一倍频程声压级的中心频率应为 63 Hz~8 000 Hz。 必要时,还应对更低的频率进行测量,确保有效的低频部分也包括在内 。

　　1 1 . 2 特殊情况下,如果不能按 2 级精度测量,而又认为 3 级精度比较低,可又需要提高测量结果的精度,那么经用户和制造厂协商同意后,按 ISO 9614-1 : 1993 和 ISO 9614-2 : 1996 规定的声强测量法测量电站噪声,以提高测量精度 。

　　8

　　GB/T21425—2008

　　1 1 . 3 测量方法的精度和测量结果的不确定度的规定按 GB/T 2820. 10—2002 中第 15 章 。

　　1 1 . 4 涉及与本标准相关的测量记录的项目和内容按 GB/T 2820. 10—2002 中第 16 章 。

　　1 1 . 5 涉及与本标准相关的测量报告的内容按 GB/T 2820. 10—2002 中第 17 章 。

　　表 3 测量电站噪声的平均 A 计权声压级

　　测试仪器(型号及编号) 消声措施 电站型号

　　□室内测量 □室外测量 风速 m/s 发动机转速 r/min

　　环境温度 ℃ 相对湿度 % 大气压力 kpa

　　测量人员 测量地点 测量 日期

　　背景噪声修正系数 K1A :

　　精度等级: GB/T 2820. 10—2002 噪声测量 级精度

　　环境修正系数 K2A :

　　未包含的噪声:□发动机表面 □发电机表面 □进气 □排气

　　□发动机冷却系统 □发电机风扇 □底架 □机械连接 □其他

　　□隔室操作间 操作间内的 A计权声压级 : DB

　　电站运行参数 : 电压 : v 频率 : Hz 功率 : kw 功率因数 :

　　测点

　　LP(Ⅱ)Ai/

　　DB(A)

　　LⅡPA/

　　DB(A)

　　L/PAi/DB(A)

　　L/ PA/

　　DB(A)

　　LPA/

　　DB(A)

　　第 1 次

　　第 2 次

　　第 3 次

　　平均

　　1

　　2

　　3

　　4

　　5

　　6

　　7

　　8

　　9

　　10

　　11