場地及測量次數(shù)對風力滅火機耳旁噪聲測試結(jié)果的影響

佘光宇, 李全罡*, 孫浩才, 孟凡燁

(1.國家林業(yè)和草原局哈爾濱林業(yè)機械研究所,黑龍江 哈爾濱 150086;2.國家林業(yè)和草原局林業(yè)機電工程重點實驗室,黑龍江 哈爾濱 150086;3.國家林業(yè)和草原局林業(yè)裝備工程技術(shù)研究中心,黑龍江 哈爾濱 150086)

風力滅火機一般是指以汽油機為動力源驅(qū)動葉輪并以6 000～9 000 rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),從而產(chǎn)生高速氣流在燃燒物的表面形成真空層,起到隔絕可燃物與空氣接觸的效果,達到滅火目的的便攜式森林滅火機械。以便攜式手提風力滅火機為例,目前廣泛應用于小型森林火災、街道清掃,也是我國重要的防火戰(zhàn)略裝備儲備之一[1]。作為使用量最大、應用面最廣泛的森林滅火機械,考慮其工作性能的同時,也要考慮到操作者在長時間的使用過程中的使用體驗。而風力滅火機運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的高分貝噪聲正是造成使用者疲勞損傷的主要因素,直接對使用者造成聽覺損傷,所以噪聲指標是便攜式手提風力滅火機檢測工作中一項重要的檢測內(nèi)容。本文根據(jù)國家標準《GB/T 10284-2016 林業(yè)機械 便攜式風力滅火機噪聲的測定》中對便攜式風力滅火機耳旁噪聲測試的規(guī)定[2],嘗試分析在檢測試驗過程中試驗場地地面情況以及測試次數(shù)對噪聲測量結(jié)果的影響。

1 測試樣機及測試儀器的安裝要求

按照國家標準《GB/T 10284-2016 林業(yè)機械 便攜式風力滅火機噪聲的測定》中的規(guī)定,進行耳旁噪聲測試時被測的便攜式風力滅火機和測試儀器傳聲器的安裝與位置要求如圖1所示[3]。

圖1 滅火測試裝置

2 測試場地條件

在半徑為20 m的平坦開闊地選取兩個試驗地點,地點1為裸露土地,地面無覆蓋物;地點2為草地,地面覆蓋物高度為40±5 mm。如圖1所示,按照標準要求放置試驗臺架,并安裝便攜式風力滅火機和傳聲器。試驗開始后啟動便攜式風力滅火機,達到標定工況,轉(zhuǎn)速維持在7 000±200 rpm,使用的聲級計型號是GM1357,最大允許誤差為0.2 dB(A)、轉(zhuǎn)速表為非接觸式轉(zhuǎn)速表HT-441、精度為±1%[4]。分別在選取的兩個實驗場所上進行試驗,監(jiān)測轉(zhuǎn)速的同時測量耳旁噪聲值,本次試驗為了驗證測量次數(shù)對檢測結(jié)果的影響,對兩個試驗地點各測量88個噪聲值。

3 測試結(jié)果

按照上述條件要求,分別測得草地上耳旁噪聲數(shù)值如表1所示、裸露土地上的測量數(shù)據(jù)如表2所示:

表1 草地上測量耳旁噪聲數(shù)值

表2 裸露土地上的測量數(shù)據(jù)

4 數(shù)據(jù)分析

根據(jù)平均值公式1分別計算兩組數(shù)據(jù)的平均值;

(1)

根據(jù)方差公式(2)和標準差公式(3)分別計算出方差和標準差;

(2)

(3)

表3 草地上實驗標準差

表4 裸露土地上實驗標準差

表5 草地上標準偏差

表6 裸露土地上標準偏差

(4)

(5)

根據(jù)標準差值繪制在草地上和裸露土地上的標準差值折線圖如圖2所示。

圖2 第i次的實驗標準差

根據(jù)所得到的實驗標準差值再次計算出在草地上測量和在裸露土地上測量的噪聲值的實驗標準偏差值:

根據(jù)標準偏差值繪制在草地上和裸露土地上的實驗標準偏差值折線圖如圖3所示。

圖3 實驗標準偏差

在試驗的整個過程中便攜式風力滅火機、測試儀器、試驗臺架以及操作人員都保持在相同的條件下,只對試驗時試驗臺架所處地面環(huán)境進行了改變,這也是本次試驗的唯一變量。

5 結(jié)論

根據(jù)結(jié)果圖表可以看出,實驗標準偏差值隨著試驗次數(shù)的增加而下降,同時從同樣測試次數(shù)來看草地上測量噪聲的標準偏差數(shù)值一直在裸露土地上測量數(shù)值的上方。所以說明隨著試驗次數(shù)的增多所得到的數(shù)據(jù)越集中,結(jié)果也越準確。草地上的測量結(jié)果更加接近真實值,但測量結(jié)果不穩(wěn)定,在測量的過程中應當通過增加試驗次數(shù)來使結(jié)果的判定更加準確。