小型汽油发电机组噪声的声强测量方法与分析

王 伟

（苏美达机电有限公司，南京 211100）

小型汽油发电机组噪声的声强测量方法与分析

王 伟

（苏美达机电有限公司，南京 211100）

本文主要介绍声强法测量的基本方法，然后利用声法测量对通信车载小型汽油发电机组噪声进行分析。

发电机组 噪声 声强法 测量

引言

在全球范围内来说，噪音污染是最严重的污染之一。而对于发电机组来说，其质量的好坏，与其噪声息息相关。因此，对任何一种机组，不论是从环境保护角度还是从战场的隐蔽程度来看，都应该对发电机组的噪声进行控制。

1 发电机噪声控制

为了让发电机组的噪声得到更好的控制，第一步要对噪声进行测量，然后以噪声的测量结果为依据对其进行分析以及研究，最后对噪声的等级以及噪声的主要声音来源进行确定。一般情况下，噪声的等级是用声压级以及声功率级进行计量的。除此之外，还可以用声强级进行表示。由于声强是矢量，所以对声强进行测量的时候不会受到外界环境的影响，通常情况都可以直接在现场进行测量。同时，还可以利用声强法，以便对各种各样的声源辐射噪声的分布情况进行快速确定。因此，在对噪声进行测量与分析时，通常采用的重要技术手段就是声强测量。

2 声强法在噪声测量与分析中的应用

2.1 噪声的基本组成

汽油发动机以及发电机是车载小型汽油发电机组噪声的主要来源，其中汽油发动机的噪声包括机械噪声、燃烧噪声、风扇噪声、进气噪声、表面辐射噪声以及排气噪声。发电机噪声包括机械噪声、传动噪声以及气动噪声和电磁噪声。具体组成如图1所示。

图1 噪声的基本组成

若要对发电机组的噪声进行有效降低，就应该找出噪声的主要声源，从而对其进行控制。其中，最为关键的一步是对噪声声源进行准确查找。

2.2 噪声声压级

以GB4758-84《内燃机排气消声器测量方法》以及GB1105-74《内燃机台架试验方法》的规定为依据，可以对某一种通信车载汽油机发电机组的噪声采用HS5670型的精密仪器对其进行测量。在进行测量时，需要保证额定转速为3000r/min，详细的测试结果数据如表1所示。

表1 测试结果

2.3 声强测量技术

先对封闭面上的每一个点的声强级进行测量，再以测量出来的声强级对声级功率进行确定，这种方法就是声强测量法。值得注意的是，声强作为一个矢量，在进行声功率求值时，可以对封闭面外的其他声源以及环境反射对结果造成的影响进行消除。所以，在对声功率进行测量的时候，对于测试环境没有太高要求，大部分时候都可以在现场进行直接测量。

假设声场中的某一个点的瞬时声压的值是p（t），质点振动的矢量速度是u(t)，那么在这一个点的瞬时声强的定义即p(t)u(t)。对现代声强的测量应该采用双传声器法，图2是双传声器法的示意图。

图2 双传声器法示意图

在双传声器法中，对测量声场中相邻且距离非常近的两处声压进行测量，分别是p1(t)以及p2(t)；双传声器中，O点的声压可以用平均声压p(t)来进行表示；再利用它的差值和双传声器间距之间的比值，对双传声器中O点的声压梯度沿传声器连线方向的分量进行表示。利用矢量合成法，可以对是哪个正交方向的声压分量进行测量，并且按照一定的顺序进行测量，因此可以得到真实声压梯度的大小以及方向。

进行测量的时候，可以利用经过专门匹配的双传声器对声压信号进行测量，之后再将声压信号经过A/D转换，最后将其送入计算机进行频谱分析。在得出互功率谱函数后，可以利用声强互谱关系式对其进行频域计算，然后得到声强谱声功谱率。其中，进行互谱法测量的基础是FFI，因为FFI变换算法速度非常快。

2.4 声强测量与分析系统

可利用微型计算机进行实现，是互谱法声强测量的优点。图3是声强测量分析系统的基本组成框图。

图3 声强测量分析系统的基本组成框图

其系统软件组成框架图，如图4所示。

图4 声强测量分析系统的软件组成框架图

3 噪声控制方案

为了使控制的成本以及控制的效果达到最优，首先应该对噪声声源进行控制。所以，最首要的任务是对噪音的声源进行准确查找。声强测量以及声源识别是机器噪声控制方案的依据，它的主要目的就是控制主声源。由汽油发电机的组成可以知道，它的主要噪声源是排气噪声。因为发电机组的其他组成部分的噪声较小，等级相对来说也比较低，所以一般情况下不对它们进行考虑。因此，对于这一机组的噪声控制方案的制定应该从消声器着手，对消声器进行改进和设计可以有效控制噪声。

4 紧急处置

若是遇到汽采油机发生“飞车”的情况，需要在情况发生后立即采取相应措施。为避免造成重大事故，应该对其进行紧急熄火。一般情况下采用的方法是：将燃油供给的通路切断，再将空气供给通路切断。经过一系列实践以及研究可以知道，不论是进行断油还是断气，都可以使其紧急熄火得到控制。但是，很多发生“飞车”的情况，油门一般都处于失去控制的状态，即使是将输油通道切断，也无法让发动机立刻熄火。所以，这个时候应该采用断气的方法进行阻止。

5 结语

本文主要对某一种小型汽油发电机组噪声的声强测量以及基本原理和方法进行简单的叙述。与此同时，还对测量的结果进行了声源识别，之后再以实际情况为依据，制动了一系列具有可行性的控制方案。通过测试可以知道，声强测量法比其他的测量方法更为方便，对于环境的要求不高，通常适用于进行现场测量以及对机器的声功率级进行确定。此外，处理以上功能，声强法对于声源识别的应用也是非常不错的。

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Measurement and Analysis of Noise in Small Gasoline Generator Sets

WANG Wei
(sumeida electromechanical Co Ltd, Nanjing 211100)

This paper mainly introduces the basic method of sound intensity method, and then analyzes the noise of small gasoline engine generator set by sound method.

generating set, noise, sound intensity method, measurement