Класифікація виробничих шумів

За характером спектру шуми поділяють на:

• широкосмугові з неперервним спектром шириною більш ніж одна ок­тава (рис. 2.21, а);

• вузькосмугові або тональні, в спектрі яких є виражені дискретні тони. У них рівні шуму в одній смузі перевищують рівні шуму в сусідній смузі не менш ніж на 10 дБ (рис. 2.21. о). Тональний характер шуму визначають вимірюванням.

Рис. 2.21 Графічне зображення спектрів шуму: а – широкосмугові, б – тональні(вузькосмугові), в – випадкові, г - змішані

За часовими характеристиками шуми поділяють на:

• постійні, в яких рівні шуму за повний робочий день змінюються більш ніж на 5 дБА у разі вимірювання на часовій характеристиці «повільно» шу­моміра зз шкалою «А»;

• непостійні, у яких рівні шуму за повний робочий день змінюються більш ніж па 5 дБА під час вимірювання на часовій характеристиці «повіль­но» шумоміра за шкалою «А».

Непостійні шуми поділяють на:

• мінливі, рівень яких неперервно змінюється (коливається) у часі;

• переривчасті, у яких рівень шуму змінюється ступінчато на 5 дБА і біль­ше у процесі віміріовання на часовій характеристиці «повільно» шумоміра за шкалою «А», при цьому довжина інтервалів, під час яких рівень залишається сталим, становить 1 с і більше;

• імпульсні, які складаються з одного або декількох чвуковнх сигналів, кожен з яких довжиною менше 1 с. при цьому рівні шуму у дБА виміряні на часових характеристиках «імпульс» та «повільно» шумоміра вирізняються не менш ніж на 7 дБА.

54. Визначення поняття шум. Фізичні характеристики шуму. Діапазон частот і звукового тиску, які сприймає людина органами слуху нижній поріг сприйняття, поріг больового відчуття. Рівні звукового тиску та ріні звуку.

Шумом називають будь-який звук, який наносить шкоду здоров'ю людини. Як фізичне явище - не сукупність звуків різної частот та інтенсивності. Шум - це шкідливий виробничий чинник, який негативно впливає на органи слуху і на весь організм людини, в тому числі на центральну нервову систему, порушує її регуляторну функцію. Як наслідок знижується гострота зору, виникає головний біль, можливі запаморочення, підвищується артеріальний тиск, змінюється ритм дихання і серцевої діяльності, порушується процес травления, розвнвапься гастрит та інші захворювання шлунково-кишкового тракту. Шум послаблює увагу, сповільнює реакцію на небезпеку, що збільшує кількість похибок під час роботи, знижує продуктивність праці, збільшує брак у роботі, підвищує ймовірність не­щасних випадків і травм. Тривалий вплив шуму великої інтенсивності зумовлює патологічний стан органів слуху, який може перейти в професійне захворювання - туговухість і глухоту. Шкідливий вплив шуму на організм людини тим більший, чим більше його інтенсивність та термін дії. Джерелом звуків с коливання твер­дого, рідкого і газоподібного пружного середовища. Звукові хвилі виникають під впливом збуджуючої сили.

Шум - це хвильовий рух пружного середовища, в якому створюється надлишковий тиск. Середовище, в якому розповсюджуються звукові хвилі, називають звуковим полем. Звукова хвиля характеризується довжиною λ, м; частотою f, Гц; звуковим тиском Р, Па; інтенсивністю I, Вт/м²; потужністю W, Вт; швидкістю розповсюдження С, м/с; коливною швидкістю часток ви­носно свого положення рівноваги V, м/с; коефіцієнтом напрямленості.

Тиск і швидкість руху часток повітря у кожній точці звукового поля змі­нюється в часі. У результаті коливань, які створює джерело звуку, в повітрі виникає надлишковий тиск, який накладається на атмосфсрннй. Під час по­ширення звукової хвилі відбувається перенос енергії. Енергію, що перено­ситься звуковою хвилею за одиницю часу через поверхню, що перпендику­лярна напрямку поширення хвилі, називають інтенсивністю звуку I, Вт/м². Між інтенсивністю звуку і звуковим тиском є таке співвідношення:

де Р звуковий тиск, Па; - густина середовища, кг/м³; с - швидкість поши­рення звуку, м/с; - питомий акустичний опір середовища, Па· с/м.

Потужність джерела звуку W - це загальна кількість звукової енергії, яка випромінюється джерелом шуму в навколишнє середовище за одиницю часу, Вт.

де I - нормальна до поверхні складова інтенсивності. Вт/м²; S - площа зам­кненої поверхні джерела шуму, м²

Для точкового джерела шуму:

де r - радіус умовної сфери навколо джерела шуму, м.

Коефіціентом напрямленості джерела називають відношення інтенсивності звуку, який випромінюється в певному напрямку, до середньої інтенсивності:

За частотою звукові коливання поділяють на три діапазони: інфразвукові, частота коливань яких до 16 Гц; звукові (ті. що ми чусмо) з частотою від 16 Гц до 20 кГц; ультразвукові, у яких частота коливань більша 20 кГц. Звуковий ді­апазон поділяють на низькочастотний - до 400 Гц, середньо частотний - від 400 до 1000 Гц та високочастотний - більше 1000 Гц. Людина сприймає звуки в широкому діапазоні частот, але найкраще сприймає звуки в діапазоні від 800 до 4000 Гц. За базову частоту в акустиці взято частоту 1000 Гц.

Область звуків, які сприймає людина, обмежена не тільки частотою, а і зву­ковим тиском та його рівнями (рис. 2.22).

Рис. 2.22. Область звуків, які сприймає людина

Виділяють два порогових значення звукового тиску: мінімальний, який відповідає порогу чутності, і верхній поріг - поріг больового відчуття, за яко­го виникають больові відчуття в органах слуху людини. На порозі чутності на частоті 1000 Гц звуковий тиск Р₀=2·10^-5 Па, інтенсивність звуку I₀=10^-12 Вт/м²; потужність звуку W=10² Вт, рівень звукового тиску L_p=120 дБ. Звуки, які за своїм рівнем перевищують наведені значення, можуть спричинити пошкодження органів слуху людини.

Між порогом чутності і порогом больового відчуття розташована об­ласть звуків, які ми чуємо. На порозі больового відчуття на частоті 1000 Гц інтенсивність звуку в 10¹⁴ перевищує інтенсивність звуку і в 10⁷ звуковий тиск. Користуватися абсолютними значеннями цих параметрів для оціню­вання звуку не зовсім зручно. Крім того, органи слуху люлини сприймають не абсолютну, а відносну зміну інтенсивності звуку, яка пропорційна лога­рифму кількості ззвукової енергії. У зв'язку з цим запроваджено два додат­кових логарифмічних параметра: рівень звукового тиску і рівень інтенсив­ності звуку.

Рівень звукового тиску, дБ, виражають такою формулою:

де Р - звуковий тиск у заданій точці, Па;

Po - звуковий тиск на порозі чутності на частоті 1000 Гц, Па (Po=2·10^-5 Па).

Рівень інтенсивності звуку, дБА. виражають такою формулою:

і,=10і84

'о

Де I - інтенсивність звуку в заданій точці, Вт/м²;

Іo - інтенсивність звуку на порозі чутності на частоті 1000 Гц. Вт/м² (Io= 10^-12 Вт/м²).

Інтенсивність звуку пропорційна квадрату звукового тиску. Тоді:

де Р - звуковіїй тиск у заданій точні, Па;

Ро - звуковий тиск на порозі чутнос­ті на частоті 1000 Гц, Па.

Підвищений рівень шуму - це шкідливий і небезпечний виробничий чинник. Для виключення небезпечного впливу шуму на організм людини са­нітарними нормами обмежують його рівні на робочих місцях.