CN109752081B - 有效感觉噪声级室外测量法检测坐便器冲洗噪声的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种落地式陶瓷坐便器冲洗噪声检测方法，检测步骤包括：实验设施要求；样品安装调试；声源室外矩形测量表面确定；声压级测量；有效感觉噪声级计算及背景噪声和测试环境修正；结果评价；其特别之处在于：应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”对声源室外矩形测量表面上以有效感觉噪声级L_EPN表征的落地式陶瓷坐便器冲洗噪声进行精准定量检测。本发明规定对声源室外矩形测量表面上冲洗噪声的A计权时间平均最大声压级L′_pAi(ST)(max)和背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级L_pAi(B)(50)进行测定，计算其在正常冲水周期内的有效感觉噪声级L_EPN，同时提供结果评价依据。本发明填补了坐便器冲洗噪声检测技术领域空白，实现了方法的科学性和结果的可比性，能够为陶企改进生产工艺、规范市场秩序提供检测技术支撑。

Description

有效感觉噪声级室外测量法检测坐便器冲洗噪声的方法

技术领域

本发明涉及噪声定量测试方法，具体是一种应用声级计的快时间计权特性“F”和功能键“peak”对声源室外矩形测量表面上以有效感觉噪声级L_EPN表征的落地式陶瓷坐便器冲洗噪声进行检测的方法，属于陶瓷理化性能检测技术领域。

背景技术

近年来，卫生间作为基本的民生问题和重要的文明窗口，其建设质量不容忽视，伴随着落地式陶瓷坐便器在餐饮、旅游、居家等民生重点领域使用量的逐年递增以及人们健康环保意识的增强，坐便器冲洗噪声监测及防控日益受到社会各界的普遍关注。

坐便器冲洗过程所产生的噪声类属液体动力性噪声范畴，大致由管道的结构振动噪声、水的流体噪声和气穴噪声三部分构成，当管内液体介质穿越管路弯头及异径管等管道区域时，管路在激励力作用下形成机械振动；而流体噪声则源自液体的压力及流速变化，主要包括水在坐便器水圈内流动的噪声、水冲出水圈及落在坐便器内壁上发出的噪声、水在坐便器内壁上流动的噪声、水在坐便器内旋转的噪声以及排污后期虹吸被破坏时的噪声；其中流体噪声为坐便器冲洗噪声主要源泉，若冲洗过程中水圈内水流过急，则湍流附面层将产生湍流压力，引起流激壳体振动和涡流辐射噪声。另外，在虹吸后期由于空气充入破坏了虹吸效应，引起周围部分空气形成涡流致使压力突变产生噪声，同时冲洗过程中由于液体流速的不均匀分布极易形成局部负压，也将导致气穴噪声的形成。噪声具有声波传播的一切特性，其中与坐便器冲洗噪声测试密切相关的传播特性为声波的指向性，因此在实际测量时须合理设置测点分布。

经调研，由于相关测试技术的缺失，导致坐便器冲洗噪声检测结果可比性较差，难以定量验证。2015年，国家标准委发布GB 6952-2015《卫生陶瓷》国家标准，明确规定坐便器冲洗噪声的允许限量L₅₀≤55dB、L₁₀≤65dB，但未说明上述技术指标究竟为A计权声压级还是声功率级；尽管该标准第8.6.8条指明“坐便器冲洗噪声试验方法按照GB/T 3768-1996《声学声压法测定噪声源声功率级反射面上方采用包络测量表面的简易法》要求进行”，但国标GB/T 3768作为声学基础性标准须依据标准GB/T 14367即《声学噪声源声功率级的测定基础标准使用指南》使用，其适用范围仅限为以声功率级表示的噪声测试规范编制提供一般性原则，仅提供不同环境和准确度条件下制定各类相关噪声测试规范的基本要求，不涉及噪声测量的具体技术要求和方法步骤；因该标准内容深奥抽象、晦涩难懂，故难以将其直接应用于坐便器冲洗噪声检测。

目前，卫生陶瓷已被列入质量提升重点产品领域，完善相关质检方法标准体系刻不容缓，研发陶瓷坐便器冲洗噪声检测技术已是大势所趋。因此，为促进坐便器产品质量提升，补齐影响民众生活品质的卫生间短板；亟待强化专利技术对标准研制的支撑作用，此项发明专利的问世对于助力我国传统陶瓷产业转型升级具有一定现实意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种应用声级计A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”对声源室外矩形测量表面上以有效感觉噪声级L_EPN表征的坐便器冲洗噪声进行检测的方法，能够解决落地式陶瓷坐便器冲洗噪声乃至洗面器等卫浴陶瓷进水/排水噪声精准定量测试问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种落地式陶瓷坐便器冲洗噪声的检测方法，包括：(1)实验设施要求；(2)样品安装及调试；(3)声源室外矩形测量表面及其传声器位置阵列确定；(4)声压级测量；(5)有效感觉噪声级计算及背景噪声和测试环境修正；(6)检测结果评价；其特征在于，在声源室外部特定空间中应用声级计A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”对以有效感觉噪声级L_EPN表征的落地式陶瓷坐便器冲洗噪声进行精准定量检测，具体的：

在声压级测量中：

参考CJ/T 312-2009《建筑排水管道系统噪声测试方法》中相关规定；针对各类建筑物中坐便器样品典型的安装条件，明确有关声源室建筑结构要求，确定测试环境本底噪声范围，设定声源室外部特定空间中矩形测量表面的传声器位置阵列。以落地式陶瓷坐便器的正常冲水周期作为声频信号采集的积分时间，在声源室外部特定空间中应用声级计A计权等效声级的慢时间计权特性“S”测定矩形测量表面上背景噪声的累计百分数时间平均声压级L_pAi(B)(50)；然后在0.35MPa±0.05MPa的试验静压力条件下，启动冲水装置；针对不同的用水量测试要求，在声源室外部特定空间中应用声级计A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”，测定正常冲水周期内矩形测量表面上坐便器冲洗噪声的时间平均最大声压级L′_pAi(ST)(max)；

在有效感觉噪声级计算中：

根据GB/T 3767-2016和GB 9661-1988中相关概念及计算公式，在0.35MPa±0.05MPa的试验静压力条件下，以落地式陶瓷坐便器正常冲水周期为声频信号采集的积分时间，将声级计在声源室外矩形测量表面上测得的冲洗噪声的A计权时间平均最大声压级L′_pAi(ST)(max)及背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级L_pAi(B)(50)作为基础数据，计算其相应的时间平均声压级均值

和

并对背景噪声修正值K_1A和测试环境修正值K_2A的影响进行分析。推导得出特定静压力条件下每个落地式陶瓷坐便器样品冲洗噪声的有效感觉噪声级L_EPN及每组样品冲洗噪声有效感觉噪声级的平均值

同时明确相应的数据修约要求和测量不确定度范围；

在结果评价中：

当某个样品冲洗噪声的有效感觉噪声级L_EPN大于此组3个样品冲洗噪声有效感觉噪声级算术平均值

的10％时，重新提取一组样品重复实验；计算前后两组落地式陶瓷坐便器样品经声源室外矩形测量表面法测得的冲洗噪声有效感觉噪声级L_EPN的算术平均值

如果某个样品冲洗噪声的有效感觉噪声级L_EPN大于这两组6个样品冲洗噪声有效感觉噪声级算术平均值

的10％，则弃之；取剩余坐便器样品冲洗噪声有效感觉噪声级L_EPN的算术平均值

作为该组落地式陶瓷坐便器样品冲洗噪声的评价指标。

采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，有益效果是：

(1)先进性：应用现代精密仪器——声级计对声源室外矩形测量表面上的冲洗噪声进行测定，并对背景噪声进行修正。鉴于坐便器冲洗模式启动为一瞬态过程，采取能够正确反映其对人心理和生理的影响的有效感觉噪声级L_EPN作为主观评价参数；检测技术具备一定的先进性，达到了陶瓷坐便器冲洗噪声检测的现代化。

(2)科学性：基于液体非稳态流动造成噪声的非连续特征，针对落地式陶瓷坐便器冲洗噪声产生机理和传播途径，探索建立声源室外部特定空间中矩形测量表面声学模型；全面分析背景噪声和测试环境等因素对检测结果的影响，并以民用建筑给水管道通用工作压力试验条件下的测定结果作为冲洗噪声评价指标，符合落地式陶瓷坐便器实际使用状态及消费者关注焦点，提高了检测方法的科学性。

(3)规范性：根据国家环保要求和产品质量标准对测试结果进行评价，仪器设备、声源基准体、测量表面、计算公式等方面技术要求参照国标GB/T 3767-2016和GB9661-1988中相关规定；并提供了详细而具体的矩形测量表面定位说明及面积计算方式，同时明确了样品安装、测点坐标、测量步骤、计算公式、不确定度、结果评价等一系列关键技术内容，能够实现落地式陶瓷坐便器冲洗噪声检测结果的定量化。

(4)前瞻性：国内外现有坐便器冲洗噪声检测方法通常将半消音室同时作为声源室和测试室，并普遍以声功率级L_W作为表征参数；鲜有对声源室外的坐便器冲洗噪声进行测定和评价的探索。本专利方法依据噪声传播途径及声强衰减规律，针对不同的样品安装条件及其冲洗噪声量值范围，创造性地在声源室外部特定空间中设计出一系列矩形测量表面。借鉴GB 9661-1988中关于有效感觉噪声级L_EPN的声学概念及计算公式，在参数表征方面更加符合人体感觉对噪声的主观评价，在技术上具有一定前瞻性。

(5)准确性：采用自动化程度高、技术先进成熟的声级计作为测试设备，采用三件陶瓷坐便器样品的评价结果作为最终判定结论；选取正常冲水周期内应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”经声源室外矩形测量表面法测得冲洗噪声的有效感觉噪声级L_EPN作为相关结果评价指标；并对背景噪声和测试环境等影响因素进行修正，全面判定测量过程中不确定度的累积效应，可有效避免测量误差。

(6)创新性：根据民用建筑给水管道工作压力范围和不同冲洗水量条件下噪声测试需求；选取正常冲水周期内(半冲或全冲)声源室外矩形测量表面上冲洗噪声的有效感觉噪声级L_EPN作为每个坐便器样品的结果评价指标；并明确样品安装条件及水箱配件调试要求，通过限定各测点处背景噪声和冲洗噪声的测量频次和数据处理，提高了检测结果的准确性和代表性，能够有效填补目前相关测试技术领域空白。

(7)可操作性：声级计价格低廉、应用广泛，本发明方法规定的样品安装、调试及一系列实验操作简便易行；有关测试参数、测量表面、测点阵列、测试步骤、计算公式、数据处理、评价标准等方面技术内容的描述清晰而具体，相关图表说明直观而准确，易于对本专利方法的理解和掌握，使得专利实施过程具备较强的可操作性，有利于促进成果的转移转化和推广应用。

(8)普适性：本发明方法具备较强的实用性，有利于扩大在检、学、研、产各界的推广应用；有利于支撑陶瓷坐便器冲洗噪声检测技术实现普适化，可对蹲便器、小便器的冲洗噪声以及洗面器、净身器、进水阀等其他卫生陶瓷制品及便器水箱配件、给/排水管道等产品在使用过程中所产生的噪声及其检测技术研究提供参考借鉴。

进一步的，本发明的优选方案是：

所述的样品安装及调试，按下述步骤进行：

(1)将同一厂家、同一批次生产的3个类型、规格、尺寸相同的瓷质或炻陶质落地式坐便器样品作为一组，其内部结构可为冲落式或虹吸式，使用冲洗水箱等重力式冲水装置(单冲式或双冲式)；

(2)配备满足额定用水量要求的冲洗水箱及水箱配件，并配备适合尺寸的坐圈、盖板及法兰(对于排水方式为后排式的坐便器样品，应使用尺寸合适的法兰将其排水方式由后排式调整为下排式)，按照GB 6952-2015中第8.8.2.1条规定的水箱式便器试验供水系统标准化调试程序，对待测坐便器样品的水箱供水系统进行调试，结果符合相关标准要求；冲洗水箱的工作水位能够满足正常冲洗过程需要，名义用水量与实际用水量相等；

(3)参照生产厂的安装说明为待测落地式陶瓷坐便器样品装配相应的冲水装置和进水管，按照GB 6952-2015中第8.11条规定进行连接密封性试验，即在0.1MPa的试验用水压力条件下，连续保持15min，连接管路无渗漏，确保坐便器和冲水装置具有良好的整体密封性；

(4)声源室为刚性壁面室，其建筑结构采用砖混或现浇混凝土墙，墙体面密度(包括两面抹灰层)为200kg/m²±50kg/m²；室内净高度不低于2.2m±0.5m，可用空间容积符合待测坐便器样品安装要求；具备相应的给/排水条件，试验用水的静压力可调控；

(5)对于安装时不靠近任何一面墙壁的落地式陶瓷坐便器样品，可直接将其安放于声源室内地面中央，使样品与室内任何一面墙壁之间的距离均不小于1.0m；并确保冲洗功能正常；

(6)对于靠墙壁安装的落地式陶瓷坐便器样品，可将其置于声源室内某一面墙壁附近的地面上，使样品背面与所靠墙壁之间距离为15cm±5cm，并使其与室内其余三面墙壁之间距离不小于1.5m；同时确保冲洗功能正常；

(7)对于靠墙角安装的落地式陶瓷坐便器样品，可将其置于声源室内某一个墙角附近的地面上；使样品背面及侧面与所靠近的两面墙壁之间距离为15cm±5cm，并使其与室内另外两面墙壁之间距离不小于1.5m；同时确保冲洗功能正常。

所述的声源室外矩形测量表面传声器位置阵列的确定，按下述步骤进行：

(1)测试室位于声源室的外部空间中，可作为一个独立且四面环绕声源室的房间，也可分别位于与声源室相邻接的2～4个相对独立的房间内，其总容积能够满足矩形测量表面传声器位置阵列的空间分布；室内混响时间介于5s～6s范围内，本底噪声不超过20dB；

(2)当待测坐便器样品不靠近任何一面墙壁安装时，确保传声器位置坐标均匀分布于测试室内；以测试室和声源室的共用墙壁底部中点作为坐标原点O，以地面作为水平方向的X轴和Y轴；在距离地面高度为1.0m且平行于地面的一个假想平面上建立矩形测量表面。沿此平面上平行于X轴且与共用墙壁相距1.0m、2.0m和3.0m的三个直线方向上均匀分布传声器位置。以坐标原点O在上述直线的投影作为传声器位置分布中心，在每个中心点各设定1个传声器位置，距其左、右0.7m和1.4m处再分别设定2个测点坐标；每条平行直线上共设5个传声器位置，相邻坐标之间相距0.7m；并确保传声器与测试室内其他墙壁之间的距离不小于0.7m。由各个传声器位置坐标连接而成且距离地面高度为1.0m的四个独立矩形即测量表面，其面积S＝4×2.8m×2.0m＝22.4m²；第1～15个传声器位置坐标(x,y,z)分别为(0,-1.0,1.0)、(0,-2.0,1.0)、(0,-3.0,1.0)、(0.7,-1.0,1.0)、(0.7,-2.0,1.0)、(0.7,-3.0,1.0)、(-0.7,-1.0,1.0)、(-0.7,-2.0,1.0)、(-0.7,-3.0,1.0)、(1.4,-1.0,1.0)、(1.4,-2.0,1.0)、(1.4,-3.0,1.0)、(-1.4,-1.0,1.0)、(-1.4,-2.0,1.0)、(-1.4,-3.0,1.0)。

(3)当待测坐便器样品紧靠声源室内其中一面墙壁安装时，则在测试室内以此面墙壁底部中点作为坐标原点O，以地面作为水平方向的X轴和Y轴；在距离地面高度为1.0m且平行于地面的一个假想平面上建立矩形测量表面。沿此平面上平行于X轴且与共用墙壁相距1.0m、2.0m、3.0m和4.0m的四个直线方向上均匀分布传声器位置。以坐标原点O在上述直线的投影作为其传声器位置分布中心，在每个中心点各设定1个传声器位置，距其左、右0.7m、1.4m和2.1m处再分别设定3个测点坐标；每条平行直线上共设7个传声器位置，相邻坐标之间相距0.7m；并确保传声器与测试室内其他墙壁之间的距离不小于0.7m。在测试室与声源室其他三面墙壁相邻接的空间中，参照上述第(2)条有关传声器位置的定位方法对每面共用墙壁附近空间的测点坐标进行设定。由各个传声器位置坐标连接而成且距离地面高度为1.0m的四个独立矩形即测量表面，其面积S＝3×2.8m×2.0m+4.2m×3.0m＝29.4m²；第1～28个传声器位置坐标(x,y,z)分别为(0,-1.0,1.0)、(0,-2.0,1.0)、(0,-3.0,1.0)、(0,-4.0,1.0)、(0.7,-1.0,1.0)、(0.7,-2.0,1.0)、(0.7,-3.0,1.0)、(0.7,-4.0,1.0)、(-0.7,-1.0,1.0)、(-0.7,-2.0,1.0)、(-0.7,-3.0,1.0)、(-0.7,-4.0,1.0)、(1.4,-1.0,1.0)、(1.4,-2.0,1.0)、(1.4,-3.0,1.0)、(1.4,-4.0,1.0)、(-1.4,-1.0,1.0)、(-1.4,-2.0,1.0)、(-1.4,-3.0,1.0)、(-1.4,-4.0,1.0)、(2.1,-1.0,1.0)、(2.1,-2.0,1.0)、(2.1,-3.0,1.0)、(2.1,-4.0,1.0)、(-2.1,-1.0,1.0)、(-2.1,-2.0,1.0)、(-2.1,-3.0,1.0)、(-2.1,-4.0,1.0)。

(4)当待测坐便器样品紧靠声源室内其中一个墙角安装时，在测试室内与试验水箱安装所涉两面共用墙壁附近的空间及其与声源室另外两面墙壁相邻接的空间中，传声器位置的设定分别参照上述第(3)条和第(2)条相关要求。由各个传声器位置坐标连接而成且距离地面高度为1.0m的四个独立矩形即测量表面，其面积S＝2×2.8m×2.0m+2×4.2m×3.0m＝36.4m²。

所述的声压级测量，按下述步骤进行：

(1)除保留声级计、三脚架等必要实验器具外，将测试室内其余物品全部搬离，测试室内不得有多余人员在场；实验操作员不得穿戴有明显吸声特性的衣物；

(2)对落地式陶瓷坐便器样品进行冲洗噪声测试前，首先用钢直尺和直角尺测量声源室外矩形测量表面传声器位置阵列的坐标，确定各个测点位置并记录；

(3)测量所用声级计应符合GB/T 3785.1-2010中1型仪器要求，检定周期不超过2年；滤波器符合IEC 61260:1995中1型仪器要求,校准周期不超过1年。每次试验开始前及结束后，均使用符合GB/T 15173中1级准确度要求的声校准器在声级计测量频率范围内的一个或多个频率上对其进行校验；读数差值不大于0.5dB；

(4)根据声源室外矩形测量表面的传声器位置阵列，对各个测点坐标进行定位；同时将三脚架移至测点位置处并将具备相关声学性能的声级计置于其顶部云台，确保传声器的取向与其校准时声波入射角相同并垂直指向声源室；

(5)以一个完整的正常冲水周期作为声级计声频信号采集的积分时间，如果待测坐便器样品冲水周期小于20s，则积分时间以20s计；应用声级计的A计权等效声级的慢时间计权特性“S”测定声源室外矩形测量表面上背景噪声的累计百分数时间平均声压级L_pAi(B)(50)；在每个传声器位置连续测量3次，取其算术平均值作为该位置处背景噪声的声压级测量值并记录。若每个位置处3次所测得的声压级之差大于0.5dB，则重新测量并记录；

(6)将试验静压力调整为0.35MPa±0.05MPa，并将水箱调至其工作水位线标识，冲水使便器样品水封充水至正常水位；然后，将便器盖板抬起，根据待测用水量要求，按照正常方式启动冲水装置并立即开始计时；以一个完整的正常冲水周期(半冲或全冲)作为声级计声频信号采集的积分时间，如果坐便器样品的冲水周期小于20s，则积分时间以20s计；应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”测定声源室外矩形测量表面上落地式陶瓷坐便器冲洗噪声的时间平均最大声压级L′_pAi(ST)(max)；在每个传声器位置连续测量3次，取其算术平均值作为该位置处冲洗噪声的声压级测量值并记录；若每个位置处3次所测得的声压级之差大于0.5dB，则重新测量；同时记录每次冲水的静压力、用水量和冲水周期；

所述的有效感觉噪声级计算，按下述步骤进行：

(1)计算公式选择：参考GB/T 3767-2016《声学声压法测定噪声源声功率级和声能量级反射面上方近似自由场的工程法》和GB 9661-1988《机场周围飞机噪声测量方法》中相关规定，本专利所涉测试参数的计算公式如下：

如果△L_pA(max)＞15dB，则无需进行背景噪声修正；若6dB≤△L_pA(max)≤15dB，则按照式(4)进行修正。

K_1A＝-10lg(1-10^{-0.1△LpA(max)})……………………………………………………………(4)

K_2A＝l0lg(l+4S/A)…………………………………………………………………(5)

当K_2A≤4dB时，按照本专利方法所做的测量有效；其中测试室房间的吸声量计算公式为：

A＝0.16V/T_n…………………………………………………………………………(6)

式中:

L′_pAi(ST)(max)——正常冲水周期内，在声源室外各矩形测量表面上测得的坐便器冲洗噪声的A计权时间平均最大声压级，单位为分贝(dB)；

——正常冲水周期内，在声源室外各矩形测量表面上测得的坐便器冲洗噪声的A计权时间平均最大声压级的平均值，单位为分贝(dB)；

N——声源室外各矩形测量表面的传声器位置数目；

L_pAi(B)(50)——正常冲水周期内，在声源室外各矩形测量表面上测得的背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级，单位为分贝(dB)；

——正常冲水周期内，在声源室外各矩形测量表面上测得的背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级的平均值，单位为分贝(dB)；

K_1A——背景噪声修正值；

K_2A——测试环境修正值；

S——测量表面的总面积，单位为平方米(m²)；

A——测试室内1kHz频率处房间的等效吸声面积，单位为平方米(m²)；

V——测试房间体积，单位为立方米(m³)；

T_n——测得的A计权或频带混响时间，单位为秒(s)；

——正常冲水周期内，在声源室外各矩形测量表面上测得的坐便器冲洗噪声的A计权时间平均最大声压级，单位为分贝(dB)；

L_EPN——正常冲水周期内，在声源室外各矩形测量表面上测得的每个坐便器样品冲洗噪声的有效感觉噪声级，单位为分贝(dB)；

T_d——坐便器样品正常的冲水周期，即声级计声频信号采集的积分时间，单位为秒(s)；

——每个坐便器样品在声源室外矩形测量表面上测得的冲洗噪声有效感觉噪声级的平均值，单位为分贝(dB)；

L_EPNiE、L_EPNiS、L_EPNiW、L_EPNiN——每个落地式陶瓷坐便器样品在声源室外东部、南部、西部、北部矩形测量表面上测得的冲洗噪声有效感觉噪声级的平均值，单位为分贝(dB)；

——每组落地式陶瓷坐便器样品冲洗噪声有效感觉噪声级的平均值，单位为分贝(dB)；

——每组三个落地式陶瓷坐便器样品在声源室外矩形测量表面上测得的冲洗噪声的有效感觉噪声级，单位为分贝(dB)；

(2)数据修约要求：落地式陶瓷坐便器样品冲洗噪声的A计权时间平均最大声压级L′_pAi(ST)(max)和背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级L_pAi(B)(50)的测量结果保留小数点后一位有效数字，其时间平均声压级均值

和

及有效感觉噪声级L_EPN的计算结果取整数；

(3)测量不确定度：在落地式陶瓷坐便器冲洗噪声测量过程中，尽管样品安装条件和运行状况相对稳定，但基于液体非稳态流动造成冲洗噪声的非连续性特征；本专利方法主要考察重复性标准偏差σ_omc对测量不确定度的累积效应，并规定声源室外矩形测量表面上落地式陶瓷坐便器冲洗噪声A计权时间平均最大声压级测定结果的重复性标准偏差σ_omc上限值不大于1.5dB。

参考标准GB/T 3767-2016中相关内容，在一个完整的正常冲水周期内，由同一位实验人员使用同一台声级计，对同一个安装位置处同一件落地式陶瓷坐便器样品所选用的同一种声源室外矩形测量表面上A计权时间平均最大声压级的平均值

进行6次重复测量(对于每次重复测量，坐便器样品须重新安装并调整定位)，并对测量结果进行背景噪声修正。重复性标准偏差σ_omc的计算公式为：

式中：

——在既定的样品安装和测试条件下，落地式陶瓷坐便器冲洗噪声第j次重复测量并经背景噪声修正后的声源室外矩形测量表面上A计权时间平均最大声压级的平均值；

——由所有重复测量结果计算得到的算术平均声压级。

所述的结果评价计算，按下述步骤进行：

(1)落地式陶瓷坐便器冲洗噪声评价指标的确定：基于结果评价标准的科学性和规范性要求，本发明针对落地式陶瓷坐便器样品在不同的试验静压力条件下，正常冲水周期内冲洗噪声的有效感觉噪声级L_EPN存在一定差异的特点；在调研民用建筑给水管道通用工作压力范围和坐便器不同用水量冲洗噪声测试需求的基础上，做出如下规定：在0.35MPa±0.05MPa的试验静压力条件下，选取每个坐便器样品在正常冲水周期内(半冲或全冲)应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”经声源室外矩形测量表面法测得的有效感觉噪声级L_EPN作为该样品冲洗噪声的评价指标；以特定试验静压力条件下每组三个坐便器样品冲洗噪声有效感觉噪声级的算术平均值

为该组样品冲洗噪声评价指标；

(2)落地式陶瓷坐便器冲洗噪声判定依据：国家强制性标准GB 50118-2010《民用建筑隔声设计规范》中第4.1.1条规定住宅建筑的起居室内昼夜所允许的噪声级(A声级)为45dB,卧室内夜间噪声不得超过37dB,昼间噪声不得超过45dB。相关产品质控的国家强制性标准GB 6952-2015《卫生陶瓷》中第6.3条规定坐便器冲洗噪声的累计百分数声级L₅₀应不超过55dB(A)，L₁₀应不超过65dB(A)。

根据国家环保规范和产品标准要求，采取以下分级判定标准：

为进水噪声非常低，环保性能优异；

为进水噪声很低，环保性能良好；

为进水噪声较低，环保性能较好；

为进水噪声略低，环保性能略好；

为进水噪声较高，环保性能较差；

为进水噪声非常高，环保性能低劣。

(3)每组落地式陶瓷坐便器冲洗噪声评价结果的判定：在0.35MPa±0.05MPa的试验静压力条件下，采用声源室外矩形测量表面法对正常冲水周期内(半冲或全冲)落地式陶瓷坐便器的冲洗噪声进行测试后，当某个样品冲洗噪声的有效感觉噪声级L_EPN大于此组3个样品冲洗噪声有效感觉噪声级算术平均值

的10％时，需要重新提取一组样品重复实验；计算前后两组坐便器样品在特定的静压力条件下，应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”经声源室外矩形测量表面法测得的冲洗噪声有效感觉噪声级的算术平均值

如果某个样品冲洗噪声的有效感觉噪声级L_EPN大于这两组6个样品冲洗噪声有效感觉噪声级算术平均值

的10％，则弃之；取剩余坐便器样品冲洗噪声有效感觉噪声级的算术平均值

作为该组落地式陶瓷坐便器样品冲洗噪声评价指标。

附图说明

图1是本发明中当坐便器样品不靠墙壁安装时，声源室外矩形测量表面及其传声器位置阵列示意图；

图中：O—坐标原点；●—传声器位置(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15)；

图2是本发明中当坐便器样品靠近墙壁安装时，声源室外矩形测量表面及其传声器位置阵列示意图；

图中：O—坐标原点；●—传声器位置(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28)；

图3是实施例中测试室内各频率与其平均混响时间对应关系示意图；

图中：横坐标为频率(Hz)，纵坐标为混响时间(s)。

具体实施方式

下面结合较佳实施例对本发明进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本实施例以产自河北唐山且内部结构为虹吸式、双档标称用水量分别为6L和3L的落地式陶瓷坐便器产品在全冲用水量条件下的冲洗噪声检测为例说明。

具体的检测方法按下述步骤进行：

(1)样品安装及调试

1.1样品数量、规格

将同一厂家、同一批次生产的3个类型、规格、尺寸相同的瓷质或炻陶质落地式坐便器样品作为一组，其内部结构可为冲落式或虹吸式，使用冲洗水箱等重力式冲水装置(单冲式或双冲式)。

1.2样品安装

配备满足额定用水量要求的冲洗水箱及水箱配件，并配备适合尺寸的坐圈、盖板及法兰(对于排水方式为后排式的坐便器样品，应使用尺寸合适的法兰将其排水方式由后排式调整为下排式)，按照GB 6952-2015中第8.8.2.1条规定的水箱式便器试验供水系统标准化调试程序，对待测坐便器样品的水箱供水系统进行调试，结果符合相关标准要求；冲洗水箱的工作水位能够满足正常冲洗过程需要，名义用水量与实际用水量相等。

1.3连接密封性测试

参照生产厂的安装说明为待测落地式陶瓷坐便器样品装配相应的冲水装置和进水管，按照GB 6952-2015中第8.11条规定进行连接密封性试验，即在0.1MPa的试验用水压力条件下，连续保持15min，连接管路无渗漏，确保坐便器和冲水装置具有良好的整体密封性。

1.4声源室建筑结构及条件设施

声源室为刚性壁面室，其建筑结构采用砖混或现浇混凝土墙，墙体面密度(包括两面抹灰层)为200kg/m²±50kg/m²；室内净高度不低于2.2m±0.5m，可用空间容积符合待测坐便器样品安装要求；具备相应的给/排水条件，试验用水的静压力可调控。

1.5样品定位

1.5.1对于安装时不靠近任何一面墙壁的落地式陶瓷坐便器样品，可直接将其安放于声源室内地面中央，使样品与室内任何一面墙壁之间的距离均不小于1.0m；并确保冲洗功能正常。

1.5.2对于靠墙壁安装的落地式陶瓷坐便器样品，可将其置于声源室内某一面墙壁附近的地面上，使样品背面与所靠墙壁之间距离为15cm±5cm，并使其与室内其余三面墙壁之间距离不小于1.5m；同时确保冲洗功能正常。

1.5.3对于靠墙角安装的落地式陶瓷坐便器样品，可将其置于声源室内某一个墙角附近的地面上；使样品背面及侧面与所靠近的两面墙壁之间距离为15cm±5cm，并使其与室内另外两面墙壁之间距离不小于1.5m；同时确保冲洗功能正常。

(2)测试室的建筑结构和声学条件以及声源室外矩形测量表面传声器位置阵列的确定

2.1测试室的建筑面积及声学条件

测试室位于声源室的外部空间中，可作为一个独立且四面环绕声源室的房间，也可分别位于与声源室相邻接的2～4个相对独立的房间内，其总容积能够满足矩形测量表面传声器位置阵列的空间分布；室内混响时间介于5s～6s范围内，本底噪声不超过20dB。

2.2当坐便器样品不靠近任何一面墙壁安装时，声源室外矩形测量表面的面积及其传声器位置阵列

确保传声器位置坐标均匀分布于测试室内，将测试室和声源室的共用墙壁底部中点作为坐标原点O，以地面作为水平方向的X轴和Y轴；在距离地面高度为1.0m且平行于地面的一个假想平面上建立矩形测量表面。沿此平面上平行于X轴且与共用墙壁相距1.0m、2.0m和3.0m的三个直线方向上均匀分布传声器位置。以坐标原点O在上述直线的投影作为传声器位置分布中心，在每个中心点各设定1个传声器位置，距其左、右0.7m和1.4m处再分别设定2个测点坐标；每条平行直线上共设5个传声器位置，相邻坐标之间相距0.7m；并确保传声器与测试室内其他墙壁之间的距离不小于0.7m。由各个传声器位置坐标连接而成且距离地面高度为1.0m的四个独立矩形即测量表面，其面积S＝4×2.8m×2.0m＝22.4m²；第1～15个传声器位置坐标(x,y,z)分别为(0,-1.0,1.0)、(0,-2.0,1.0)、(0,-3.0,1.0)、(0.7,-1.0,1.0)、(0.7,-2.0,1.0)、(0.7,-3.0,1.0)、(-0.7,-1.0,1.0)、(-0.7,-2.0,1.0)、(-0.7,-3.0,1.0)、(1.4,-1.0,1.0)、(1.4,-2.0,1.0)、(1.4,-3.0,1.0)、(-1.4,-1.0,1.0)、(-1.4,-2.0,1.0)、(-1.4,-3.0,1.0)。

2.3当坐便器样品紧靠声源室内其中一面墙壁安装时，声源室外矩形测量表面的面积及其传声器位置阵列

在测试室内将坐便器样品安装时靠近的那面墙壁底部中点作为坐标原点O，以地面作为水平方向的X轴和Y轴；在距离地面高度为1.0m且平行于地面的一个假想平面上建立矩形测量表面。沿此平面上平行于X轴且与共用墙壁相距1.0m、2.0m、3.0m和4.0m的四个直线方向上均匀分布传声器位置。以坐标原点O在上述直线的投影作为其传声器位置分布中心，在每个中心点各设定1个传声器位置，距其左、右0.7m、1.4m和2.1m处再分别设定3个测点坐标；每条平行直线上共设7个传声器位置，相邻坐标之间相距0.7m；并确保传声器与测试室内其他墙壁之间的距离不小于0.7m。在测试室与声源室其他三面墙壁相邻接的空间中，参照本实施例中第2.2条相关传声器定位方法对每面共用墙壁附近空间的测点坐标进行设定。由各个传声器位置坐标连接而成且距离地面高度为1.0m的四个独立矩形即测量表面，其面积S＝3×2.8m×2.0m+4.2m×3.0m＝29.4m²；第1～28个传声器位置坐标(x,y,z)分别为(0,-1.0,1.0)、(0,-2.0,1.0)、(0,-3.0,1.0)、(0,-4.0,1.0)、(0.7,-1.0,1.0)、(0.7,-2.0,1.0)、(0.7,-3.0,1.0)、(0.7,-4.0,1.0)、(-0.7,-1.0,1.0)、(-0.7,-2.0,1.0)、(-0.7,-3.0,1.0)、(-0.7,-4.0,1.0)、(1.4,-1.0,1.0)、(1.4,-2.0,1.0)、(1.4,-3.0,1.0)、(1.4,-4.0,1.0)、(-1.4,-1.0,1.0)、(-1.4,-2.0,1.0)、(-1.4,-3.0,1.0)、(-1.4,-4.0,1.0)、(2.1,-1.0,1.0)、(2.1,-2.0,1.0)、(2.1,-3.0,1.0)、(2.1,-4.0,1.0)、(-2.1,-1.0,1.0)、(-2.1,-2.0,1.0)、(-2.1,-3.0,1.0)、(-2.1,-4.0,1.0)。

2.4当坐便器样品紧靠声源室内其中一个墙角安装时，声源室外矩形测量表面的面积及其传声器位置阵列

在测试室内与坐便器样品安装所涉两面共用墙壁附近的空间及其与声源室另外两面墙壁相邻接的空间中，传声器位置的设定分别参照本实施例中第2.3条和第2.2条相关要求。由各个传声器位置坐标连接而成且距离地面高度为1.0m的四个独立矩形即测量表面，其面积S＝2×2.8m×2.0m+2×4.2m×3.0m＝36.4m²。

(3)声压级测量

3.1除保留声级计、三脚架等必要实验器具外，将测试室内其余物品全部搬离，测试室内不得有多余人员在场；实验操作员不得穿戴有明显吸声特性的衣物。

3.2对落地式陶瓷坐便器样品进行冲洗噪声测试前，首先用钢直尺和直角尺测量声源室外矩形测量表面传声器位置阵列的坐标，确定各个测点位置并记录。

3.3测量所用声级计应符合GB/T 3785.1-2010中1型仪器要求，检定周期不超过2年；滤波器符合IEC 61260:1995中1型仪器要求,校准周期不超过1年。每次试验开始前及结束后，均使用符合GB/T 15173中1级准确度要求的声校准器在声级计测量频率范围内的一个或多个频率上对其进行校验；读数差值不大于0.5dB。

3.4根据声源室外矩形测量表面的传声器位置阵列，对各个测点坐标进行定位；同时将三脚架移至测点位置处并将具备相关声学性能的声级计置于其顶部云台，确保传声器的取向与其校准时声波入射角相同并垂直指向声源室。

3.5以一个完整的正常冲水周期作为声级计声频信号采集的积分时间，如果待测坐便器样品冲水周期小于20s，则积分时间以20s计；应用声级计的A计权等效声级的慢时间计权特性“S”测定声源室外矩形测量表面上背景噪声的累计百分数时间平均声压级L_pAi(B)(50)；在每个传声器位置连续测量3次，取其算术平均值作为该位置处背景噪声的声压级测量值并记录。若每个位置处3次所测得的声压级之差大于0.5dB，则重新测量并记录。

3.6将试验静压力调整为0.35MPa±0.05MPa，并将水箱调至其工作水位线标识，冲水使便器样品水封充水至正常水位；然后，将便器盖板抬起，根据待测用水量要求，按照正常方式启动冲水装置并立即开始计时；以一个完整的正常冲水周期(半冲或全冲)作为声级计声频信号采集的积分时间，如果坐便器样品的冲水周期小于20s，则积分时间以20s计；应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”测定声源室外矩形测量表面上落地式陶瓷坐便器冲洗噪声的时间平均最大声压级L′_pAi(ST)(max)；在每个传声器位置连续测量3次，取其算术平均值作为该位置处冲洗噪声的声压级测量值并记录；若每个位置处3次所测得的声压级之差大于0.5dB，则重新测量；同时记录每次冲水的静压力、用水量和冲水周期。

(4)结果计算

4.1计算公式选择

参考GB/T 3767-2016《声学声压法测定噪声源声功率级和声能量级反射面上方近似自由场的工程法》和GB 9661-1988《机场周围飞机噪声测量方法》中相关规定，本实施例所涉测试参数的计算公式如下：

如果△L_pA(max)＞15dB，则无需进行背景噪声修正；若6dB≤△L_pA(max)≤15dB，则按照式(4)进行修正。

K_1A＝-10lg(1-10^{-0.1△LpA(max)})……………………………………………………………(4)

K_2A＝l0lg(l+4S/A)…………………………………………………………………(5)

当K_2A≤4dB时，按照本专利方法所做的测量有效；其中测试室房间的吸声量计算公式为：

A＝0.16V/T_n…………………………………………………………………………(6)

式中:

L′_pAi(ST)(max)——正常冲水周期内，在声源室外各矩形测量表面上测得的坐便器冲洗噪声的A计权时间平均最大声压级，单位为分贝(dB)；

——正常冲水周期内，在声源室外各矩形测量表面上测得的坐便器冲洗噪声的A计权时间平均最大声压级的平均值，单位为分贝(dB)；

N——声源室外各矩形测量表面的传声器位置数目；

L_pAi(B)(50)——正常冲水周期内，在声源室外各矩形测量表面上测得的背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级，单位为分贝(dB)；

——正常冲水周期内，在声源室外各矩形测量表面上测得的背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级的平均值，单位为分贝(dB)；

K_1A——背景噪声修正值；

K_2A——测试环境修正值；

S——测量表面的总面积，单位为平方米(m²)；

A——测试室内1kHz频率处房间的等效吸声面积，单位为平方米(m²)；

V——测试房间体积，单位为立方米(m³)；

T_n——测得的A计权或频带混响时间，单位为秒(s)；

——正常冲水周期内，在声源室外各矩形测量表面上测得的坐便器冲洗噪声的A计权时间平均最大声压级，单位为分贝(dB)；

L_EPN——正常冲水周期内，在声源室外各矩形测量表面上测得的每个坐便器样品冲洗噪声的有效感觉噪声级，单位为分贝(dB)；

T_d——坐便器样品正常的冲水周期，即声级计声频信号采集的积分时间，单位为秒(s)；

——每个坐便器样品在声源室外矩形测量表面上测得的冲洗噪声有效感觉噪声级的平均值，单位为分贝(dB)；

L_EPNiE、L_EPNiS、L_EPNiW、L_EPNiN——每个落地式陶瓷坐便器样品在声源室外东部、南部、西部、北部矩形测量表面上测得的冲洗噪声有效感觉噪声级的平均值，单位为分贝(dB)；

——每组落地式陶瓷坐便器样品冲洗噪声有效感觉噪声级的平均值，单位为分贝(dB)；

——每组三个落地式陶瓷坐便器样品在声源室外矩形测量表面上测得的冲洗噪声的有效感觉噪声级，单位为分贝(dB)。

4.2数据修约要求：落地式陶瓷坐便器样品冲洗噪声的A计权时间平均最大声压级L′_pAi(ST)(max)和背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级L_pAi(B)(50)的测量结果保留小数点后一位有效数字，其时间平均声压级均值

和

及有效感觉噪声级L_EPN的计算结果取整数。

4.3测量不确定度：在落地式陶瓷坐便器冲洗噪声测量过程中，尽管样品安装条件和运行状况相对稳定，但基于液体非稳态流动造成冲洗噪声的非连续性特征；本专利方法主要考察重复性标准偏差σ_omc对测量不确定度的累积效应，并规定声源室外矩形测量表面上落地式陶瓷坐便器冲洗噪声A计权时间平均最大声压级测定结果的重复性标准偏差σ_omc上限值不大于1.5dB。

参考标准GB/T 3767-2016中相关内容，在一个完整的正常冲水周期内，由同一位实验人员使用同一台声级计，对同一个安装位置处同一件落地式陶瓷坐便器样品所选用的同一种声源室外矩形测量表面上A计权时间平均最大声压级的平均值

进行6次重复测量(对于每次重复测量，坐便器样品须重新安装并调整定位)，并对测量结果进行背景噪声修正。重复性标准偏差σ_omc的计算公式为：

式中：

——在既定的样品安装和测试条件下，落地式陶瓷坐便器冲洗噪声第j次重复测量并经背景噪声修正后的声源室外矩形测量表面上A计权时间平均最大声压级的平均值；

——由所有重复测量结果计算得到的算术平均声压级。

(5)性能判定

5.1落地式陶瓷坐便器冲洗噪声评价指标的确定

基于结果评价标准的科学性和规范性要求，本发明针对落地式陶瓷坐便器样品在不同的试验静压力条件下，正常冲水周期内冲洗噪声的有效感觉噪声级L_EPN存在一定差异的特点；在调研民用建筑给水管道通用工作压力范围和坐便器不同用水量冲洗噪声测试需求的基础上，做出如下规定：在0.35MPa±0.05MPa的试验静压力条件下，选取每个坐便器样品在正常冲水周期内(半冲或全冲)应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”经声源室外矩形测量表面法测得的有效感觉噪声级L_EPN作为该样品冲洗噪声的评价指标；以特定试验静压力条件下每组三个坐便器样品冲洗噪声有效感觉噪声级的算术平均值

为该组样品冲洗噪声评价指标。

5.2落地式陶瓷坐便器冲洗噪声判定依据

国家强制性标准GB 50118-2010《民用建筑隔声设计规范》中第4.1.1条规定住宅建筑的起居室内昼夜所允许的噪声级(A声级)为45dB,卧室内夜间噪声不得超过37dB,昼间噪声不得超过45dB。相关产品质控的国家强制性标准GB 6952-2015《卫生陶瓷》中第6.3条规定坐便器冲洗噪声的累计百分数声级L₅₀应不超过55dB(A)，L₁₀应不超过65dB(A)。

根据国家环保规范和产品标准要求，采取以下分级判定标准：

为进水噪声非常低，环保性能优异；

为进水噪声很低，环保性能良好；

为进水噪声较低，环保性能较好；

为进水噪声略低，环保性能略好；

为进水噪声较高，环保性能较差；

为进水噪声非常高，环保性能低劣。

5.3每组落地式陶瓷坐便器冲洗噪声评价结果的判定

在0.35MPa±0.05MPa的试验静压力条件下，采用声源室外矩形测量表面法对正常冲水周期内(半冲或全冲)落地式陶瓷坐便器的冲洗噪声进行测试后，当某个样品冲洗噪声的有效感觉噪声级L_EPN大于此组3个样品冲洗噪声有效感觉噪声级算术平均值

的10％时，需要重新提取一组样品重复实验；计算前后两组坐便器样品在特定的静压力条件下，应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”经声源室外矩形测量表面法测得的冲洗噪声有效感觉噪声级的算术平均值

如果某个样品冲洗噪声的有效感觉噪声级L_EPN大于这两组6个样品冲洗噪声有效感觉噪声级算术平均值

的10％，则弃之；取剩余坐便器样品冲洗噪声有效感觉噪声级的算术平均值

作为该组落地式陶瓷坐便器样品冲洗噪声评价指标。

本实施例所用试验设施、仪器设备和试验器材：

(1)试验设施

1.1声源室：用于安装落地式陶瓷坐便器样品的声源室，其内部空间规格为L(长)×W(宽)×H(高)＝4.8m×4.8m×2.6m，整体建筑采用砖混结构，墙体的面密度为200kg/m²±50kg/m²；室内除配备相应的给/排水管道外再无其他固定设施。

1.2测试室：为一个四面环绕声源室的独立混响室房间，其建筑面积为220m²；混响声场符合GB/T 6881.1-2002要求；室内所有界面均采用超强玻化砖装饰；各频段混响时间为：125Hz～500Hz≥5.0s、1000Hz≥4.5s、2000Hz≥3.5s、4000Hz≥2.0s；当混响室正常作业、周围无异常干扰时，室内本底噪声低于18.5dB(A)，低频截止频率f_c＝100Hz，各频率声压级标准偏差见表1，各频段平均混响时间见图3。

表1混响室扩散声场声压级标准偏差

(2)试验设备及器材

2.1声级计：日本理音公司生产、型号为NA-28、可测量等效连续声压L_eq，性能符合GB/T 3785中1型积分声级计规定，滤波器满足GB 3241要求；噪音分析仪前置放大器的灵敏度为-27dB±2dB、A加权线性操作量程为25dB～130dB，峰值声级测量上限为143dB，固有噪音A加权最大值为17dB，测量频率量程为10Hz～20kHz，采样周期为15.6ms。每次测量前均采用准确度为±0.1dB的声音校准器在测试频率范围内选取100Hz、300Hz、500Hz、700Hz、900Hz、1000Hz等点对噪声测量系统进行整体校验。

当环境条件为23℃、30％RH、102.4kPa时，根据JJG 188-2002《声级计检定规程》，在2Hz～200kHz的测量范围内，选取不同频率范围进行测试后，校准结果数据见表2。

表2声级计不同频率范围下的校准结果数据

声压级不确定度U＝0.4dB～1.0dB(k＝2)；参考频率处声压级不确定度U＝0.07dB(k＝2)；校准结果的不确定度为U＝1.0dB(k＝2)。

2.2声校准器：亿欧仪表设备有限公司生产、型号为AWA6221A，用于声级计的绝对声压校准，声学性能符合GB/T 15173中1级准确度要求；标称声压级为94dB和114dB(以20μPa为基准)，适用频率范围为1kHz～5Hz，声压级准确度为±0.2dB(23℃)和±0.3dB(-10℃～50℃)，94dB时总谐波失真≤1％。

2.3尺子：分度值为1mm的钢直尺、直角尺。

2.4水封尺：分度值为1mm。

2.5秒表：精度为0.01s。

2.6三脚架：碳纤维或铝合金材质，承重10kg以上，含云台最大高度2.0m。

本实施例的检测数据及结果计算：

在声源室内按照既定方式对落地式陶瓷坐便器样品进行安装，并对其外部特定空间中矩形测量表面上的冲洗噪声进行检测，相关检测数据及结果评价见表3。

表3坐便器样品不靠墙安装时测试室内冲洗噪声检测数据

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种落地式陶瓷坐便器冲洗噪声的检测方法，包括：(1)实验设施要求；(2)样品安装及调试；(3)声源室外矩形测量表面及其传声器位置阵列确定；(4)声压级测量；(5)有效感觉噪声级计算及背景噪声和测试环境修正；(6)检测结果评价；其特征在于，应用声级计A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”对声源室外矩形测量表面上以有效感觉噪声级L_EPN表征的落地式陶瓷坐便器冲洗噪声进行精准定量检测，具体的：

在声压级测量中：

参考CJ/T 312-2009《建筑排水管道系统噪声测试方法》；针对各类建筑物中坐便器样品典型的安装条件，明确有关声源室建筑结构要求，确定测试环境本底噪声范围，设定声源室外部特定空间中矩形测量表面的传声器位置阵列；以落地式陶瓷坐便器的正常冲水周期作为声频信号采集的积分时间，在声源室外部特定空间中应用声级计A计权等效声级的慢时间计权特性“S”测定矩形测量表面上背景噪声的累计百分数时间平均声压级L_pAi(B)(50)；然后在0.35MPa±0.05MPa的试验静压力条件下，启动冲水装置；针对不同的用水量测试要求，在声源室外部特定空间中应用声级计A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”，测定正常冲水周期内矩形测量表面上坐便器冲洗噪声的时间平均最大声压级L′_pAi(ST)(max)；

在有效感觉噪声级计算中：

根据GB/T 3767-2016和GB 9661-1988，在0.35MPa±0.05MPa的试验静压力条件下，以落地式陶瓷坐便器正常冲水周期为声频信号采集的积分时间，将声级计在声源室外矩形测量表面上测得的冲洗噪声的A计权时间平均最大声压级L′_pAi(ST)(max)及背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级L_pAi(B)(50)作为基础数据，计算其相应的时间平均声压级均值

和

并对背景噪声修正值K_1A和测试环境修正值K_2A的影响进行分析；推导得出特定静压力条件下每个落地式陶瓷坐便器样品冲洗噪声的有效感觉噪声级L_EPN及每组样品冲洗噪声有效感觉噪声级的平均值

同时明确相应的数据修约要求和测量不确定度范围；

所述的有效感觉噪声级计算，按下述步骤进行：

(1)计算公式选择：参考借鉴GB/T 3767-2016《声学声压法测定噪声源声功率级和声能量级反射面上方近似自由场的工程法》和GB 9661-1988《机场周围飞机噪声测量方法》，所涉测试参数的计算公式如下：

如果△L_pA(max)＞15dB，则无需进行背景噪声修正；若6dB≤△L_pA(max)≤15dB，则按照式(4)进行修正；

K_1A＝-10lg(1-10^{-0.1△LpA(max)})……………………………………………………………(4)

K_2A＝l0lg(l+4S/A)…………………………………………………………………(5)

当K_2A≤4dB时，按照此方法所做的测量有效；其中测试室房间的吸声量计算公式为：

A＝0.16V/T_n…………………………………………………………………………(6)

式中:

L′_pAi(ST)(max)——正常冲水周期内，在声源室外各矩形测量表面上测得的坐便器冲洗噪声的A计权时间平均最大声压级，单位为分贝(dB)；

——正常冲水周期内，在声源室外各矩形测量表面上测得的坐便器冲洗噪声的A计权时间平均最大声压级的平均值，单位为分贝(dB)；

N——声源室外各矩形测量表面的传声器位置数目；

L_pAi(B)(50)——正常冲水周期内，在声源室外各矩形测量表面上测得的背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级，单位为分贝(dB)；

——正常冲水周期内，在声源室外各矩形测量表面上测得的背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级的平均值，单位为分贝(dB)；

K_1A——背景噪声修正值；

K_2A——测试环境修正值；

S——测量表面的总面积，单位为平方米(m²)；

A——测试室内1kHz频率处房间的等效吸声面积，单位为平方米(m²)；

V——测试房间体积，单位为立方米(m³)；

T_n——测得的A计权或频带混响时间，单位为秒(s)；

——正常冲水周期内，在声源室外各矩形测量表面上测得的坐便器冲洗噪声的A计权时间平均最大声压级，单位为分贝(dB)；

L_EPN——正常冲水周期内，在声源室外各矩形测量表面上测得的每个坐便器样品冲洗噪声的有效感觉噪声级，单位为分贝(dB)；

T_d——坐便器样品正常的冲水周期，即声级计声频信号采集的积分时间，单位为秒(s)；

——每个坐便器样品在声源室外矩形测量表面上测得的冲洗噪声有效感觉噪声级的平均值，单位为分贝(dB)；

L_EPNiE、L_EPNiS、L_EPNiW、L_EPNiN——每个落地式陶瓷坐便器样品在声源室外东部、南部、西部、北部矩形测量表面上测得的冲洗噪声有效感觉噪声级的平均值，单位为分贝(dB)；

——每组落地式陶瓷坐便器样品冲洗噪声有效感觉噪声级的平均值，单位为分贝(dB)；

——每组三个落地式陶瓷坐便器样品在声源室外矩形测量表面上测得的冲洗噪声的有效感觉噪声级，单位为分贝(dB)；

(2)数据修约要求：落地式陶瓷坐便器样品冲洗噪声的A计权时间平均最大声压级L′_pAi(ST)(max)和背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级L_pAi(B)(50)的测量结果保留小数点后一位有效数字，其时间平均声压级均值

和

及有效感觉噪声级L_EPN的计算结果取整数；

(3)测量不确定度：在落地式陶瓷坐便器冲洗噪声测量过程中，尽管样品安装条件和运行状况相对稳定，但基于液体非稳态流动造成冲洗噪声的非连续性特征；方法主要考察重复性标准偏差σ_omc对测量不确定度的累积效应，并规定声源室外矩形测量表面上落地式陶瓷坐便器冲洗噪声A计权时间平均最大声压级测定结果的重复性标准偏差σ_omc上限值不大于1.5dB；

参考标准GB/T 3767-2016，在一个完整的正常冲水周期内，由同一位实验人员使用同一台声级计，对同一个安装位置处同一件落地式陶瓷坐便器样品所选用的同一种声源室外矩形测量表面上A计权时间平均最大声压级的平均值

进行6次重复测量，对于每次重复测量，坐便器样品须重新安装并调整定位，并对测量结果进行背景噪声修正；重复性标准偏差σ_omc的计算公式为：

式中：

——在既定的样品安装和测试条件下，落地式陶瓷坐便器冲洗噪声第j次重复测量并经背景噪声修正后的声源室外矩形测量表面上A计权时间平均最大声压级的平均值；

——由所有重复测量结果计算得到的算术平均声压级；

在结果评价中：

当某个样品冲洗噪声的有效感觉噪声级L_EPN大于此组3个样品冲洗噪声有效感觉噪声级算术平均值

的10％时，重新提取一组样品重复实验；计算前后两组落地式陶瓷坐便器样品经声源室外矩形测量表面法测得的冲洗噪声有效感觉噪声级L_EPN的算术平均值

如果某个样品冲洗噪声的有效感觉噪声级L_EPN大于这两组6个样品冲洗噪声有效感觉噪声级算术平均值

的10％，则弃之；取剩余坐便器样品冲洗噪声有效感觉噪声级L_EPN的算术平均值

作为该组落地式陶瓷坐便器样品冲洗噪声的评价指标。

2.根据权利要求1所述的落地式陶瓷坐便器冲洗噪声的检测方法，其特征在于，所述的样品安装及调试，按下述步骤进行：

(1)将同一厂家、同一批次生产的3个类型、规格、尺寸相同的瓷质或炻陶质落地式坐便器样品作为一组，其内部结构可为冲落式或虹吸式，使用冲洗水箱等重力式冲水装置，单冲式或双冲式；

(2)配备满足额定用水量要求的冲洗水箱及水箱配件，并配备适合尺寸的坐圈、盖板及法兰，对于排水方式为后排式的坐便器样品，应使用尺寸合适的法兰将其排水方式由后排式调整为下排式，按照GB 6952-2015中第8.8.2.1条规定的水箱式便器试验供水系统标准化调试程序，对待测坐便器样品的水箱供水系统进行调试，结果符合相关标准要求；冲洗水箱的工作水位能够满足正常冲洗过程需要，名义用水量与实际用水量相等；

(3)参照生产厂的安装说明为待测落地式陶瓷坐便器样品装配相应的冲水装置和进水管，按照GB 6952-2015中第8.11条规定进行连接密封性试验，即在0.1MPa的试验用水压力条件下，连续保持15min，连接管路无渗漏，确保坐便器和冲水装置具有良好的整体密封性；

(4)声源室为刚性壁面室，其建筑结构采用砖混或现浇混凝土墙，墙体面密度，包括两面抹灰层，为200kg/m²±50kg/m²；室内净高度不低于2.2m±0.5m，可用空间容积符合待测坐便器样品安装要求；具备相应的给/排水条件，试验用水的静压力可调控；

(5)对于安装时不靠近任何一面墙壁的落地式陶瓷坐便器样品，可直接将其安放于声源室内地面中央，使样品与室内任何一面墙壁之间的距离均不小于1.0m；并确保冲洗功能正常；

(6)对于靠墙壁安装的落地式陶瓷坐便器样品，可将其置于声源室内某一面墙壁附近的地面上，使样品背面与所靠墙壁之间距离为15cm±5cm，并使其与室内其余三面墙壁之间距离不小于1.5m；同时确保冲洗功能正常；

(7)对于靠墙角安装的落地式陶瓷坐便器样品，可将其置于声源室内某一个墙角附近的地面上；使样品背面及侧面与所靠近的两面墙壁之间距离为15cm±5cm，并使其与室内另外两面墙壁之间距离不小于1.5m；同时确保冲洗功能正常。

3.根据权利要求1所述的落地式陶瓷坐便器冲洗噪声的检测方法，其特征在于，所述的声源室外矩形测量表面传声器位置阵列的确定，按下述步骤进行：

(1)测试室位于声源室的外部空间中，可作为一个独立且四面环绕声源室的房间，也可分别位于与声源室相邻接的2～4个相对独立的房间内，其总容积能够满足矩形测量表面传声器位置阵列的空间分布；室内混响时间为5s～6s，本底噪声不超过20dB；

(2)当待测坐便器样品不靠近任何一面墙壁安装时，确保传声器位置坐标均匀分布于测试室内；以测试室和声源室的共用墙壁底部中点作为坐标原点O，以地面作为水平方向的X轴和Y轴；在距离地面高度为1.0m且平行于地面的一个假想平面上建立矩形测量表面；沿此平面上平行于X轴且与共用墙壁相距1.0m、2.0m和3.0m的三个直线方向上均匀分布传声器位置；以坐标原点O在上述直线的投影作为传声器位置分布中心，在每个中心点各设定1个传声器位置，距其左、右0.7m和1.4m处再分别设定2个测点坐标；每条平行直线上共设5个传声器位置，相邻坐标之间相距0.7m；并确保传声器与测试室内其他墙壁之间的距离不小于0.7m；由各个传声器位置坐标连接而成且距离地面高度为1.0m的四个独立矩形即测量表面，其面积S＝4×2.8m×2.0m＝22.4m²；第1～15个传声器位置坐标(x,y,z)分别为(0,-1.0,1.0)、(0,-2.0,1.0)、(0,-3.0,1.0)、(0.7,-1.0,1.0)、(0.7,-2.0,1.0)、(0.7,-3.0,1.0)、(-0.7,-1.0,1.0)、(-0.7,-2.0,1.0)、(-0.7,-3.0,1.0)、(1.4,-1.0,1.0)、(1.4,-2.0,1.0)、(1.4,-3.0,1.0)、(-1.4,-1.0,1.0)、(-1.4,-2.0,1.0)、(-1.4,-3.0,1.0)；

(3)当待测坐便器样品紧靠声源室内其中一面墙壁安装时，则在测试室内以此面墙壁底部中点作为坐标原点O，以地面作为水平方向的X轴和Y轴；在距离地面高度为1.0m且平行于地面的一个假想平面上建立矩形测量表面；沿此平面上平行于X轴且与共用墙壁相距1.0m、2.0m、3.0m和4.0m的四个直线方向上均匀分布传声器位置；以坐标原点O在上述直线的投影作为其传声器位置分布中心，在每个中心点各设定1个传声器位置，距其左、右0.7m、1.4m和2.1m处再分别设定3个测点坐标；每条平行直线上共设7个传声器位置，相邻坐标之间相距0.7m；并确保传声器与测试室内其他墙壁之间的距离不小于0.7m；在测试室与声源室其他三面墙壁相邻接的空间中，参照上述第(2)条有关传声器位置的定位方法对每面共用墙壁附近空间的测点坐标进行设定；由各个传声器位置坐标连接而成且距离地面高度为1.0m的四个独立矩形即测量表面，其面积S＝3×2.8m×2.0m+4.2m×3.0m＝29.4m²；第1～28个传声器位置坐标(x,y,z)分别为(0,-1.0,1.0)、(0,-2.0,1.0)、(0,-3.0,1.0)、(0,-4.0,1.0)、(0.7,-1.0,1.0)、(0.7,-2.0,1.0)、(0.7,-3.0,1.0)、(0.7,-4.0,1.0)、(-0.7,-1.0,1.0)、(-0.7,-2.0,1.0)、(-0.7,-3.0,1.0)、(-0.7,-4.0,1.0)、(1.4,-1.0,1.0)、(1.4,-2.0,1.0)、(1.4,-3.0,1.0)、(1.4,-4.0,1.0)、(-1.4,-1.0,1.0)、(-1.4,-2.0,1.0)、(-1.4,-3.0,1.0)、(-1.4,-4.0,1.0)、(2.1,-1.0,1.0)、(2.1,-2.0,1.0)、(2.1,-3.0,1.0)、(2.1,-4.0,1.0)、(-2.1,-1.0,1.0)、(-2.1,-2.0,1.0)、(-2.1,-3.0,1.0)、(-2.1,-4.0,1.0)；

(4)当待测坐便器样品紧靠声源室内其中一个墙角安装时，在测试室内与试验水箱安装所涉两面共用墙壁附近的空间及其与声源室另外两面墙壁相邻接的空间中，传声器位置的设定分别参照上述第(3)条和第(2)条相关要求；由各个传声器位置坐标连接而成且距离地面高度为1.0m的四个独立矩形即测量表面，其面积S＝2×2.8m×2.0m+2×4.2m×3.0m＝36.4m²。

4.根据权利要求1所述的落地式陶瓷坐便器冲洗噪声的检测方法，其特征在于，所述的声压级测量，按下述步骤进行：

(1)除保留声级计、三脚架等必要实验器具外，将测试室内其余物品全部搬离，测试室内不得有多余人员在场；实验操作员不得穿戴有明显吸声特性的衣物；

(2)对落地式陶瓷坐便器样品进行冲洗噪声测试前，首先用钢直尺和直角尺测量声源室外矩形测量表面传声器位置阵列的坐标，确定各个测点位置并记录；

(3)测量所用声级计应符合GB/T 3785.1-2010中1型仪器要求，检定周期不超过2年；滤波器符合IEC 61260:1995中1型仪器要求,校准周期不超过1年；每次试验开始前及结束后，均使用符合GB/T 15173中1级准确度要求的声校准器在声级计测量频率范围内的一个或多个频率上对其进行校验；读数差值不大于0.5dB；

(4)根据声源室外矩形测量表面的传声器位置阵列，对各个测点坐标进行定位；同时将三脚架移至测点位置处并将具备相关声学性能的声级计置于其顶部云台，确保传声器的取向与其校准时声波入射角相同并垂直指向声源室；

(5)以一个完整的正常冲水周期作为声级计声频信号采集的积分时间，如果待测坐便器样品冲水周期小于20s，则积分时间以20s计；应用声级计的A计权等效声级的慢时间计权特性“S”测定声源室外矩形测量表面上背景噪声的累计百分数时间平均声压级L_pAi(B)(50)；在每个传声器位置连续测量3次，取其算术平均值作为该位置处背景噪声的声压级测量值并记录；若每个位置处3次所测得的声压级之差大于0.5dB，则重新测量并记录；

(6)将试验静压力调整为0.35MPa±0.05MPa，并将水箱调至其工作水位线标识，冲水使便器样品水封充水至正常水位；然后，将便器盖板抬起，根据待测用水量要求，按照正常方式启动冲水装置并立即开始计时；以一个完整的正常冲水周期，半冲或全冲，作为声级计声频信号采集的积分时间，如果坐便器样品的冲水周期小于20s，则积分时间以20s计；应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”测定声源室外矩形测量表面上落地式陶瓷坐便器冲洗噪声的时间平均最大声压级L′_pAi(ST)(max)；在每个传声器位置连续测量3次，取其算术平均值作为该位置处冲洗噪声的声压级测量值并记录；若每个位置处3次所测得的声压级之差大于0.5dB，则重新测量；同时记录每次冲水的静压力、用水量和冲水周期。

5.根据权利要求1所述的落地式陶瓷坐便器冲洗噪声的检测方法，其特征在于，所述的结果评价，按下述步骤进行：

(1)落地式陶瓷坐便器冲洗噪声评价指标的确定：基于结果评价标准的科学性和规范性要求，针对落地式陶瓷坐便器样品在不同的试验静压力条件下，正常冲水周期内冲洗噪声的有效感觉噪声级L_EPN存在一定差异的特点；在调研民用建筑给水管道通用工作压力范围和坐便器不同用水量冲洗噪声测试需求的基础上，做出如下规定：在0.35MPa±0.05MPa的试验静压力条件下，选取每个坐便器样品在正常冲水周期内，半冲或全冲，应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”经声源室外矩形测量表面法测得的有效感觉噪声级L_EPN作为该样品冲洗噪声的评价指标；以特定试验静压力条件下每组三个坐便器样品冲洗噪声有效感觉噪声级的算术平均值

为该组样品冲洗噪声评价指标；

(2)落地式陶瓷坐便器冲洗噪声判定依据：国家强制性标准GB 50118-2010《民用建筑隔声设计规范》中第4.1.1条规定住宅建筑的起居室内昼夜所允许的噪声级，A声级，为45dB,卧室内夜间噪声不得超过37dB,昼间噪声不得超过45dB；相关产品质控的国家强制性标准GB 6952-2015《卫生陶瓷》中第6.3条规定坐便器冲洗噪声的累计百分数声级L₅₀应不超过55dB(A)，L₁₀应不超过65dB(A)；

根据国家环保规范和产品标准要求，采取以下分级判定标准：

为进水噪声非常低，环保性能优异；

为进水噪声很低，环保性能良好；

为进水噪声较低，环保性能较好；

为进水噪声略低，环保性能略好；

为进水噪声较高，环保性能较差；

为进水噪声非常高，环保性能低劣；

(3)每组落地式陶瓷坐便器冲洗噪声评价结果的判定：在0.35MPa±0.05MPa的试验静压力条件下，采用声源室外矩形测量表面法对正常冲水周期内，半冲或全冲，落地式陶瓷坐便器的冲洗噪声进行测试后，当某个样品冲洗噪声的有效感觉噪声级L_EPN大于此组3个样品冲洗噪声有效感觉噪声级算术平均值

的10％时，需要重新提取一组样品重复实验；计算前后两组坐便器样品在特定的静压力条件下，应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”经声源室外矩形测量表面法测得的冲洗噪声有效感觉噪声级的算术平均值

如果某个样品冲洗噪声的有效感觉噪声级L_EPN大于这两组6个样品冲洗噪声有效感觉噪声级算术平均值

的10％，则弃之；取剩余坐便器样品冲洗噪声有效感觉噪声级的算术平均值

作为该组落地式陶瓷坐便器样品冲洗噪声评价指标。

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