GB/T 14255-2015 家用缝纫机机头 噪声声功率级的测试方法

　　ICS 61. 080 Y 17

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 14255—2015代替 GB/T 14255—1993

　　家用缝纫机机头

　　噪声声功率级的测试方法

　　Household sewing machineshead—

　　Method ofsoundpowerlevelsofnoiseemitted

　　2015-09-11发布 2016-04-01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/T 14255—2015

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1.1—2009给出的规则起草 。

　　本标准代替 GB/T 14255—1993《家用缝纫机机头 噪声声功率级的测试方法》,与 GB/T 14255— 1993相比 ,主要变化有 :

　　— 原标准编制格式按 GB/T 1.1—2009要求编写 ;

　　— 对原标准 “规范性引用文件 ”作了修改 ,引用了这些文件的最新版本 。

　　本标准由中国轻工业联合会提出 。

　　本标准由全国缝制机械标准化技术委员会(SAC/TC152)归 口 。

　　本标准主要起草单位 : 国家缝纫机质量监督检验中心 、上海市缝纫机研究所 、浙江新飞跃缝纫机股份有限公司 。

　　本标准主要起草人 :王伟刚 、张维青 、叶普昌 。

　　本标准所代替标准的历次版本发布情况为 :

　　—GB/T 14255—1993。

　　家用缝纫机机头

　　噪声声功率级的测试方法

　　1 范围

　　本标准规定了在一个反射平面上方为自由场的声学测试环境下 ,在一假象的包络家用缝纫机机头的测量表面上测出声压级 ,经过计算得出声功率级的方法 。

　　本标准适用于家用缝纫机机头噪声声功率级的测试 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　JJG 176—2005 声校准器检定规程

　　JJG 188—2002 声级计检定规程

　　3 术语和定义及符号

　　GB 3102.7—1993、GB/T 3947—1996界定的术语和定义适用于本文件 。

　　4 测量项目及测量误差

　　4. 1 测量项目

　　测量项目包括 :

　　a) 缝纫机机头噪声的 A计权声功率级 ;

　　b) 缝纫机机头噪声的 1/1倍频带或 1/3倍频带频谱分析(有要求时) ;

　　c) 缝纫机机头噪声的指向性指数(有要求时) 。

　　4.2 测量误差

　　测量误差应符合下列规定 :

　　a) 工程法 :对于辐射 100Hz~ 10000Hz频率范围内频谱密度均匀的缝纫机机头 ,测量 A计权声功率级的标准偏差应不大于 2 dB。测量 1/1倍频带或 1/3倍频带声功率级标准偏差不大于表 1中的要求 。

　　b) 准工程法 :对于辐射 100 Hz~ 10 000 Hz频率范围内频谱密度均匀的缝纫机机头 ,测量 A 计

　　GB/T 14255—2015

　　权声功率级的标准偏差不大于 3 dB。

　　注 : 测量误差此处系指由于各种因素所造成的累计标准偏差 。

　　表 1 测量频带声功率级的误差

　　5 声学测试环境

　　5. 1 测试环境要求

　　一个理想的测试环境应是在此测试环境中除一个反射面外没有其他反射物 , 即声源直接向反射面上方的自由场中辐射 。反射平面的尺寸应至少比测量表面在反射面上投影的尺寸每边大 λ/2,λ 为最低测量频率对应的波长(m) 。实际环境偏离理想环境时 ,则需按附录 A 中规定的方法确定环境修正值K2 ,对测量结果进行修正 。 当环境修正值 K2 小于 2.2 dB时 ,则满足工程法要求的条件 。 当环境修正值 K2 小于 3 dB时 ,则满足准工程法要求的条件 。

　　适合本标准的测试环境应为下列环境之一 :

　　a) 提供一个反射面上方自由场的实验室 ,如半消声室 ;

　　b) 坚硬 、平坦的户外场所 ;

　　c) 符合上述要求的普通的房间 。

　　5.2 背景噪声要求

　　被测缝纫机机头工作时 ,各测点测得的 A计权声压级或频带声压级均比背景噪声的 A计权声压级或频带声压级高 10 dB以上时 ,测量值不作修正 ,若小于 10 dB时 ,应按表 2进行修正 ,若小于 6 dB时 ,测量无效 。

　　表 2 背景噪声修正值

　　5.3 风速

　　在户外测量时 ,风速应小于 6 m/s(相当于 4 级风) ,并应使用风罩 。

　　5.4 温度、气压

　　当测试环境的温度 、气压偏离 t= 20 ℃ 、p0 = 100 kPa引起的修正值等于或大于 0.5 dB 时应进行修正 ,修正值 K3 以 0.5 dB为计算单位 ,按式(1)计算 :

　　K3 = 10lg …………………………( 1 )

　　式中 :

　　K3— 温度 、气压修正值 ,单位为分贝(dB) ;

　　t — 测试环境的温度 ,单位为摄氏度( ℃) ;

　　p0 — 测试环境的气压 ,单位为千帕(kPa) 。

　　注 : 环境条件为 t=20℃、p0 =100kPa时 ,空气的特性阻抗 Zc=ρc=400Pa ·s/m,此时声强级等于声压级(Li= Lp) 。

　　6 测试仪器

　　6. 1 概述

　　测试仪器应使用 GB/T 3785—2010中规定的 1 型或 1 型以上的声级计 , 以及精度相当的其他测试仪器 。声级计或其他测试仪器和传声器之间最好使用延伸电缆或延伸杆 。 当频谱分析时 ,使用 1/1或1/3倍频程滤波器应符合 GB/T 3241—2010的要求 。

　　6.2 校准

　　每次测量前后 ,应使用精度不低于 0.5 dB的声级校准器在一个或多个频率上对整个测试系统(包括电缆)进行校准 。声级校准器应按 JJG 176—2005、声级计及其他测试仪器应按 JJG 188—2002进行定期检定 , 以保证测试仪器的精度 。

　　7 缝纫机机头的安装和运行

　　7. 1 把安装有被测缝纫机机头的支承座安放在反射平面上 ,支承座与缝纫机机头之间用 25 mm 厚弹性材料(线形范围系数 ε等于 0.4 的乳胶海绵)隔开 。

　　7.2 被测缝纫机机头在测量过程中 ,不允许引起缝纫机底板和支承座之间 、支承座与地面之间产生附加振动 。如产生这种现象 ,则采用弹性安装来消除附加振动的影响 。

　　7.3 被测缝纫机机头运转所需的传动装置 , 当安装在测试环境之外时[如图 1a)] ,则采用敞开式支承座 。 当安装在测试环境中进行声学隔离时[如图 1b)] ,则采用封闭式支承座 。

　　单位为毫米

　　a) 家用缝纫机机头的敞开式支承座测试安装示意图

　　b) 家用缝纫机机头的封闭式支承座测试安装示意图

　　图 1 支承座测试安装示意图

　　7. 4 测试前 ,缝纫机机头加注润滑油后 , 以 1000针/min(允许误差 -3%)的转速空载运行 1 min, 以达到稳定状态 。

　　8 测试方法

　　8. 1 基准体

　　为了确定测量表面与测点的位置 ,需要确定一基准体 ,对缝纫机机头可用一个恰好包络缝纫机机头并以反射平面为底面的最小矩形六面体为基准体 。

　　8.2 坐标系统

　　被测缝纫机机头 、测量表面和测点的定位用一个坐标系统来表示 ,其水平轴 X 和 Y 位于反射平面上 ,且分别平行于机头平板的长边和宽边 ,垂直轴 Z 通过机头平板的几何中心 。

　　8.3 测量表面

　　测量表面采用半径 r= 1 m 的半球面 ,半球面以反射平面为底面 ,半球面的球心与坐标系统的原点

　　8.4 测点数与测点布置

　　8.4. 1 采用半球测量表面时基本测点布置见图 2,其坐标见表 3。

　　图 2 半球测量表面上的测点位置

　　表 3 半球测量表面基本测点的坐标 单位为米

　　8.4.2 当基本测点测得的最大与最小声压级之分贝差超过基本测点数目时 ,则需要附加测点 。半球测量表面的附加测点布置见图 3,其坐标见表 4。

　　表 4 半球测量表面测量测点的坐标 单位为米

　　图 3 半球测量表面上的测点位置

　　9 测量表面平均声压级和声功率级的计算

　　9. 1 测量表面平均声压级Lp 的计算

　　测量表面平均声压级Lp按式(2)计算 :

　　p = 10lg

　　式中 :

　　注 : 当各测点间的声压级的变化不大于 5 dB时 ,可采用算术平均求LP , 由此产生的误差将不大于 0.7 dB。

　　9.2 声功率级 Lw 的计算

　　声功率级 Lw 按式(3)计算 :

　　Lw = (Lp - K2 -K3 ) +10lg(S/S0 ) …………………………( 3 )

　　式中 :

　　Lw — 声功率级 ,单位为分贝(dB)(基准值为 1 pW) ;

　　Lp — 测量表面平均声压级 ,单位为分贝(dB)(基准值为 20 μPa) ;

　　K2 — 环境修正值(在半消声室和消声室内 K2=0,在近似一个反射面上的 自 由场中 ,K2 值的计

　　K3 — 温度 、气压修正值 ,单位为分贝(dB) ;

　　S — 测量表面的面积 ,单位为平方米(m2 ) ;对于半球测量表面 S= 2πr2 ;

　　9.3 测量表面第 f 个频带平均声压级Lpf的计算

　　测量表面第 f个频带平均声压级Lpf按式(4)计算 :

　　pf = 10lg

　　式中 :

　　pA = 10lg …………………………( 5 )

　　式 中 :

　　LpA — 测量表面总频带 A计权声压级 ,单位为分贝(dB) ;

　　Lpf — 测量表面第 f 个频带平均声压级 ,单位为分贝(dB) ;

　　KAf — 第 f 个频带平均声压级 A 计权修正值(按表 5) ;

　　M — 频带数 ,使用 1/1倍频程测量时 M = 7,使用 1/3倍频程测量时 M = 21。

　　9.5 总频带 A计权声功率级的计算

　　总频带 A 计权声功率级的计算方法同式(3) ,Lp用LpA代换 。

　　表 5 频带声压级的 A计权修正值

　　10 测试报告的内容

　　10. 1 测试报告

　　测试报告中应包含 :

　　a) 被测缝纫机机头的商标 、型号 、出厂编号和制造单位名称 ;

　　b) 缝纫机机头的安装情况 ;

　　c) 缝纫机机头的工作情况 。

　　10.2 测试环境

　　测试环境的描述应包含 :

　　a) 室内 :测试房间的体积 、总表面积以及墙壁 、天花板和地面等材料性质的说明 ;

　　b) 绘制测量表面及测点布置图 ;

　　c) 室外 :绘制被测缝纫机机头位置示意图时 ,应标出与其他物体之间的距离 ,说明测量环境 、反射面情况 、风速 、气象等 。

　　10.3 测试仪器

　　测试仪器应包含 :

　　a) 测试仪器的名称 、型号和制造单位名称 ;

　　b) 仪器系统的校准方法 ;

　　c) 声级校准器校准的 日期和部门 。

　　10.4 声学数据

　　声学数据应包含 :

　　a) 测量距离及测量表面面积 S;

　　b) 各测点上测得的背景噪声声压级及其修正值和温度 、气压及其修正值 ;

　　c) 环境修正值的测量数据及计算结果 ;

　　d) 各测点的声压级 ;

　　e) 计算得到的测量表面平均声压级 ;

　　f) 计算得到的 A 计权声功率级及频带声功率级 ;

　　g) 绘制频带声功率级的频谱图(需要时) ;

　　h) 按附录 B 中规定的方法计算指向性指数(需要时) 。

　　10.5 其他信息

　　其他信息应包含 :

　　a) 测缝纫机机头的主观印象 :纯音 、脉冲声 、杂音等的描述 ;

　　b) 气象条件 、测试单位 、测试人员 、时间 、地点 。

　　附 录 A

　　(规范性附录)

　　测试环境鉴定方法、环境修正值 K2 的确定

　　A. 1 概述

　　环境修正值 K2是确定声学环境是符合测量要求的判据 ,并用以修正测量环境对表面平均声压级的影响 。

　　确定环境修正值 K2 可用比较法和混响时间法 。

　　A.2 比较法

　　比较法是用标准声源确定环境修正值的方法 ,将标准噪声源放置在被测缝纫机机头的测试环境中 ,使用与被测缝纫机机头相同的测量表面 ,测量距离和测点数 ,按本标准第 8 章和第 9 章测定该环境中的标准噪声源的声功率级 ,其环境修正 K2按式(A.1)计算 :

　　K2 =Lw - Lwr …………………………( A.1 )

　　Lw — 在该测量环境中测定的标准噪声源的 A计权声功率级或频带声功率级 ,单位为分贝(dB)

　　(基准值为 1 pW) ;

　　Lwr— 标准噪声源标定的 A计权声功率级或频带声功率级 ,单位为分贝(dB)(基准值为 1 pW) 。

　　A.3 混响时间法

　　混响时间法是由测量混响时间 T 计算环境修正值的方法 。本方法适用于比较有规则的房间 。环境修正 K2按式(A.2)计算 :

　　K2 = 10lg …………………………( A.2 )

　　式中 :

　　A — 房间吸声量 ,单位为平方米(m2 ) ;

　　S — 测量表面面积 ,单位为平方米(m2 ) 。

　　A …………………………( A.3 )

　　式中 :

　　V — 房间体 ,单位为立方米(m3 ) ;

　　T— 混响时间 ,单位为秒(s) 。

　　K2值也可以从图 A.1 中查出 。

　　图 A. 1 环境修正值 K2 与 A/S的关系

　　附 录 B

　　(规范性附录)

　　指向性指数的计算

　　缝纫机机头的 指 向 性 可 以 在 一 个 反 射 平 面 上 方 为 自 由 场 的 半 消 声 室 中 进 行 测 量 , 并 按 式(B.1)

　　计算 :

　　DI =Lpi - Lp + 3 dB …………………………( B.1 )