GB/T 25753.4-2015 真空技术 罗茨真空泵性能测量方法 第4部分：噪声的测量

　　ICS 23. 160 J 78

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 25753.4—2015

　　真空技术 罗茨真空泵性能测量方法

　　第 4 部分 :噪声的测量

　　Vacuum technology—Rootsvacuum pump—Measurementofperformance

　　characteristics—Part4:Measurementofnoise

　　2015-12-10发布 2017-01-01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 25753.4—2015

　　前 言

　　GB/T 25753《真空技术 罗茨真空泵性能测量方法》分为 4个部分 :

　　— 第 1部分 :最大允许压差的测量 ;

　　— 第 2部分 :零流量压缩比的测量 ;

　　— 第 3部分 :溢流阀压差的测量 ;

　　— 第 4部分 : 噪声的测量 。

　　本部分为 GB/T 25753的第 4部分 。

　　本部分按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本部分由中国机械工业联合会提出 。

　　本部分由全国真空技术标准化技术委员会(SAC/TC18)归 口 。

　　本部分负责起草单位 :浙江真空设备集团有限公司 。

　　本部分参加起草单位 :湖南维格磁流体股份有限公司 、中山凯旋真空技术工程有限公司 、浙江神工真空设备制造有限公司 、杭州西湖真空设备厂 、山东精工泵业有限公司 、宁波爱发科真空技术有限公司 、台州环球真空设备制造有限公司 、马德宝真空设备集团有限公司 、山东伯仲真空设备股份有限公司 、沈阳真空技术研究所 。

　　本部分主要起草人 :王西龙 、罗根松 、许涛 、言继春 、王功发 、李龙军 、王德顺 、任卫民 、李峰 、何小波 、赵计春 、赵伟胜 、王于祥 、张东庆 、李玉英 。

　　真空技术 罗茨真空泵性能测量方法

　　第 4 部分 :噪声的测量

　　1 范围

　　GB/T 25753的本部分规定了测量罗茨真空泵噪声的声学环境 、测量仪器 、泵的安装 、负载和运行条件 , 以及声功率级的测量 。

　　本部分适用于罗茨真空泵(以下简称罗茨泵) 。

　　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 。

　　GB 3102. 7 声学的量和单位

　　GB/T 3241 电声学 倍频程和分数倍频程滤波器

　　GB/T 3785. 1—2010 电声学 声级计 第 1部分 :规范

　　GB/T 3947 声学名词术语

　　GB/T 14574 声学 机器和设备噪声发射值的标示和验证

　　GB/T 15173—2010 电声学 声校准器

　　GB/T 21271—2007 真空技术 真空泵噪声测量

　　3 术语和定义

　　GB 3102. 7 和 GB/T 3947界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　声功率 sound power

　　W

　　噪声源在单位时间内发射的声能量 。

　　注 : 单位为瓦特(W) 。

　　3.2

　　声功率级 sound powerlevel

　　LW

　　被测噪声源发射的声功率与基准声功率之比的以 10为底的对数乘以 10。

　　注 1: 单位为分贝(dB) 。

　　注 2: 必须注明所用的频率计权 。例如 A计权声功率级为 LWA 。

　　注 3: 基准声功率为 1 pW(1pW= 10- 12 W) 。

　　3.3

　　背景噪声修正 background noisecorrection

　　K1

　　由背景噪声对表面声压级的影响而引入的一个修正项 。

　　GB/T 25753.4—2015

　　注 : 单位为分贝(dB) 。

　　3.4

　　环境修正 environmentalcorrection

　　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 。

　　注 1: 单位为分贝(dB) 。

　　注 2: 在 A计权情况下 ,用 K2A 表示 。

　　3.5

　　基准体 referencebox

　　一个假想表面 ,它是一个正好包络声源并终止于反射平面的最小矩形平行六面体 。

　　3.6

　　测量表面 measurementsurface

　　包络声源 ,面积为 S,测点位于其上的一个假想表面 。

　　3.7

　　测量距离 measurementdistance

　　基准体到平行六面体测量表面的垂直距离 d。

　　4 声学环境

　　4. 1 适用于本标准的测试环境

　　测试环境要求 :

　　a) 提供一个反射面上方自由场的实验室 ;

　　b) 满足 4. 2 和 GB/T 21271—2007附录 D要求的室外平坦空地 。

　　4.2 测试环境合适性评判标准

　　在传声器位置上平均后的背景噪声级应当至少比被测声压级低 6 dB,低 15 dB 以上更好 。 当两者差值在 6 dB~ 15 dB时 ,应按式(1)加以修正背景噪声修正值 ,测量所能加的修正值最大为 1. 3 dB。

　　K1 = - 10 1g(1- 10-0. 1ΔL ) …………………………( 1 )

　　式中 :

　　ΔL— 背景噪声级与被测声压级的差值 。

　　5 测量仪器

　　5. 1 总则

　　包括传声器和电缆在内的仪器系统 ,应当满足 GB/T 3785. 1—2010 中 1 级的规定 ,所用滤波器应当满足 GB/T 3241的要求 。

　　5.2 校准

　　每次测量前 ,应当用满足 GB/T 15173—2010中规定的准确度为 1 级的声校准器 ,在测试的频率范围内的一个或多个 频 率 点 上 对 整 个 测 量 系 统 进 行 校 准 。 声 校 准 器 和 测 量 系 统 应 当 每 年 经 计 量 检 定合格 。

　　5.3 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 。

　　6 安装、负载和运行条件

　　6. 1 总则

　　被测罗茨泵应装配有生产商提供的配件 ,泵应先进行预热,并在稳定的条件下连续运转 ,应按生产商的规定进行正确的保养和润滑 。

　　6.2 安装

　　测量应在典型安装条件下进行 ,罗茨泵不带测试罩 ,前级泵应安装在离被试泵较远处 。

　　与被试罗茨泵相连接的机架和管路应无明显的声辐射 。

　　6.3 负载和运行条件

　　罗茨泵宜空载运行 ,对于需配备消声装置的泵 ,运行时应加消声装置 。

　　应不包括连接管路和调节阀辐射出的噪声 ,在试验期间 ,应通过隔绝或屏蔽来減少从它们辐射出的噪声 。

　　7 声功率级的测量

　　7. 1 总则

　　罗茨泵声功率级的测量准确度达到 2 级 。声功率级应记为 A计权声功率级 ,单位为分贝(dB,基准值为 1 pW) 。

　　本标准规定了利用包络泵表面所测得的声压级来计算声功率级的方法 。

　　7.2 声压级的测量

　　7.2. 1 总则

　　被试罗茨泵噪声中应不包括前级泵噪声 。

　　7.2.2 基准体

　　为便于在测量表面上定位传声器位置 ,应设定一个基准体 。基准体只包容泵上与声能有关的部分 ,突出部位只要不是声能量的主要辐射体 ,可不予考虑 。

　　7.2.3 测量表面

　　本标准选择各边与基准体对应平行的矩形平行六面体形表面作为测量表面 ,测量距离 d 优先选择1 m ,至少 0. 5 m。矩形平行六面体的底面与地面之间的距离至少为 0. 3 m。

　　传声器位置所在测量表面 ,是一个面积为 S,包络被测泵 ,各边平行于基准体的边 ,与基准体的距离为 d(测量距离)的一个假想表面 。

　　矩形平行六面体测量表面上的传声器位置如图 1所示 。

　　说明 :

　　A1— 测量路径 1;

　　A2— 测量路径 2;

　　A3— 测量路径 3;

　　A4— 测量路径 4;

　　B — 基准体 ;

　　• — 传声器位置 1~ 13。

　　图 1 矩形平行六面体测量表面和传声器位置路径

　　图 1 中指出了 13个关键传声器位置 ,表 1 给出了它们的坐标 。

　　表 1 矩形平行六面体测量表面上传声器位置坐标

　　表 1 (续)

　　根据图 1,测量表面的面积 S 由式(2)给出 :

　　S = 4(ab+bc+ ca) …………………………( 2 )

　　a=l1/2+d

　　7.2.4 环境条件

　　环境条件对测量传声器有影响时(例如强电 、磁场 、风 、高温或低温) ,应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 。

　　7.2.5 测量方法

　　在罗茨泵工作的典型周期上观察时间平均声压级 ,在测试的频率范围内 ,在每个传声器位置上读取时间平均声压级 。

　　注 : 测量用的传声器应正对被测泵 。当罗茨泵辐射稳态噪声后 ,可用声级计的“慢”时间计权特性逐点进行测量 。声级计

　　读数在观察周期内波动小于 ±1dB时 ,声压级的读数可取其平均值(对偶然出现的过大值或过小值不予考虑) 。

　　需测量以下量 :

　　a) 被测罗茨泵的 A计权声压级 Lp ;

　　b) 背景噪声的 A计权声压级 Lp。

　　对中心频率 160 Hz及以下的频带 ,观察周期应至少 30 s。

　　7.3 表面声压级和声功率级的计算

　　7.3. 1 测量表面平均声压级的计算

　　测量表面平均 A计权声压级和测量表面平均背景噪声 A计权声压级用式(3)和式(4)计算 :

　　lg …………………………( 3 )

　　lg …………………………( 4 )

　　式中 :

　　L'pAi — 在第 i个传声器位置上测得的 A计权声压级 ,单位为分贝(dB) ;

　　L″pA — 测量表面平均背景噪声 A计权声压级 ,单位为分贝(dB) ;

　　L″pAi — 在第 i个传声器位置上测得的背景噪声 A计权声压级 ,单位为分贝(dB) ;

　　N — 传声器位置数目 。

　　7.3.2 表面声压级的计算

　　表面声压级LpA按式(5)计算 :

　　LpA =L'pA - K1A -K2A …………………………( 5 )

　　LWA lg …………………………( 6 )

　　式中 :

　　LpA — 测量表面平均 A计权声压级 ,单位为分贝(dB) ;

　　S — 测量表面的面积 ,单位为平方米(m2 ) ;

　　S0 — 1 m2 。