Измеритель шума

Сумарна інтенсивність відмов:

3.1. Класифікація вимірів по точності

Джерела похибок при вимірі шуму машин досить різноманітні. Похибки можуть перевищувати десятки децибел. Визначення похибок дозволяє їх частково усунути й частково зменшити, наблизивши до припустимої величини. Важливою умовою при визначенні похибок є досягнення повторюваності результатів. Відсутність повторюваності свідчить про несправність апаратури, нестабільності роботи джерела та відсутності навичок у оператора. Перевагу віддають даним, отриманим за допомогою більш точних приладів, але й тут необхідні критерії точності. Так ми приходимо до поділу вимірів по точності на класи. Розрізняють три класи: I, II і III. Виміру по I класі проводяться в добре оснащених базових лабораторіях, по II класі - у лабораторіях промислових підприємств і по III класі - у цехах, де важко створити звукове поле. Наближені методи розрахунку шумових характеристик також дають результати, що відповідають III класу.

I клас точності вимірів вимагає наявності прецизійних приладів, високоякісних заглушених або ревербераційних камер необхідних розмірів, низького рівня перешкод і суворого дотримання методів вимірів. Допускається внесення поправок у показники приладів по даним їх градуювання.

II клас точності вимірів допускає застосування приладів нормальної точності. Якість звукового поля може бути дещо гірше, ніж потрібно для I класу. Застосовують методи вимірювання у вільному й відбитому полях, а також методи з використанням зразкового джерела. Допускається внесення поправок, що враховують перешкоди.

III клас точності вимірів також вимагає застосування приладів нормальної точності, але допускає знижену точність їх градуювання, а також застосування приладів застарілих типів. Допускаються відхилення від встановлених методів виміру та виміри при підвищеному рівні перешкод. Виконання або невиконання всіх умов для певного методу вимірів у багатьох випадках може бути основою для віднесення вимірів до того або іншого класу.

Випадкові похибки вимірів.

Найбільш достовірним прийнято вважати середнє значення вимірюваної величини, рівня звукового тиску або рівня звуку (А). Середнє значення утворюється як при усередненні декількох результатів в одній точці на вимірювальній поверхні , так і при усередненні декількох результатів для різних точок .

Похибку окремого виміру найбільш часто характеризують середньоквадратичними значеннями , отриманими на підставі ряду вимірів. Два окремих виміри, зроблених у різних лабораторіях з однаковою погрішністю можуть у виняткових випадках розрізнятися між собою на 3 . Більше розходження малоймовірне.

Якщо зроблено m вимірів і обчислене середнє значення , то його похибку характеризують величиною середньоквадратичної похибки результату S_m=/ . Величина S_m може бути зроблена досить малої шляхом збільшення числа вимірів m. Аналогічно при усередненні значень для різних точок на вимірювальній поверхні довірчий інтервал, що характеризує розкид середнього значення, звужується при збільшенні числа точок, і похибка вимірів зменшується.

Іноді похибку характеризують середньою, імовірною й граничною погрішностями, що піддаються простому перерахуванню, якщо встановлено, що закон розподілу похибок нормальний.

Нормальність закону розподілу величини може порушуватися під впливом регулярно, впливаючого фактору. Так, наприклад, випромінювання звуку зі спрямованим джерелом у ревербераційній камері викликає порушення випадкового характеру розподілу щільності звукової енергії в камері, і область від відображеного поля з випадковим розподілом віддаляється від джерела.

Слід зазначити, що величина у, називана також стандартним відхиленням, має сенс при будь-якому законі розподілу величини.

Систематичні похибки вимірів.

Систематичними називають похибки, пов'язані з відхиленням характеристик приладів, звукового поля та величин, що входять у розрахунок, від заданих значень.

Систематичні похибки можуть бути постійними за знаком у всьому діапазоні вимірів або змінними за знаком ( + ) або (-) і містити постійну та змінну складові.

Окремі складові систематичної похибки виявляють градуюванням апаратури, заміною деяких приладів у вимірювальному тракті приладами інших типів або порівнянням результатів вимірів, отриманих незалежними методами. Систематичні похибки нерідко зустрічаються також при невідповідності методів вимірів і градуюванні приладу.

Розрізняють наступні систематичні похибки: основні, додаткові й не виключені систематичні залишки.

3.2. Помилки, пов'язані з частотною характеристикою чутливості вимірювача шуму.

Частотна похибка чутливості шумоміру складається з постійної для всіх частот складової, пов'язаної з підсиленням, і зі змінною складової, що повинна вкладатися в допуски на відхилення частотної характеристики чутливості від номінального значення. Постійна складова може бути визначена та потім виключена в результаті градуюванні шумоміра та визначення середнього для всіх частот значення рівня чутливості. Із цією метою діапазон частот розбивають на n рівних, відносних інтервалів і складають рівні чутливості в цих інтервалах за правилом додавання рівнів. Від отриманої суми віднімають 10lg і одержують середній рівень чутливості відносно н/м². Різниця між рівнем, відзначеним у паспорті калібратору шумоміра й середнім рівнем, обчисленим для відповідного положення дільника, є постійним виправленням, що додають до показання шумоміра. Це виправлення може бути врахована зміною настановного рівня в калібраторі. Якщо змінна складова, що залишилася, систематичної похибки чутливості не виходить із поля допуску на нерівномірність характеристики, то можна чекати, що похибку шумоміра при вимірі шуму із широким спектром не перевищить величини максимального відхилення поля допуску від номіналу в середній частині частотного діапазону, тобто ±3 дБ для шумоміра нормальної точності й ± 1 дБ для прецизійного шумоміра.

Цими значеннями й визначається в основному частотна похибка шумоміра, що пройшов перевірку. Частотні виправлення до показань шумоміра, що пройшов градуювання (тобто визначення частотної характеристики чутливості), можуть бути використані для обчислення виправлення при вимірі шуму з певним відомим спектром (табл. 3.1.). Виправлення виявляються рівними енергетичній різниці між сумарним рівнем звукового тиску шуму, обчисленим по спектрі, і сумарним рівнем звукового тиску шуму, обчисленим по спектрі, відкоректованому по таблиці поправок до показань шумоміра. Похибку градуюванні шумоміра 0,5 дБ.

Таблиця 3.1

Частотні виправлення до показань шумоміра

Виправлення Д=68--65=3 дБ. Аналогічно може бути обчислене виправлення для випадку «білого» шуму, у якого спектральний рівень підвищується із частотою на 3 дБ на кожну октаву, а також «рожевого» шуму, з постійним спектральним рівнем в октавних смугах.

3.3. Помилки, пов'язані з чутливістю селективного вимірювального тракту

Селективний вимірювальний тракт може бути представлений у вигляді шумоміра з фільтрами; шумоміра та електричного аналізатора; вимірювальні мікрофони, мікрофонного підсилювача; електричного аналізатора й індикаторного приладу та ін. При градуюванні селективного тракту визначають виправлення до його показань у кожній частотній смузі звіренням тракту (включаючи мікрофон) зі зразковим вимірювальним трактом на білому шумі.

Якщо величина цих поправок не виходить із поля допуску, необхідного нормативними документами й гарантованого виробником, то на вимірювальний тракт видається свідоцтво про державну перевірку. У цьому випадку вимірювальний тракт використовується без внесення поправок на його чутливість.

Якщо величина поправок виходить за поля допуску, то для обліку систематичної похибки вносять виправлення для кожного смугового фільтра. Виправлення придатні для діапазону рівнів, при яких відхилення амплітудної характеристики тракту (залежності показань індикатора від величини на вході тракту) від лінійної не перевищує 1--2 дБ. Ця величина також контролюється при державній перевірці.

В експлуатаційних умовах можуть бути проконтрольовані характеристики як наскрізного тракту (включаючи мікрофон) звіренням на чистих тонах з показаннями зразкового мікрофона, так і окремих елементів тракту: атенюатора, підсилювача, фільтрів, індикаторного приладу шляхом подачі на електричний вхід тракту сигналу постійного рівня від генератора синусоїдальної напруги, що має досить точний дільник. Індикаторний прилад тракту контролюють при цьому, звіряючи його на чистих тонах зі зразковим вольтметром. Якщо при держперевірці вимірювального тракту виправлення до показань дільника та шкали виявляться вище норми, то, у вигляді виключення, на них дають таблиці поправок, внесених у показання приладу при вимірі шуму. Похибку визначення поправок на чутливість у=1 дБ. Для градуювання селективних трактів по чутливості можуть бути використані також чисті тони, однак обчислити виправлення при цьому для широкосмугового шуму важко.

3.4. Помилки, пов'язані з направленістю мікрофона

Описані систематичні похибки відносяться до випадку застосування приладів у вільному полі та орієнтації мікрофона в напрямку до джерела звуку.

Виміри у відбитому полі вимагають визначення рівня чутливості приладу у відбитому полі Е2. Ця величина може бути визначена градуюванням мікрофона (шумоміра) у ревербераційній камері по методу звірення зі зразковим ненаправленим мікрофоном або вирахуванням (у децибелах) від відомого рівня чутливості у вільному полі Е1 індексу спрямованості мікрофона

Е2 = Е1 -(ІС).

Для селективних трактів можна врахувати відповідні виправлення для кожної середньої частоти фільтра, а для шумоміра -- лише електричною корекцією частотної характеристики чутливості по частотній характеристиці індексу спрямованості мікрофона, застосованого в шумомірі.

Припустимі відхилення характеристики спрямованості вимірювального мікрофона від кругової в діапазоні кутів ±90° для шумоміра нормальної точності наведені в табл. 3.2

При вимірі в проміжній області між вільним і відбитим.

Таблиця 3.2

Припустимі відхилення характеристики спрямованості вимірювального мікрофона від кругової в діапазоні кутів ±90° для шумоміра нормальної точності.

3.5. Помилки, пов'язані з характеристикою детектора

У шумовимірюючій апаратурі рекомендується застосовувати квадратичний детектор, який допускає енергетичне додавання обмірюваних рівнів. Лінійне детектування у випадку нормального розподілу миттєвих значень сигналу дає похибку порядку 1 дБ у порівнянні з квадратичною. Піковий детектор дає показання при вимірі шуму, на декілька децибел, що відрізняються від показань квадратичного детектора, якщо вони однаково відградуюванні на чистому тоні.

Цим пояснюється, що сума спектральних рівнів, обчислена по записі спектра на деяких самописцях, відрізняється від сумарного рівня.

У шумомірах, допущених до застосування, характеристика детектора задовольняє необхідним вимогам. Це не ставиться до деяких типів самописів рівня (Н-110, 2304 і ін.), що мають детектор, близький до пікового. Отже, показання їх істотно залежать від пікфактора сигналу. Похибки цих самописців при абсолютних вимірах дозволяють вважати результати вимірів орієнтовними. Самописці з квазипіковим детектором можуть використовуватися для відносних вимірів при контролі продукції, але не для точного визначення шумових характеристик рівня звукової потужності й рівня звуку (А).

3.6. Помилки, пов'язані зі звуковим полем

Вільне звукове поле контролюють за допомогою допоміжного джерела (гучномовця) або, що менш бажано, за допомогою випробуваної машини. Систематична похибку, зв'язана зі звуковим полем, у цьому випадку дорівнює різниці між рівнем сумарного звуку (прямий звук плюс відбитий звук) і рівнем прямого звуку в точці прийому. Виділити прямий звук із сумарного можна графічно шляхом побудови за даними вимірів кривої спаду рівня звукового тиску зі збільшенням відстані від джерела (рівень звукового тиску залежно від логарифма відстані). Різниця в децибелах між експериментальною кривою спаду та прямою з нахилом 6 дБ на відрізок, що відповідає подвоєнню відстані, представляє відхилення поля від «закону оберненої пропорційності», тобто систематичну похибку. Сполучити обидві криві можна в точці, що задовольняє цьому закону, наприклад, на відстані від випромінювача, рівній його подвоєному діаметру. Для наближеного контролю поля стандарт рекомендує не знімати всю криву спаду рівня, а визначати різницю рівнів у точці на половинній відстані від машини й у вимірювальній точці. Різниця повинна бути не менш 5 дБ. Можна також визначати різницю рівнів у вимірювальній точці і на подвоєній відстані. У цьому випадку різниця повинна бути не менш 4 дБ. Різні значення допуску пов'язані зі збільшенням впливу відбитого поля на подвоєній відстані. Систематична похибку, пов'язана з відхиленням від вільного поля, допускається рівною 1,5--2 дБ для I і II класів. Стандарт допускає виміру за методикою вільного поля і при трохи більшій систематичній похибці. Це повинно бути зазначено в протоколі вимірів, і виміри в цьому випадку відносять до III класу.

Виходячи із заданої похибки поля в точці вимірювання, розрахуємо припустимі значення різниці рівнів при контролі вільного поля за методами подвоєння вимірювальної відстані й ділення цієї відстані навпіл.

Відкладемо по осі абсцис (Рис. 3.1. Визначення впливу відбитого

звуку на похибку вимірів у вільному звуковому полі.) відносні відстані до крапкового джерела r/r₀ у логарифмічному масштабі та виберемо вимірювальну точку на відстані r/r₀= 1.

По осі ординат відкладемо перевищення рівня в порівнянні із рівнем на вимірювальній відстані, прийнятій за 0.

Визначимо різницю рівнів у крапках b₁ і b₂ якщо пряма а₁ а₂ відповідає закону оберненої пропорційності між звуковим тиском v відстанню до випромінювача, а відрізок Д=а₁b₁ =1 дБ представляє припустиму похибку поля в точці виміру.

Рис. 3.1

Рівень відбитого звуку L_від для кривій (b_0,5, b₁, b₂), визначимо як енергетичну різницю між рівнем у точках b₁ і а_1. Тому що рівні в цих точках розрізняються на 1 дБ, енергетична різниця рівнів буде на 5,8 дБ менше, ніж рівень у точці а₁, тобто у всіх точках приміщення

L_від =L_a1 -- 5,8 дБ.

Прийнявши для визначеності, наприклад, L_a1=70 дБ, одержуємо L_від =64,2 дБ. Рівень у точці b₂ дорівнює енергетичній сумі рівнів у точці аз прямого звуку й рівня L_від , обчисленого раніше. Тому що рівень у точці а₂ на 6 дБ менше, ніж у точці а₁, то його величина дорівнює L_a2=70--6 =64 дБ. Енергетична сума L_a2 і L_отр буде дорівнюєвати відповідно до номограми, 66,9 дБ. Інакше кажучи, рівень у точці b₂ (L_b2 ) виявляється рівним 66,9 дБ, а рівень у точці b₁ (L_b1 ) -- рівним 70 + 1 = 71 дБ.

При контролі поля визначають арифметичну різницю рівнів у точках b₁ і b₂, що у нашім випадку виявляється рівної 71--66,9=4,1 дБ. Аналогічно, для випадку контролю поля за методом ділення вимірювальної відстані навпіл отримаємо арифметичну різницю рівнів у точках b_0,5 і b₁, рівну 5,3 дБ.

Результати 4,1 і 5,3 дБ справедливі при будь-яких значеннях рівня L_аl при заданій похибки в точці а₁, рівної 1 дБ, тобто в певному заглушеному приміщенні. Отже, якщо допустити в точці виміру похибку поля, рівну 1 дБ, тобто при контролі поля за методом подвоєння відстані варто допустити різницю рівнів не менш 4,1 дБ, а при контролі за методом ділення вимірювальної відстані навпіл -- не менш 5,3 дБ

Для припустимої похибки Д=1,5 дБ отримаємо відповідно 3,3 і 5,0 дБ. Для припустимої похибки Д= 2 дБ -- відповідно 2,8 і 4,5 дБ. Можуть бути обчислені також мінімально припустимі різниці рівнів для проміжних точок кривої спаду рівнів звукового тиску.

У табл. 3.3. наведені значення мінімально припустимої різниці для Д= 1,5 дБ.

Таблиця 3.3

Мінімально припустимі різниці рівнів при контролі вільного поля ДL у децибелах на вимірювальній відстані r/r₀=1 і на допоміжній вимірювальній поверхні на відстані r/r₀

Відбите поле також контролюють за допомогою допоміжного джерела. При цьому визначають мінімальну відстань від джерела, починаючи з якого на даній частоті можна зневажити прямим випромінюванням і вибрати вимірювальні точки. Систематичною погрішністю виміру (у цьому випадку) буде різниця між сумарним рівнем звукового тиску (прямий звук і звук відбиття) і відбитим рівнем звукового тиску. Величина цієї похибки звичайно не перевищує 1 -- 2 дБ на відстанях, рівних або більших, ніж три граничних радіуси.

Якщо при вимірюванні рівня звукової потужності у відбитому полі прагнуть досягти похибку вимірів менше, ніж 2 дБ, то до результату обчислення рівня звукової потужності додають виправлення в децибелах, що враховує збільшення щільності звукової енергії біля стінок приміщення (чисельник) і зростання звукового тиску поблизу джерела (знаменник) у порівнянні з тиском у точці вимірювання:

Д=10*lg[(1+S_v^л/8*V)/(1-б)],

де S_v - площа поверхонь, що обгороджують, приміщення, м²;

V -- об'єм приміщення, м³;

л, -- довжина хвилі, м;

середній коефіцієнт поглинання;

А -- еквівалентна площа звукопоглинання, м².

Відповідна систематична похибку зростає в області низьких частот пропорційно збільшенню чисельника і в області високих частот пропорційно зменшенню знаменника. Систематичні похибки, пов'язані з полем, при вимірі за методом зразкового джерела шуму не грають істотної ролі. Вони можуть впливати на результати, якщо випробувана машина має значну спрямованість випромінювання, що відрізняється від спрямованості зразкового джерела шуму.

При вимірі в ближньому полі, на відстані 1 м від зовнішнього контуру машин з l_mах >0,75 м, похибки, пов'язані з полем інтерференції, не піддаються точному обліку. Звукове поле в приміщенні при цьому контролюють, як прийнято для випадку вільного поля.

3.7. Помилки, пов'язані з акустичними завадами

Розрізняють постійні і коливні в часі систематичні похибки, пов'язані з акустичними перешкодами.

У першому випадку відповідне виправлення до результату виміру ДL обчислюють за правилом вирахування рівнів, причому від сумарного рівня L_cyм (рівень сигналу плюс рівень перешкод) віднімають рівень перешкод L_пер , вимірювальний при виключеному випробуваному джерелі шуму. Різниця L_cyм - L_пер, від 9 до 6 дБ відповідає ДL=1 дБ, різниця від 5 до 4 дБ відповідає ДL = 2 дБ.

Систематичні похибки через передачу структурного звуку важко піддаються обліку, і стандарти рекомендують зменшувати їх за допомогою належного фундаменту й амортизаторів.

Приклад. Обчислити випадкову похибку вимірів. Результати вимірів в одній точці вільного поля на вимірювальній поверхні L_k і у вісьмох точках Lі, наведені в таблиці 3.4 та 3.5.

Таблиця 3.4

Виміри вільного поля на вимірювальній поверхні L_k

Для однієї точки на вимірювальній поверхні вимірів:

;

дБ;

дБ.

Для восьми точок на вимірюваній поверхні наведені у таблиці 3.5.

Таблиця 3.5

Виміри вільного поля на вимірювальній поверхні у вісьмох точках Lі

дБ

дБ

дБ

Для степені надійності Ь=0,7 і числа степені свободи b = 8-1=7, t =1,12

дБ

Середнє значення виміряного рівня лежить у довірчому інтервалі

3.8. Помилки, пов'язані з акустичними завадами

Для зменшення похибок проводять наступні організаційні й технічні заходи.

Стандартизація методів виміру шуму окремих видів машин.

На підставі старих стандартів розробляють стандарти, що враховують специфічні особливості випромінювання шуму різними видами й групами машин, у яких вказують режим роботи машини, уточнюють положення мікрофона й вибирають метод виміру з рекомендованих в основному стандарті, пропонують виміри по сферичній або напівсферичній вимірювальній поверхні, встановлюють необхідність виміру показника спрямованості та ін. Подібні уточнення ведуть до більшої однаковості проведення вимірів для певного виду машин і до зменшення систематичних і випадкових похибок.

Стандартизація шумовимірюваної апаратури.

У нашій країні ще не розроблені стандарти на шумоміри фільтри, вимірювальні мікрофони, хоча рекомендації із шумомірів нормальної точності й прецизійним, а також рекомендації з фільтрів Міжнародної електротехнічної комісії (МЕК) є.

Відсутність стандартів на прилади гальмує їхнє серійне виробництво і зняття з виробництва застарілих зразків. Це заважає також держперевірці приладів.

Досвід спеціалізованих фірм по виробництву акустичної вимірювальної апаратури показує, що цінність апаратури значно зростає при її комплектності, централізованій розробці комплексу приладів, пристосованих до роботи в різних сполученнях. Розробка окремих приладів різними організаціями шкодить справі єдності вимірів у країні, тому що ці прилади часто виявляються неузгодженими між собою, що веде до систематичних похибок вимірів.

Підготовка фахівців.

Похибки вимірів істотно залежать від ступеня підготовки технічного персоналу, що проводить вимірювання. Але у вищому й середньому навчальному закладах ще недостатньо кафедр, що готують метрологів і акустиків. Тому найближчим часом планується організація семінарів, курсів, а також постійна консультація з питань вимірювання шуму машин на ВДНГ. Навчання включає знайомство з основами метрології, ипромінювання й поширення звуку, з обробкою результатів вимірів, пристроєм і характеристиками вимірювальної апаратури.

4. Економічна частина

4.1. Аналіз ринку

ОГЛЯД ТА АНАЛІЗ СУЧАСНИХ АНАЛОГІВ ОБ'ЄКТА ПРОЕКТУВАННЯ

В цьому розділі буде проведений огляд та порівняльна оцінка важливих параметрів деяких шумомірів вітчизняного та зарубіжного виробництва, які представлені на Українському ринку. Будуть виявлені недоліки та переваги у кожного з них.

Порівняльна оцінка буде проведена по таким головним критеріям:

- Клас точності.

- Стандарти.

- Лінійний діапазон частот.

- Частотний аналіз в реальному часі.

- Апаратні засоби та програмне забезпечення.

- Збереження даних.

Огляд підсилювачів зарубіжного виробництва

Рис. 4.1

На рисунку 1.1 представлено SVAN-912M - цифровий, 1-го класу точності аналізатор звуку й вібрації, призначений для акустичних вимірів, моніто-рингу шуму навколишнього середовища, оцінки впливу шуму й вібрації на здоров'я людини, контролю технічного стану машин. Використовуючи два цифрових процесори, SVAN-912M вимірює інфразвук, ультразвук, здійснює 1/1 і 1/3 октавний аналіз (включаючи статистичний аналіз у цих смугах), а також обчислює в реальному масштабі часу вузькосмуговий спектр. Всі ці виміри прилад виконує в частотному діапазоні від 0,5 Гц до 90 кГц. Всі виміри записуються в більшу енергонезалежну пам'ять (64 МБ із можливіс-тю запису більше 40000 значень) і легко переносяться в комп'ютер, викори-стовуючи програму SVAN_PC і стандартні інтерфейси USB, або RS-232C.

Разом з модулями SV06A і SV08A представляє чотирьох-канальну вимірювальну систему (кожний з каналів незалежний), що дозволяє вимірювати інтегральні значення шуму й вібрації, а також виконувати 1/ 1-1- і 1/ 3-октавний і вузькосмуговий аналіз по всім чотирьох каналах у режимі реального часу.

Недоліки: мало модулів програмного забезпечення.

Переваги: можливість запису більше 40000 значень, разом з модулями SV06A і SV08A представляє чотирьох-канальну вимірювальну систему, його вплив на звукове поле в ході вимірів зведене до абсолютного мінімуму.

На рисунку 4.2 представлений Інтегруючий шумомір 1 класу - 2239A Bruel&Kjear, що відповідає наступним технічним вимогам:

· IEC 60651 і 60804 частина1; IEC 61672 Клас1

· ANSI S1.4 -1983 і S1.43-1997 частина1.

· Зручне й просте калібрування

· Наочність відображення вимірюваних параметрів.

· Два детектори, що працюють паралельно, з можливістю одночасного виміру середньоквадратичних і пікових значень.

· Рідкокресталічний екран з підсвічуванням

· Вбудована пам'ять для зберігання 40 протоколів вимірів.

Рис 4.2

Недоліки: обмежена пам'ять 40 протоколами, не має програмного забезпечення.

Переваги: можливість одночасного виміру середньоквадратичних і пікових значень

Модульний прецизійний аналізатор звукових сигналів

2260 Investigator TM з пакетами програмного забезпечення для

аналізу звуку BZ7201, BZ7202, BZ7206

Дослідження шуму в навколишнім середовищі, октавний аналіз (BZ7201), октавний і 1/3 октавний аналіз (BZ7202 і BZ7206), моніторинг шуму, оцінка мір по зниженню шуму, одержання даних для подальшого аналізу, дослідження й удосконалення устаткування. Шумомір типу 1 згідно IEC і ANSI. Частотний діапазон 8 Гц - 20 кГц для 1/3 октавного аналізу (тільки для BZ7206). Анотації під час вимірів і виключення даних вимірів. Має внутрішню пам'ять ємністю 20 Мбайт. Керування записом звуку на комп`ютер. Автоматична реєстрація подій. Часовий інтервал реєстрації до 100 мсек (тільки для BZ7206). Інтерфейс для цифрових магнітофонів SONY. Дистанційне керування через модем. Автоматичне калібрування індексацією заряду (CIC). Широкосмугова й спектральна статистика.

Переваги: Портативний програмувальний аналізатор звуку 2260 базується на стандартної архітектурі й файлової системі персонального комп`ютера. Характеристики аналізатора можна змінити шляхом заміни пакета програмного забезпечення. Опції програмного продуктів, забезпечуючи

автоматичну вибірку подій, запис даних, дозволяють розширити можливості системи.

Огляд шумоміру вітчизняного виробництва.

ОКТАВА-101А

Шумомір-Аналізатор спектра призначений для виміру середньоквадра-тичних, евілентних і пікових рівнів звуку, рівнів звукового тиску (УЗД) в октавні й 1/3 октавних смугах частот з метою оцінки впливу звуку й інфразвуку на людину на виробництві й у жилих і суспільних будинках, визначення акустичних характеристик механізмів і машин, а також наукових досліджень. Живлення: вбудована акумуляторна батарея від мережі 220 В через блок живлення-зарядний пристрій. Режими вимірів звук, інфразвук

Клас точності 1. Діапазон вимірів (з мікрофоном 50мВ\Па) 20-145 дба (СКА) Лінійний робочий діапазон 80 дб. Частотна корекція А, З, Лин (1Гц-20 кГц)

Частотний діапазон 1,6 Гц- 20 кГц(режим Інфразвук) 10 Гц-20 кГц(режим звук). Частотні фільтри 1/ 3-3- октавні фільтри 1,6 Гц-16 кГц октавні фільтри 2 Гц-16кгц (клас 1 по мек 1260)

Недоліки: система живлення, прилад не мобільний, не має програмного забезпечення.

Переваги: оцінка впливу звуку й інфразвуку.

Шумомір Ш-3М

В комплект входить мірофоний кабель довжиною 1,5 м .Шумомір допускає підключення до електричного виходу різни приладів: аналізатора, магнітофона, самописця. Вихідний опір 10 кОм, найбільша напруга на виході 0,8 В. Живиться шумомір від сухих батарей ГБ-СА-45(2 шт.) и НС-СА (3 шт.). Ємність батареї невелика, тому шумомір не можна зоставляти увімкнутим більш ніж 5 хв. Підряд. Стан батареї контролюють по рискі на шкалі стрілкового індикатора. Для калібрування приладу перемикач чутливості встановлюють в положення «калібровка». При цьому напруга з виходу підсилювача подається на вхід, та підсилювач самозбуджується. При цьому стрілка індик ара повинна знаходитись в межах калібрую чого сектору. Акустична калібровка відсутня.

Недоліки: недостатньо велика ємність батарей, застаріла модель.

Переваги: Стрілковий прилад.

Враховуючи тенденцію збільшення шумового забруднення середовища приводяться вимірювачі шуму. Шум є важливим аспектом сучасного життєвого середовища й визначення його параметрів більше не надається лише фахівцям акустиці й вимірювальній техніці.

Схема, що розроблялась.

де: ВШ - вимірювач шуму;

ПОС - пристрій обробки сигналів;

T/CDMA - телефон CDMA-стандарту (передача сигналів по радіоканалу);

ПВІ - пристрій відображення інформації

Система розробляється для вимірювання рівню шуму та вібрацій. Застосування - контроль умов праці та атестація робочих місць також незалежна експертна оцінка шумового забруднення навколишнього середовища (для забудови тощо).

Головний конкурент- фірма «Спана»

4.2. Оцінка рівня якості виробу

4.2.1. Вихідні положення

Оцінка рівня якості виробу проводиться з метою порівняльного аналізу і визначення найбільш ефективного в технічному відношенні варіанту інженерного рішення.

При наявності кількісної характеристики властивостей виробу коефіцієнт технічного рівня можна визначити за формулою:

де - відносний (одиничний ) і-й показник якості,

- коефіцієнт вагомості і-го параметру якості

Відносні (одиничні) показники якості будь-якому параметру Ці якщо вони

знаходяться в лінії залежності від якості, визначаються за формулами:

(2.2) або

(2.3)

де і - числові значення і-го параметру відповідно нового і базового виробів. Формула 2.2 використовується при розрахунку відносних показників якості, коли збільшення величини параметру веде до покращення якості виробу і формула 2.3 - коли із збільшенням величини параметру якість виробу погіршується. У випадку, коли зв'язок між параметрами і якістю виробу нелінійний, тоді використовуються наступні формули:

(2.4)

або

(2.5)

Значення відносного показника якості повинно бути більше одиниці - при покращенні і-го показника якості і менше одиниці - при його погіршенні.

4.2.2. Обгрунтування системи параметрів виробу і визначення відносних показників якості

Можна використати цілий ряд показників - це показники призначення, надійності, конструкції, безпеки, ергономічні показники, естетичні, економічні й комерційні. Виберемо найбільш важливі показники :

- тип шумоміра - показник без якого не запрацює система;

діапазон частот - важливий показник, який характеризує можливості
шумоміру;

пакет для октавного й 1/3 октавного аналізу - один з важливих показників.

Ці найважливіші характеристики не можуть бути використанні для визначення показника конкурентноздатності, так як вони є цільовими показниками і визначають сектор ринку потенційних покупців.

Оберемо найважливіші параметри, що характеризують якість виробу:

X1 - Мобільність приладу.

Х2 - Частоний діапазон.

ХЗ - Вага та габарити приладу.

Х4 - Частотний аналіз в реальному часі.

Х5 - Ємність вбудованої пам'яті.

Х6 - Пакети програмного забезпечення.

Таким чином, ми вибрали шість найбільш важливих параметрів, і тепер необхідно визначити коефіцієнт вагомості кожного з них.

4.2.3 Визначення коефіцієнтів вагомості параметрів

Встановлення чисельних значень коефіцієнтів, що визначають важливість показників, виробляється спеціальною експертною комісією (5 чоловік). Після докладного обговорення й аналізу показників кожен експерт оцінює ступінь їхньої важливості шляхом присвоєння їм різних рангів. Найважливішому (на думку експерта) показнику ставиться ранг 1, менш важливому ранг 2 і т.д.

Результати експертного ранжирування показників приведені в таблиці 4.1

Таблиця 4.1

Перед подальшою обробкою необхідно перевірити суму рангів по кожному стовпчикові, що повинна дорівнювати: n*(n+1)/2=6*(6+1)/2=21, де n- кількість оцінюваних параметрів.

Визначення можливості використання результатів рангування показників для подальших розрахунків проводять на підставі розрахунку коефіцієнта конкордації (погодженості) експертних оцінок. Для цього:

а) визначається сума рангів кожного показника (по рядках) ,

де - ранг і-го параметру, визначений 1-м експертом; N - кількість експертів.

Виконується перевірка загальної суми рангів, яка повинна дорівнювати Rі1=N*n*(n+1)/2=5*6*(6+1)/2=105;

б) підраховується середня сума рангів Т по формулі Т =(1/n)* Rі1=
=(1/6)*105=17,5;

в) визначається відхилення суми рангів по кожному параметру від
середньої суми Дi = Rі-T.

Сума відхилень за всіма показниками повинна дорівнювати нулю.

г) розраховується квадрат відхилень по кожному показнику Ді² загальна сума квадратів відхилень

;

S=388

е) визначається коефіцієнт конкордації по формулі W=12*S/(N*(n-n)).

Величина коефіцієнта конкордації може мати значення в діапазоні W < 1 ,0; у випадку повної узгодженості думок експертів W = 1 ,0; чим більше непогодженість думок експертів при рангуванні показників, тим менше величина W. W=0,9.

Порівнюємо з мінімально припустимою величиною Wн (для виробів електровимірювальної і радіотехніки Wн = 0,77) W>Wн , тому отримані дані заслуговують довіри І придатні для подальшого використання.

4.2.4 Оцінка попарного пріоритету показників

Використовуючи отримані від кожного експерта результати рангування показників, проводиться попарне порівняння всіх параметрів і результати заносяться в таблицю 2.2.

Для цього послідовно порівнюються попарно всі показники і визначаються співвідношення в такий спосіб:

а) якщо з розглянутої пари показників перший більш важливий стосовно
порівнюваного, пріоритет вихідного показника визначається терміном
''більш важливий" і йому присвоюється знак " > " /числова оцінка 1,5/ ;

б) якщо з розглянутої пари показників перший менш важливий стосовно
порівнюваного, пріоритет вихідного показника визначається терміном "менш
важливий" і йому присвоюється знак " < " /числова оцінка 0,5/ ;

в) якщо показники однаково важливі, то їхній пріоритет визначається терміном "рівноцінно" і йому присвоюється знак " = " /числова оцінка 1 ,0/. На підставі проставлених знаків попарного пріорітету визначається підсумок, виходячи з думок всіх експертів (таблиця 4.2).

Таблиця 4.2

Отримані дані чисельної оцінки попарного пріоритету показників використовуються для розрахунку величин коефіцієнтів важливості кожного показника, що зручно виконувати, використовуючи матрицю (таблиця 4.3 ).

Таблиця 4.3

Розрахунок вагомості (пріоритетності) кожного параметра фі проводиться за наступними формулами:

,

де - вагомість і-го параметру за результатами оцінок всіх експертів; визначається як сума значень коефіцієнтів переваги () даних усіма експертами по і-му параметру.

Аналізуючи останній стовпчик помічаємо, що найбільш важливим , на думку експертів, є параметр X1 - мобільність приладу.

4.3 Оцінка конкурентоспроможності виробу

Конкурентоспроможність - поняття відносне, чітко прив'язане до ринку, що носить визначений індивідуальний відтінок. Під конкурентоспроможністю варто розуміти ступінь відповідності виробу в даний момент обраному ринку по технічних, економічних, комерційних і інших параметрах.Звісно в даному випадку можна лише грубо оцінити пристрій по технічним характеристикам, так як пристрій являється виробом вузько цільового застосування і конкретно порівняти з іншим практично неможливо. В якості базового варіанта виберемо аналізатор звукових сигналів ОКТАВА-110А-BASIC" режим вимірів "Звук"+"Інфразвук"+"Ультразвук". На вибір базового виробу вплинули його високі характеристики. Найважливіші показники нашого виробу і базового наведені в таблиці 4.4.

Таблиця 4.4

Найдемо узагальнений показник якості по формулі: К_т.р=0,251*(1/1)+0,21*(1)+0,145*(0,5/0,5)+0,175*(1/0,3)+ +0,099*(20/100)+0,12*(0/3)=1,209

З приведених розрахунків видно , що розроблювальна система має більш високі технічним показники, з узагальненим коефіцієнтом якості Кт.р.=1,209

Конкурентоспроможність за економічними показниками, залежить від ціни споживання. Ціна споживання у свою чергу, складається з наступних елементів:

витрати на транспортування до місця користування;

експлуатаційні витрати;

ціна покупки.

Так як вага приладу складає 0,5кг. витрати на транспортування складуть мізерну частину відносно його ціни, якими можна знехтувати.

Експлуатаційні витрати являють собою зарплату обслуговуючого персоналу, річні амортизаційні відрахування, витрати на поточні ремонти і допоміжні матеріали . Так як виріб працює цілком автономно - то ж не потребує обслуговуючого персоналу І в термін безвідмовної роботи ремонту не підлягає.

Отже практично єдиний параметр, що впливає на економічну конкурентноздатніїсть виробу - це його покупна ціна.

4.4. Розрахунок собівартості системи вімірювання шуму

Собівартість - грошова форма поточних витрат підприємства на виробництво й реалізацію продукції.

Собівартість продукції має велике значення для підприємства. Вона показує, наскільки ефективно використовуються методи й предмети праці при виготовленні продукції. Від собівартості залежать такі показники виробництва, як прибуток І рівень рентабельності, тому аналіз собівартості продукції виступає як важливий інструмент пошуку нових резервів підняття ефективності виробництва.

4.4.1. Калькуляція собівартості

Для розрахунку повної собівартості системи необхідно визначити усі витрати підприємства, пов'язані з виготовленням і реалізацією виробу, відповідно до затверджених нормативів.

4.4.2. Сировина та матеріали

Витрати на придбання матеріалів по кожному найменуванню визначаються, виходячи з технічної норми витрати й оптової ціни одиниці матеріалу.

Таблиця 4.5

http://senator.com.ua/Shop/Details.aspx?Good=892717 ціни наведені на 24.05.07 (ноутбук)

http://www.ecolab.kiev.ua ціни наведені на 24.05.07 (шумомір та комплектуючі)

4.4.3 Витрати на покупні вироби й напівфабрикати

Витрати на покупні вироби і напівфабрикати визначаються аналогічно витратам на матеріали, виходячи з кількості на одиницю виробу, згідно схеми тракту і ціни за одиницю комплектуючих.

Так, як ми розробляємо систему з окремих вже готових приладів, то напівфабрикати нам не потрібні.

4.5 Основна заробітна плата

Дана стаття містить у собі тарифну зарплату, по даним НДІ "Радіовимірювач" станом на грудень 2005 року, доплати і надбавки. Витрати за цією статтею розраховуються по кожному виду робіт (операцій) залежно від норми часу (нормативної трудомісткості) та погодинної тарифної ставки робітників

,

де С_Ti. -- погодинна тарифна ставка для і-го виду робіт (операцій),грн;

t_Ші. - норма часу для і-го виду робіт (операцій), н. годин.

Загальну трудомісткість виробництва виробу (блока, вузла) можна приблизно визначити за формулою

,

де Т_B - трудомісткість виробництва виробу, годин;

Т_C.M - трудомісткість складально-монтажних робіт, годин;

К_C.M -- питома вага цих робіт у загальній трудомісткості виробництва виробу (Табл. 4.6).

Таблиця 4.6

Орієнтовно трудомісткість виробництва радіоелектронних виробів можна також визначити за слідуючими даними: заготівельні роботи - 0,2-0,4, механічна обробка - 0,3-0,4, складальні роботи - 0,2-0,4нормо-години на 1 кг маси конструкції, монтажні роботи -- 0,5-1,2 нормо-години на кожні 100 точок пайки. Інші невраховані роботи можуть бути прийняті у розмірі 20-25% сумарної трудомісткості врахованих робіт.

Розрахунок основної заробітної плати виробничих робітників зведений у таблицю 4.7.

Таблиця 4.7

Подобные документы

• Розрахунок технічних параметрів радіолокаційної станції (РЛС)

  Розрахунок технічних параметрів імпульсної оглядової радіолокаційної станції. Потужність шуму, коефіцієнт спрямованої дії антени передавача. Ефективна площина антени приймача. Енергія зондуючого сигналу: вибір та опис. Схема захисту від пасивних завад.
  
  курсовая работа [994,2 K], добавлен 19.10.2010
  

• Розробка схеми приймача цифрової тропосферної станції

  Розробка схеми приймача з цифровою обробкою інформації і обгрунтування вимог до нього. Аналіз аналого-цифрового перетворювача і вимоги до цього важливого елемента приймального тракту. Елементна база малошумлячого підсилювача. Знижка коефіцієнту шуму.
  
  реферат [570,6 K], добавлен 18.02.2010
  

• Розрахунок транзисторного резонансного підсилювача потужності

  Призначення, характеристики, основні вимоги до проектування та вибір режиму роботи резонансного підсилювача потужності. Вибір транзистора та схеми підсилювача, вольт-амперні характеристики транзистора. Схема резонансного підсилювача та його розрахунок.
  
  курсовая работа [87,2 K], добавлен 30.01.2010
  

• Розробка ультразвукового вимірювача рівня рідини

  Структурна схема пристрою ультразвукового вимірювача рівня рідини, принцип роботи. Конструкція і розташування деталей. Залежність частоти настройки від опору резистора. Обґрунтування елементної бази. Інтегральні мікросхеми. Розрахунок надійності роботи.
  
  курсовая работа [2,1 M], добавлен 05.12.2013
  

• Цифровий синтез частоти

  Принцип роботи суматора та частота переповнювання акумулятора фази. Призначення і основні властивості додаткових блоків DDS. Розрахунок фазового шуму вихідного сигналу та відносного джіттеру. Рівень побічних компонентів залежно від розрядності коду фази.
  
  контрольная работа [275,8 K], добавлен 06.11.2010
  

• Проектування радіомовного приймача діапазону КВ–1

  Розрахунок радіомовного приймача діапазону КВ–1 за заданими даними. Визначення таких його параметрів: смуга пропускання, припустимий коефіцієнт шуму, вхідний ланцюг, підсилювач радіочастоти, перетворювач радіочастоти, УПЧ, фільтр зосередженої селекції.
  
  курсовая работа [765,3 K], добавлен 29.04.2011
  

• Розрахунок електронних схем

  Вибір джерела живлення залежно від призначення підсилювача і необхідної вихідної потужності (напруга сигналу при навантаженні). Живлення ланцюгів транзистора. Властивості каскадів при різних ввімкненнях. Розрахунок амплітудно-частотних характеристик схем.
  
  курсовая работа [3,1 M], добавлен 24.02.2010
  

• Розробка та розрахунок підсилювача низької частоти

  Розробка схеми підсилювача змінного струму, який має п'ять каскадів підсилення. Визначення типів транзисторів. Вибір і розрахунок інтегрального стабілізатору напруги для живлення підсилювача низької частоти та однофазного випрямляча малої потужності.
  
  курсовая работа [478,8 K], добавлен 20.09.2011
  

• Розрахунок характеристик систем електрозв’язку

  Структурна схема системи передавання дискретних повідомлень. Розрахунок параметрів кодера й декодера простого коду, інформаційних характеристик джерела повідомлень. Вибір коригувального коду й розрахунок перешкодостійкості системи зв’язку з кодуванням.
  
  курсовая работа [1,5 M], добавлен 28.05.2015
  

• Розрахунок схеми підсилювача з двополярним джерелом електроживлення

  Проектування підсилювача низької частоти з диференційним вхідним каскадом: розробка структурної схеми, розрахунок напруги джерела електроживлення, коефіцієнта загальних гармонійних спотворень, елементів кіл зміщення і стабілізації режиму транзисторів.
  
  курсовая работа [342,4 K], добавлен 16.03.2011
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам