Визначення шуму у виробничих приміщеннях

Загальні положення

Коливальні рухи різних пристроїв, механізмів, живих організмів, а також природного походження породжують безладне змішування звуків різної частоти й сили і називаються шумом. Шум у діапазоні від 16 до 20 000 гЦ спричинює швидку втомлюваність, головний біль, запаморочення, неврози і серцево-судинні захворювання. Це призводить до виробничих травм, є фактором зниження продуктивності праці. Особливо шкідливі шуми великої інтенсивності і частоти, а також безперервні одноманітні звучання того чи іншого джерела шуму. З гігієнічної точки зору допустимий рівень шуму в такому інтервалі частот, який не має шкідливої дії на організм людини.

Максимальний і мінімальний звуковий тиск (P₁, P₀) і його інтенсивність (J₁, J₀), що сприймається людиною як звук, називається - пороговим. Мінімальне значення (поріг чутливості), прийняте за одиницю порівняння, відповідає ледь чутним звукам при частоті 1000 гц і дорівнює:

P₀ = 2 х 10^-4 н/м²;

J₀= 10^-16 Вт/м². (17)

Максимальне значення (поріг больового відчуття) збігається із звуком, який породжує в органах слуху больове відчуття і при частоті 1000 гЦ дорівнює:

Р = 2 х І0^-2 Н/м²;

J= І0^-2 Н/м² (18)

Таким чином, енергія звуку на межі больового відчуття в 10^-14 раз перевищує енергію порогу чутливості.

Орган слуху людини здатний розрізняти збільшення звуку в 0,1 Б, а на практиці при вимірюванні звуків і шумів застосовується величина децибел (дБ).

Рівень сили звуку L (в дБ) визначається за формулою

(19)

Інтенсивністю (силою) звуку називають кількість звукової енергії, яка проходить через одиницю площі, перпендикулярної до напрямку звуку в одиницю часу. Ця величина вимірюється в Вт/м .

Рівень інтенсивності, або силу звуку, можна визначити за звуковим тиском

(20)

Рівень інтенсивності різноманітних звуків на відстані 1м, дБ:

шепіт 10...20;

тиха мова 40...50;

голосна мова 60...70;

шум на вулиці 70...80;

шум реактивного двигуна 160...130.

Стандарт 12.1.003-88 встановлює таку класифікацію шумів: постійні (рівень звуку за 8-годинний робочий день змінюється в часі не більше ніж на 5дБ) і непостійні (рівень звуку за 6-годинний робочий день змінюється в часі не менше ніж на 5дБ) при вимірюваннях на тимчасовій характеристиці "повільно" шумоміра [4, с. 4-6].

Непостійні шуми бувають:

коливні - рівень звуку безперервно змінюється в часі;

переривчасті - рівень, звуку різко спадає. до рівня фонового шуму;

імпульсні - складаються з одного або кількох звукових сигналів, кожний тривалістю менше 1с і при цьому рівень звуку в децибелах при включенні характеристик "повільно" і "імпульс" відрізняється не менш як на 10дБ.

Характеристикою постійного шуму на робочих місцях є рівні звукових тисків в активних смугах в децибелах із середньо геометричними частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 6000 Гц.

Дотримуючись СН 245-88 рівень звукового тиску на постійних робочих місцях (кабіна трактора, місце оператора АВМ та ін.) у виробничих приміщеннях повинен бути обмежений величиною 80дБ при частоті 1000 Гц. Цими нормами передбачається пониження допустимого рівня звукового тиску на 5 дБ (додаток 7).

Прилади і обладнання: магнітофон із записаними на плівку шумами, інші джерела шуму, шумомір ІШВ-І, генератор ГЗ-І8, частотомір ЧЗ-7.

Порядок виконання роботи

Вимірювання сили і рівня чутності шуму може бути виконано шумоміром. Високочутливий мікрофон шумоміра сприймає шум, а коливання мікрофона трансформуються і реєструються індикатором, шкала якого градуйована в децибелах.

Шумомір ІШВ-І показує рівень сили шуму і частотні характеристики шуму. Коректуючи частотні характеристики "А" і "В" відповідають рівню чутливості 40 і 70 фон.

Вимірювання загального рівня чутності шуму повинно проводитись при установці перемикача частотних характеристик шумоміра в такі положення:

40 фон (А) - при вимірюванні рівня від 30 до 55 дБ;

70 фон (В) - при вимірюванні від 35 до 85 дБ, а при рівні чутливості від 85 до 130 перемикач характеристик потрібно поставити в положення "С".

Шумомір розташувати поблизу джерела шуму. Зняти верхню кришку, встановити перемикач рівнів шуму в положення "калібрування" (120 дБ); перемикач характеристик - в положення "О"; перемикач швидкості вимірювань - у положення "швидко".

Зняти піддон у нижній частині футляра і ввімкнути комплект батарей, встановивши фішки в гніздо батареї, потім закрити піддон. Увімкнути живлення, поставити перемикач в положення "ВКЛ". При цьому повинна загорітись сигнальна лампочка.

Встановити перемикач характеристик в положення „Анод". Стрілка індикатора повинна зупинитися в червоному секторі або праворуч нього.

Встановити перемикач характеристик знову в положення "С”, перемикач рівнів - у положення "калібрування" (зачекати 10 хв, поки стрілка приладу зупиниться).

Зняти ковпачок регулятора підсилювача і, повертаючи викруткою вісь регулятора підсилювача, знайти положення осі, при якому стрілка встановиться в проміжках зеленого сектора шкали.

Витягти мікрофон і подовжувач із кришки. В залежності від роду роботи можна встановити мікрофон на лицьовій панелі, викручуючи його стійку в стакан або тримати його в руках. Роз'єднання мікрофонного кабелю вставити в гніздо на лицьовій панелі. Надіти ковпачок регулятора підсилення, поставити перемикач рівня в положення 120 дБ, після цього шумомір готовий до роботи.

При вимірюванні рівня сили шуму потрібно слідкувати за стрілкою приладу. Якщо стрілка зупинилася ліворуч поділки "О" шкали, слід перевести ручку перемикача рівня в бік менших рівнів (проти годинникової стрілки), поки стрілка приладу не опиниться праворуч поділки "О". Рівень сили шуму дорівнює алгебраїчній сумі показників перемикача рівнів і стрілки індикатора.

Наприклад: показники перемикача - 80 дБ;

показники стрілки приладу - 7 дБ;

вимірюваний рівень 80 + 7 = 87 дБ ,

Такий результат можливий при положенні лімба проти "90" і показу стрілки "-3", тоді 90 + (-3) = 87. Бажано проводити вимі­ри таким чином, щоб стрілка приладу завжди розміщувалась на пра­вій частині шкали.

Лівою (від’ємною) ділянкою шкали слід користуватися тільки при вимірюванні сили шуму менше 30дБ. Якщо стрілка приладу дуже коливається і відлік утруднений, слід встановити перемикач швид­кості вимірювання в положення "повільно". При перервах між вимі­рюваннями понад 10с прилад слід вимикати.

У виробничих приміщеннях з рівномірним розподілом шумного обладнання шум слід вимірювати у двох точках по поздовжній осі приміщення на відстані 1/3 від поперечних стін на висоті 1,5 м від підлоги.

При скупченому розміщенні шумових агрегатів дослідження про­водять на відстані 1 м від агрегату збоку джерела на висоті 1,5 м від підлоги.

Шум робочого двигуна трактора або самохідного шасі вимірюють у кабіні на рівні вуха тракториста при різних положеннях дверей і вікон, різних режимах роботи двигуна; на двигуні - при підня­тих бокових щитах капота і встановленому мікрофоні шумоміра на відстані 20-25 см від досліджуваного вузла (передавальний механізм, вихлопна система). Від заданих джерел провести виміри рівня шумів і результати занести до протоколів № 1 і 2.

Зробити висновки про порівняння шумності різних джерел (протокол №1) і про ступінь точності методу розрахунку сумарного шуму у порівнянні з його безпосереднім виміром (протокол № 2).

Протокол №1

Рівень шуму різних джерел

№ п/п	Об’єкт вимірювання	Рівень шуму, дБ

Протокол №2

Порівняння величвини шумів

№п/п	Рівень шуму, дБ		Додаток	Сумарний рівень шуму
				вимірюваний	підрахований

Слід враховувати, що сумарний рівень сили шуму від однакових за силою шуму джерел і рівнем віддаленої від неї точки дорівнює

(21)

де: L - сумарний рівень шуму, дБ;

L₁- рівень шуму одного джерела;

n - число джерел шуму.

Звідси при двох (n = 2) однакових за інтенсивністю джерелах шуму сумарний рівень сили шуму збільшується всього на 3 дБ відносно кожного з них окремо (оскільки 10lgn=10·0,3=3). Сумарний рівень сили шуму двох різних за інтенсивністю джерел L₁ і L₂ можна визначити з формули

(22)

де: L - сумарний рівень шуму, дБ;

L₁ – більший з двох сумарних рівнів;

L₂ – додаток, визначений за табл. 7, дБ.

Якщо є декілька різноманітних джерел шуму, додавання за формулою (22) виконується послідовно.

Таблиця 13

Визначення додатку

Різниця рівнів двох джерел	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Величина додаткова до більшого з рівнів шуму	3	2,5	2	1,7	1,2	1	0,8	0,7	0,6	0,5

Якщо різниця рівнів двох джерел перевищує 6-8 дБ, то з рів­нем гучного джерела порівняно з більш гучним можна не рахуватися.

Контрольні запитання

1. Що таке шум?

2. Які бувають шуми?

3. В яких одиницях вимірюється шум?

4. Які прилади застосовують для вимірювання шуму?

5. Які санітарні норми шуму для кабін сільськогосподарських машин?

6. Що таке інфра- та ультразвуки і в яких одиницях вони вимі­рюються?

Завдання для самостійної роботи

1. Вивчити заходи захисту від шкідливого впливу шуму [7, с. 120-124].

2. Порівняти одержані результати шуму з нормами та зробити висновки [6, с. 141-149].