Ses Seviyesi Ölçerlerin Açıklaması: Sınıflar, Ağırlıklandırma, Kalibrasyon ve Saha Kullanımı

Sabah altıda bir köprü güvertesinde ya da atölyedeki herkesin tamamen normal olduğuna yemin ettiği bir kompresörün yanında durun ve er ya da geç aynı sonuca varırsınız: İzlenim bir ölçüm değildir. Bu dönüşümü gerçekleştirmek için bir ses seviyesi ölçer mevcuttur. Pascal cinsinden akustik basınç, desibel cinsinden bir sayıya dönüşür ve bu sayı bir sınırla, bir temel çizgiyle veya başka birinin iki yıl önce aynı yerde yaptığı bir okumayla karşılaştırılabilir.

Her gün bu sayıların arkasında yer alan ölçüm zincirini oluşturuyoruz: yoğunlaştırıcı mikrofonlar, çok kanallı dinamik sinyal analizörleri, uyarı ekipmanı ve kalibrasyon cihazları. Test mühendislerinden, bakım ekiplerinden ve üniversite laboratuvarlarından aynı sorular gelmeye devam ediyor, bu nedenle bu kılavuz pratik cevapları tek bir yerde topluyor: cihazın gerçekte neyi ölçtüğü, standartların onu nasıl sınıflandırdığı, okumaların genellikle nerede yanlış gittiği ve el tipi ölçüm cihazının yerini tam bir toplama sistemine ne zaman bırakması gerektiği.

Ses Seviyesi Ölçer Gerçekten Neyi Ölçer?

Enstrümanın içindeki mikrofon diyaframı birkaç nanometre hareket eder ve ses basıncıyla orantılı bir voltaj üretir. Daha sonra bu basınç, logaritmik bir oran kullanılarak kabaca 1 kHz'de işitme eşiği olan 20 mikropaskallık bir referansa göre ifade edilir: ölçülen basıncın 10 tabanlı logaritmasının 20 katının referans basınca bölünmesi. Desibel ölçeği, kulağın logaritmik olması nedeniyle mevcuttur. Altı desibellik bir artış ses basıncını iki katına çıkarır, on desibellik bir artış genellikle kabaca iki kat daha fazla duyulur ve yüz katlık bir basınç artışı yönetilebilir bir kırk desibel olur.

Neyin ölçüldüğüne dikkat edin. Bir ses seviyesi ölçer, kapsülünün bulunduğu konumdaki ses basıncı seviyesini bildirir. Kaynağın kendisini tanımlayan ve oldukça farklı yöntemlerle elde edilen ses gücünü bildirmez. Bu ayrımı net tutmak, bir tedarikçinin veri sayfası ile saha araştırmasının aynı fikirde olmadığı durumlarda büyük ölçüde kafa karışıklığını önler.

Modern sayaçlar nadiren anlık bir seviyede durur. Dedektör ağırlıklı sinyalin ortalamasını alır ve cihaz bir grup sonucu saklar. Aşağıdaki tablo, raporlarda ve standartlarda en sık görülenleri listelemektedir.

Enstrümanın İçinde: Kapsül, Ön Yükseltici, Dedektör

Çoğu profesyonel sayaç yarım inçlik bir yoğunlaştırıcı kapsül kullanır. İnce metalize bir diyafram arka plakaya yakın durur ve aralarında değişen kapasitans bir voltaja dönüşür. Dışarıdan polarize edilmiş kapsüller stabil bir polarizasyon kaynağına ihtiyaç duyar; ön polarize tasarımlar diyafram malzemesinde kalıcı bir yük taşır ve saha koşullarını daha kolay tolere eder. Kapsül yönelimi de önemlidir: Serbest alan mikrofonları, kaynağa doğrultulduğunda kendi gövdelerinin neden olduğu bozulmaya göre düzeltilir, basınç mikrofonları gömme montaj veya kuplörler için tasarlanmıştır ve rastgele geliş tipleri farkı böler.

Kapsülün arkasında, ön amplifikatörün son derece yüksek bir giriş empedansı sunması gerekir, böylece küçük kapsül sinyali kabloya dayanabilir. Buradan sinyal, frekans ağırlıklandırma ağından, seçilebilir zaman sabitleriyle ortalama karekök dedektöründen ve son olarak görüntüleme ve kayıt aşamasından geçer. Doğruluğa gerçekten nerede karar verildiğini hatırlamakta fayda var. Ekranın hataya neredeyse hiçbir katkısı yok; kapsül, kalibrasyonu ve cihazın etrafındaki akustik neredeyse her şeye karar verir.

Herhangi bir akustik ölçümün ön ucu bir sensör olduğundan, kapsül kalitesi ve mekanik stabiliteyle yakından ilgileniyoruz. Akustik yoğunlaştırıcı mikrofonlarımız, çıktılarını kaydeden analizörlerin yanı sıra laboratuvar ve saha kullanımı için üretilmiştir.

Akustik Kondenser Mikrofonlar Ürün Kategorisi Bu kategori sayfasında şu anda herhangi bir mikrofon modeli listelenmemektedir ancak analizörlerin ve titreşim ölçüm ekipmanlarının yanına akustik kapsüller yerleştirilmektedir. Ürünü Görüntüle →

Jargon Olmadan Frekans ve Zaman Ağırlıklandırması

İnsan kulağı tüm frekanslarda eşit derecede hassas değildir ve her soruya uygun tek bir ağırlıklandırma yoktur. Bu nedenle standartlar birkaç eğri tanımlar ve eğri, onu düzeltmek için kullanılan zaman sabitiyle birlikte belirtilmediği sürece bir okuma anlamsızdır.

Zaman ağırlıklandırma paralel olarak çalışır. Fast, 125 milisaniyelik üstel bir sabit kullanır ve kabaca insanın ses yüksekliği algısına benzer şekilde davranır; Yavaş bir saniye kullanır ve daha istikrarlı bir okuma sağlar; Impulse, geçici olaylar için hızlı bir yükseliş ve yavaş bir azalma kullanır. Bir raporda "82 dB" yazıyorsa ve başka bir şey yazmıyorsa, hangi ağırlıklandırmanın ve hangi zaman sabitinin uygulandığını sorun. Aynı olay, farklı ayarlar altında rahatlıkla dört veya beş desibel arayla değerler üretebilmektedir.

Rakamları günlük deneyime sabit tutmak için aşağıdaki tablo tipik A ağırlıklı seviyeleri karşılaştırmaktadır. Ölçümün yerine geçmekten ziyade sezgiye yönelik bir referanstır.

IEC 61672 Sınıfları: Uygulamada Sınıf 1 ve Sınıf 2

Uluslararası IEC 61672 standardı, cihazları iki performans sınıfına ayırır. Aradaki fark kozmetik değildir: Üreticinin her frekansta ne kadar toleransa izin verdiğini, doğrusal çalışma aralığının ne kadar geniş olması gerektiğini ve sonuç olarak cihazın hangi ölçümleri güvenilir bir şekilde destekleyebileceğini belirler. Aşağıdaki rakamlar kapsamlı olmaktan ziyade tipiktir; bu nedenle ayrıntıları her zaman standardın güncel sürümüne ve ulusal doğrulama kurallarınıza göre doğrulayın.

Farklı sınıflardaki iki enstrümanın her ikisi de "doğru" olabilir ve aşırı frekanslarda yine de bir desibel veya daha fazla farklılık gösterebilir. Bir sözleşmede bir sınıftan bahsediliyorsa, alıntıyı bir tercih olarak değil, bir gereklilik olarak değerlendirin.

Modelleri Karşılaştırmadan Önce Cevaplamanız Gereken Beş Soru

Fiyat listeleri, bir satın alma işleminin başarılı olup olmadığına karar veren soruları nadiren yanıtlar. Genellikle aşağıdakilerle konuşmaya başlarız:

1. Sayı hangi kararı destekleyecek? Tek seferlik bir tarama ve sözleşmeye dayalı uygunluk testi, farklı araçları haklı çıkarır.
2. Limit gerçekte hangi metriği belirtir? Ağırlıklandırma, zaman sabiti ve ortalama periyodu ilk ölçümden önce yazılmalıdır.
3. Tek nokta mı yoksa harita mı? Aynı anda birden fazla konuma ihtiyacınız varsa veya titreşimin yanı sıra gürültüye ihtiyacınız varsa, tek bir el tipi ölçüm cihazı eninde sonunda darboğaz haline gelecektir.
4. Ne kadar süre gözetimsiz? Günlüğe kaydetme süresi, hafıza, pil ömrü, hava koşullarına karşı koruma ve uzaktan erişim, bir ölçüm haftalarca yürütüldüğünde önemlidir.
5. Bunu kim ve ne sıklıkta doğruluyor? Kalibrasyon ve periyodik doğrulama ilk denetimde keşfedilmemeli, satın alma sırasında planlanmalıdır.

Kalibrasyon Veriyi Sayılardan Ayıran Alışkanlıktır

Akustik bir kalibratör kapsülün üzerine takılır ve bilinen bir seviye üretir; genellikle 1 kHz'de 94 dB, daha yüksek seviyelerde doğrusallığı kontrol etmek için 114 dB mevcuttur. Rutin kısadır ve isteğe bağlı değildir: ölçümden önce kontrol edin, sonra kontrol edin ve her iki değeri de dosyaya kaydedin. Yarım desibelden fazla bir sapma, bir düzeltme uygulayıp devam etmekten ziyade durup araştırma yapılmasına yönelik bir teşviktir.

Çevre de aynı derecede ilgiyi hak ediyor. Kapsül boyunca esen rüzgar kendi sesini üretir ve köpük ön cam bunu azaltır ancak hiçbir zaman ortadan kaldırmaz. Sıcaklık, nem, atmosferik basınç ve kalibratörün uyumu, tüm okumaları hafifçe değiştirir. Aylar arayla iki anketi karşılaştırırken, enstrüman modelini not ettiğiniz kadar bu koşulları da dikkatlice not edin.

Aynı disiplin, ivmeölçerlerin ve yük yükselticilerin aynı tür alan doğrulamasına ihtiyaç duyduğu bir test programının titreşim tarafında da geçerlidir. Taşınabilir titreşim kalibratörümüz zincirin bu kısmını kapsadığından, birleşik gürültü ve titreşim araştırması tek bir kit çantasından doğrulanabilir.

Saha Doğrulaması için Taşınabilir Titreşim Kalibratörü Kategori, birleşik gürültü ve titreşim araştırmalarında ivmeölçer ve yük yükseltici zincirlerinin saha doğrulamasını destekleyen beş taşınabilir titreşim kalibratörünü listeler. Ürünü Görüntüle →

Ses Seviyesi Ölçerlerin Kazandığı Yer

Enstrüman genel amaçlıdır; uygulamalar spesifiktir ve her biri kendi alışkanlıklarını empoze eder:

• Çevresel ve toplumsal gürültü. Sınırlarda uzun vadeli kayıt tutma, yüzdelik istatistikler ve hava durumu ile çalışma koşullarının dikkatli bir şekilde belgelenmesi.
• Bina akustiği. Çoğu derecelendirme yönteminin gerektirdiği hava ve darbe yalıtımı, yankılanma süresi ve oktav bandı verileri.
• Makine ve ürün gürültüsü. Baskın kaynakların belirlenmesi, tasarım değişkenlerinin karşılaştırılması ve beyan veya kabul testlerinin desteklenmesi.
• İşyeri maruziyeti. Süreye, zirve olaylara ve gerçek maruz kalma şekline dikkat edilerek kişisel dozimetri ve alan araştırmaları.
• Taşıma. Titreşimin genellikle aynı anda kaydedilmesi gereken geçiş ölçümleri, araç içi konfor, demiryolu ve deniz gürültüsü.
• Öğretim ve araştırma. Net ayarlara sahip sağlam bir enstrümanın, bir uygulamadan daha iyi alışkanlıkları öğrettiği laboratuvar alıştırmaları ve öğrenci projeleri.

Bir proje bu alanlardan birkaçını kapsıyorsa, her biri için ayrı araçlar satın almak yerine tüm zinciri bir kerede planlamak genellikle daha ekonomiktir. Bizim titreşim ve dinamik test çözümleri bu fikir etrafında düzenlenmiştir: sensörler, toplama, uyarma, kalibrasyon ve yazılım tek bir sistem olarak çalışmak üzere tasarlanmıştır.

Okumayı Koruyan Alan Alışkanlıkları

Çoğu kötü akustik veri, kötü enstrümanlardan kaynaklanmaz. Zaman baskısı altında yapılan küçük prosedür seçimlerinden kaynaklanır. Bunlar en sık gördüklerimiz:

1. Ölçüm aletini kol mesafesinde tutun veya bir tripoda monte edin; vücudunuz sesi yansıtır ve eliniz kapsülü maskeleyebilir.
2. Serbest alan kapsülünü kaynağa doğru tutun ve ölçüm noktaları arasındaki açıyı tutarlı tutun.
3. Yalnızca başlık rakamına değil, saklanan her sonuç için ağırlıklandırmaya, zaman sabitine ve ortalama süreye dikkat edin.
4. Seviyenin yanına kısa bir ses dosyası veya üçüncü oktavlık bir anlık görüntü kaydedin, böylece tuhaf bir sonuç daha sonra açıklanabilir.
5. Arka planı ayrı ayrı ölçün; Arka planın yalnızca birkaç desibel üzerinde olan bir kaynak basitçe ölçülemez.
6. Her seferinde cihazın seri numarasını, kalibrasyon değerlerini ve donanım yazılımı sürümünü rapora kaydedin.

El Tipi Ölçüm Cihazı Artık Yeterli Olmadığında

El tipi ölçüm cihazı "ne kadar gürültülü" sorusuna yanıt verir. "Hangi bileşen ve neden" ile mücadele ediyor. Bir proje üçüncü oktav veya dar bant spektrumlarına, dönen makinelerde sipariş analizine, eşzamanlı gürültü ve titreşim kanallarına veya aylar boyunca sürekli izlemeye ihtiyaç duyduğunda, doğal bir sonraki adım, uygun dönüştürücülerin takılı olduğu çok kanallı bir dinamik sinyal analizörüdür.

Bu adım iş akışını faydalı şekillerde değiştirir. Tüm kanallar tek bir zaman tabanını paylaşır, böylece aşama ilişkileri hayatta kalır ve aktarım yolu analizi mümkün hale gelir. Veriler, bir hafıza kartı üzerinden siteden geri taşınmak yerine bir ağa aktarılabilir. Gürültüyü kaydeden aynı donanım aynı zamanda ivmeyi, kuvveti ve gerilimi de kaydeder; bu da tam olarak modal bir testin veya bir veri araştırmasının gerektirdiği şeydir.

ZTN8128 ailesi cihazlarımız gibi ağ bağlantılı analizörler genellikle birkaç ölçüm noktasının birlikte yakalanması gereken yerlerde kullanılır; örneğin bir makine muhafazası, bir dişli kutusu test standı veya birden fazla mikrofon konumuna sahip bir bina cephesi.

ZT-N8208I 8 Kanallı Gerilim/IEPE Dinamik Sinyal Analizörü Senkronize titreşim ve şok ölçümü için 100Mbps Ethernet, IEPE uyarma ve 128kHz örnekleme özelliğine sahip sekiz kanallı, 24 bit analizör. Ürünü Görüntüle →

Eğer iki yaklaşımı tartıyorsanız, şu konudaki notumuz: Dinamik bir sinyal analizörünün geleneksel bir cihazdan farkı nedir? takasları daha ayrıntılı olarak ele alıyor.

Tüm bunların genelindeki kalıp tutarlıdır. Bir ses seviyesi ölçer, özellikleri ödüllendirdiğinden çok hazırlığı ödüllendirir: belirtilen bir ölçüm, doğrulanmış bir kapsül, hassas bir ölçüm konumu ve kayıtlı bir kalibrasyon kontrolü, dikkatsizce kullanılan daha pahalı bir cihazdan daha iyi performans gösterecektir. Sayı ister bir uyumluluk raporunu, ister bir tasarım kararını, ister bir öğrencinin ilk deneyini desteklesin, aynı disiplini hak ediyor. Bu, işin en çok keyif aldığımız kısmıdır ve sipariş verdikten sonra değil, sipariş vermeden önce bir ölçüm zinciri hakkında konuşmaktan her zaman memnuniyet duyarız.