CN109752082B - 有效感觉噪声级测量法检测便器水箱进水噪声的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种便器水箱进水阀进水噪声的检测方法，检测步骤包括：样品安装调试；声源基准体及截头圆锥体测量表面确定；声压级测量；有效感觉噪声级计算及背景噪声、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”对截头圆锥体测量表面上以有效感觉噪声级LEPN表征的进水阀进水噪声进行精准定量检测。本发明规定对截头圆锥体测量表面上进水噪声的A计权时间平均最大声压级L′pAi(ST)(max)T、L′pAi(ST)(max)S和背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(50)T、LpAi(B)(50)S进行测定，计算其在特定补水周期内的有效感觉噪声级LEPN，并提供结果评价依据。本发明填补了便器水箱进水阀进水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，能够为企业改进生产工艺、规范市场秩序提供检测技术支撑。
Description
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A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”对截头圆锥体测量表面上以有效感觉噪声级LEPN表征的便器水箱进水阀进水噪声进行检测的方法，属于便器水箱配件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，伴随着坐便器及其水箱配件在餐饮、旅游、居家等民生重点领域使用量的递增以及人们健康环保意识的增强，便器水箱进水噪声监测及防控日益受到社会各界普遍关注。
进水阀作为便器水箱配件的核心部件，其进水噪声在坐便器冲洗噪声中所占权重较高，直接影响和决定着冲洗噪声的量值水平。由于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；而流体噪声为冲洗噪声的重要源泉，主要包括水在坐便器水圈内和内壁上流动的噪声、水在坐便器内旋转的噪声以及排污后期虹吸被破坏和进水阀补水时的噪声；因此冲洗噪声除与坐便器本身的内部结构息息相关外，在很大程度上受制于便器水箱进水阀的进水噪声。
由于噪声具有声波传播的一切特性，随着传播距离的增加，声强度逐渐减弱，遇到障碍物时声波将发生反射、衍射、散射、吸收等现象；其中与进水阀进水噪声测试密切相关的传播特性为声波的指向性，即在与声源距离相同的位置处，由于噪声源具有鲜明的指向性，使得不同方向上接收到的声强存在一定的能量差异。实验表明，在进水阀进水过程中，水箱上方声强最大、前方次之、左方及右方弱之、后方噪声强度最小；因此在实际测量时须利用噪声源的指向性合理设置测点分布。
近年来，出于环保部门的执法需求，我国噪声检测标准体系虽得到长足发展，但现有专业性噪声测试规范所涉领域仅限于室内外环境、车辆、设备、电器等，尚未涉及进水阀进水噪声测定领域。为严格水箱配件产品质控，2011年国家分布实施强制性标准GB 26730-2011《卫生洁具便器用重力式补水装置及洁具机架》，明确规定进水阀“进水过程中产生的噪声应不大于55dB(A)”。但该标准第7.5条“噪声试验”中有关进水阀进水噪声检测方法的技术要求却极其简单，“在环境噪声不高于30dB(A)的测试室，将进水阀安装在距地面高度为400mm的标准水箱上，不加水箱盖；安置精度不小于0.1d B(A)的声级计，使其探测头距水箱前表面1m，高于地面1m；将进水动压力调整到0.3MPa，打开进水阀，10s后开始测量，记录进水全过程的最高噪声值.重复三次，报告算术平均值。”既未涉及声源基准体、测量表面等声学原理，也缺失相应的结果计算公式、数据修约和测量不确定度等关键技术内容；导致进水阀进水噪声检测操作缺乏科学性和规范性，结果数据不具备可比性与重复性，难以对产品质量提升和市场秩序规范起到应有的引领和支撑作用。经对河北、广东、河南等国内主产地进行广泛调研后发现，由于相关测试技术的缺失，难以对产品质量进行准确定量验证。检测方法的匮乏在一定程度上影响着企业对新技术的推广、困扰着消费者对产品的信任、制约着产业的进一步发展。
目前，卫浴产品已被列入质量提升重点领域，完善卫生陶瓷及其配套产品检测方法标准体系，研发便器水箱进水阀进水噪声检测技术已是大势所趋。因此，为促进相关产品质量提升，补齐影响群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便器水箱配件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”对截头圆锥体测量表面上以有效感觉噪声级LEPN表征的便器水箱进水阀进水噪声进行检测的方法，能够解决进水阀进水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：
一种便器水箱进水阀进水噪声检测方法，检测步骤包括：(1)样品安装及调试；(2)声源基准体及截头圆锥体测量表面确定；(3)声压级测量；(4)有效感觉噪声级计算及背景噪声和测试环境修正；(5)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”对以有效感觉噪声级LEPN表征的便器水箱进水阀进水噪声进行精准定量检测，具体的：
在声压级测量中：
根据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》中相关规定，针对便器水箱进水阀样品安装要求，确定不同反射平面条件下声源基准体的定位并计算其声源特征尺寸d0；同时选择与进水阀进水噪声源基准体相对应的截头圆锥体测量表面并确定其尺寸，明确不同测量表面传声器位置阵列的坐标。在半消音室或混响室内，以便器水箱进水阀的特定补水周期作为声频信号采集的积分时间，应用声级计的A计权等效声级的慢时间计权特性“S”测定所选截头圆锥体测量表面上背景噪声的累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(50)T、LpAi(B)(50)S；然后在0.30MPa±0.05MPa的试验动压力条件下，启动进水阀补水装置；针对便器水箱不同的补水量(半冲或全冲)测试要求，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”测定所选截头圆锥体测量表面上进水阀进水噪声的时间平均最大声压级L′pAi(ST)(max)T、L′pAi(ST)(max)S。
在有效感觉噪声级计算中：
根据GB/T 3767-2016中相关概念及计算公式，在0.30MPa±0.05MPa的试验动压力条件下，以便器水箱进水阀的特定补水周期作为声频信号采集的积分时间，将声级计在所选截头圆锥体测量表面上测得的进水噪声A计权时间平均最大声压级L′pAi(ST)(max)T、L′pAi(ST)(max)S及背景噪声A计权累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(50)T、LpAi(B)(50)S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K1A和测试环境修正值K2A的影响进行分析，推导得出既定动压力条件下每个便器水箱进水阀样品进水噪声的有效感觉噪声级LEPN及每组样品进水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：
当某个样品进水噪声的有效感觉噪声级LEPN大于此组3个样品进水噪声有效感觉噪声级LEPN算术平均值
的10％时，重新提取一组样品重复实验；并计算前后两组便器水箱进水阀样品在既定动压力条件下，应用声级计的A计权等效声级的慢时间计权特性“S”经截头圆锥体测量表面法测得进水噪声有效感觉噪声级LEPN的算术平均值
如果某个样品进水噪声有效感觉噪声级LEPN大于这两组6个样品进水噪声有效感觉噪声级LEPN算术平均值
的10％，则弃之；取剩余进水阀样品进水噪声有效感觉噪声级LEPN的算术平均值
作为该组便器水箱进水阀样品进水噪声的评价指标。
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：在半消音室或混响室声学环境中，通过应用现代精密仪器—声级计对截头圆锥体测量表面上的背景噪声和进水噪声进行测定，鉴于进水阀补水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LEPN作为主观评价参数；检测技术具备一定先进性，达到了便器水箱进水噪声检测的现代化。
(2)科学性：在遵循GB/T 3767-2016中声学通用性导则的基础上，基于液体非稳定态流动造成噪声的非连续特征，针对进水阀进水噪声产生机理和传播途径，依据包络声源测试原理建立了截头圆锥体测量表面声学模型；分析背景噪声和测试环境等因素对检测结果的影响，以民用建筑给水管道工作压力下的测定结果为进水噪声评价指标，符合便器水箱配件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；并提供了适用的基准体和截头圆锥体测量表面的结构图示，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，能够实现便器水箱进水阀进水噪声检测结果的定量化。
(4)前瞻性：目前，国内外有关进水阀进水噪声检测技术相对简单片面，缺乏相关声学原理基础，测试方法的适用性和准确性较差；本专利方法依据了采标ISO3744:2010的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》中相关声学导则和有关A计权声功率级的测量原理，将测定结果准确度提高至2级；并借鉴GB 9661-1988中关于有效感觉噪声级LEPN的概念及计算公式，更加符合人体感觉对噪声的评价，因此在技术上具有一定的前瞻性。
(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，采用三件便器水箱进水阀样品的评价结果作为最终判定结论；选取特定补水周期内截头圆锥体测量表面上进水噪声的有效感觉噪声级LEPN作为相关结果评价指标；并对背景噪声、测试环境等因素进行修正，判定测量过程中不确定度的累积效应，有效避免测量误差。
(6)创新性：针对给水压力对便器水箱进水阀进水噪声的影响，根据民用建筑给水管道通用压力范围和不同补水量条件下噪声测试需求；选取特定补水周期内(半冲或全冲)截头圆锥体测量表面上进水噪声的有效感觉噪声级LEPN作为每个进水阀样品的结果评价指标；并明确试验水箱安装条件及水箱配件技术要求，通过限定各测点坐标处背景噪声和进水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：基于上述优点，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；有利于支撑便器水箱进水阀进水噪声检测技术实现普适化，可对陶瓷坐便器、蹲便器、小便器的冲洗噪声以及洗面器、净身器等其他卫生陶瓷及给/排水管道等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、尺寸相同的便器水箱配件中进水阀样品作为一组，其使用方式可为侧按或顶按(单冲式或双冲式)；
(2)配备符合国家标准GB 26730-2011《卫生洁具便器用重力式冲水装置及洁具机架》技术要求的标准水箱或满足便器使用要求的冲洗水箱(其各部件符合GB26730-2011中相关技术要求)，标准水箱内腔尺寸为长×宽×高：400mm×175mm×300mm；标准水箱或冲洗水箱(不包括隐藏式水箱)各部件安装后的相对水位符合第5.4.1条要求，隐藏式水箱各部件安装后的相对水位符合第5.4.10.2条要求；
(3)参照生产厂的使用说明将进水阀样品安装在试验水箱内部，对于配备补水装置的进水阀，补水管牢固地固定在进水阀上并标明额定补水比率，补水量能够满足便器水封回复要求；按照GB 26730-2011中第5.2.3条、第5.2.4条和第5.2.8条规定，待测便器水箱进水阀样品在0.05MPa动压力下进水流量不小于0.05L/s、在0.50MPa动压力下进水流量不大于0.33L/s；经静压力和动压力密封性试验后，水箱水位上升高度不大于8mm，且进水阀关闭后无可见滴漏；排水至规定高度时进水阀能自动打开，进水至工作水位后能自动关闭，连续5次进水的工作水位高度差不大于5mm；
(4)当与装配待测进水阀样品的水箱配套使用的坐便器不靠近任何一面墙壁安装时，如果在半消音室反射面上方近似自由场的声学环境中进行测试，可将试验水箱通过支撑机架直接安放于地面中央，不加水箱盖；使水箱底部距离室内地面的高度为450mm，并确保冲洗功能正常。如果在刚性壁面测试室或专用混响室中进行测试，可将试验水箱通过支撑机架安放于地面上，不加水箱盖；使水箱底部距离室内地面的高度为450mm，并使其与室内任何一面墙壁之间距离不小于1.0m；同时确保冲洗功能正常；
(5)当与装配待测进水阀样品的水箱配套使用的坐便器靠墙安装时,可在刚性壁面测试室或专用混响室中进行测试，将试验水箱通过支撑机架直接安放于地面上，不加水箱盖；使水箱底部距离室内地面的高度为450mm，水箱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；
(6)当与装配待测进水阀样品的水箱配套使用的坐便器靠墙角安装时,可在刚性壁面测试室或专用混响室中进行测试，将试验水箱通过支撑机架直接安放于地面上，不加水箱盖；使水箱底部距离室内地面的高度为450mm，水箱背面及侧面与所靠墙壁之间距离为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。
所述的声源基准体及截头圆锥体测量表面的确定，按下述步骤进行：
(1)进水阀进水噪声源基准体形状和尺寸的确定：参考GB/T 3767-2016中第7.1条相关规定，利用三维坐标系统对声源基准体的位置和尺寸进行设定；以声源基准体及其在相邻反射平面上的镜像所组成箱体的中心作为坐标原点O，水平轴x和y分别与基准体的长和宽平行。以试验水箱的水平宽度作为声源基准体的长度l1、以试验水箱的水平长度为声源基准体的宽度l2、以试验水箱工作水位线距离地面的垂直距离为声源基准体的高度l3。对应于不同的测试环境条件，声源基准体的特征尺寸d0分别为[(l1/2)2+(l2/2)2+l3 2]1/2(一个反射平面)、[l1 2+(l2/2)2+l3 2]1/2(两个反射平面)和[l1 2+l2 2+l3 2]1/2(三个反射平面)，单位为米(m)；
(2)截头圆锥体测量表面及其传声器位置阵列的确定：参考标准GB/T 3767-2016中第7.2.5条和第8.1.3条有关圆柱体测量表面的规定，试验所采用的截头圆锥体测量表面是一个以三维坐标系统中通过试验水箱中进水阀与排水阀溢流管间距中心点的Z轴作为母线，以二者之间的距离为底部直径的截头圆锥体；其顶部半径RT＝l1/2+d，底部半径RB＝l2/2，高hs＝l3/2+d；式中l1、l2、l3分别为声源基准体的长、宽和高，d＝1.0m；截头圆锥体测量表面的总面积S为顶部水平面的面积ST与侧部倾斜面的面积Ss之和。如果与装配待测进水阀样品的水箱配套使用的坐便器安装时位于一个反射平面上，则测量表面为一个完整的截头圆锥体，其顶部水平面的面积ST＝πRT 2，侧部倾斜面的面积Ss＝πhs×(RB+RT)；第1～16个顶部传声器位置坐标(x,y,z)分别为(0,7RT/8,hs)、(0,5RT/8,hs)、(0,3RT/8,hs)、(0,RT/8,hs)、(7RT/8,0,hs)、(5RT/8,0,hs)、(3RT/8,0,hs)、(RT/8,0,hs)、(0,-7RT/8,hs)、(0,-5RT/8,hs)、(0,-3RT/8,hs)、(0,-RT/8,hs)、(-7RT/8,0,hs)、(-5RT/8,0,hs)、(-3RT/8,0,hs)、(-RT/8,0,hs)；第1～20个侧部传声器位置坐标(x,y,z)分别为[-(0.9RT+0.1RB),0,9hs/10]、[-(0.7RT+0.3RB),0,7hs/10]、[-(0.5RT+0.5RB),0,5hs/10]、[-(0.3RT+0.7RB),0,3hs/10]、[-(0.1RT+0.9RB),0,hs/10]、(0.9RT+0.1RB,0,9hs/10)、(0.7RT+0.3RB,0,7hs/10)、(0.5RT+0.5RB,0,5hs/10)、(0.3RT+0.7RB,0,3hs/10)、(0.1RT+0.9RB,0,hs/10)、[0,-(0.9RT+0.1RB),9hs/10]、(0,0.9RT+0.1RB,9hs/10)、[0,-(0.7RT+0.3RB),7hs/10]、(0,0.7RT+0.3RB,7hs/10)、[0,-(0.5RT+0.5RB),5hs/10]、(0,0.5RT+0.5RB,5hs/10)、[0,-(0.3RT+0.7RB),3hs/10]、(0,0.3RT+0.7RB,3hs/10)、[0,-(0.1RT+0.9RB),hs/10]、(0,0.1RT+0.9RB,hs/10)。如果与装配待测进水阀样品的水箱配套使用的坐便器安装时紧靠两个反射平面放置，则测量表面为1/2截头圆锥体，其顶部水平面的面积ST＝πRT 2/2,侧部倾斜面的面积Ss＝πhs×(RB+RT)÷2；第1～11个顶部传声器位置坐标(x,y,z)分别为[0,-(0.9RT+0.1RB),9hs/10]、[0,-(0.7RT+0.3RB),7hs/10]、[0,-(0.5RT+0.5RB),5hs/10]、[0,-(0.3RT+0.7RB),3hs/10]、[0,-(0.1RT+0.9RB),hs/10]、
第1～9个侧部传声器位置坐标(x,y,z)分别为
(RT/8,0,hs)、
(RT/2,0,hs)、
(7RT/8,0,hs)、
如果与装配待测进水阀样品的水箱配套使用的坐便器安装时紧靠三个反射平面放置，则测量表面为1/4截头圆锥体，其顶部水平面的面积ST＝πRT 2/4,侧部倾斜面的面积Ss＝πhs×(RB+RT)÷4；第1～6个顶部传声器位置坐标(x,y,z)分别为
第1～10个侧部传声器位置坐标(x,y,z)分别为
所述的声压级测量，按下述步骤进行：
(1)除保留1个装配待测进水阀样品的试验水箱及其支撑机架、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；使用经检定合格的温度计和气压计对测试室内的空气温度和大气压强进行测定并记录；
(2)对进水阀样品进行进水噪声测试前，首先用钢直尺和直角尺测量试验水箱的尺寸l1、l2、l3并记录；根据配套坐便器安装方式所涉反射平面的数量，确定声源基准体的空间定位并计算其特征尺寸d0；选择适用的截头圆锥体包络声源测量表面并计算相其特定尺寸RB、RT和hs；按照所选截头圆锥体测量表面的传声器位置阵列，计算各个测点坐标并记录；
(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)便器水箱进水阀进水噪声测试室可为半消音室或混响室，确保室内可利用空间容积符合试验水箱及其支撑机架的安装要求，并具备相应的给/排水条件，试验用水的动压力可调控；其中半消音室内本底噪声不大于16dB(A)，能够提供反射面上方近似自由场的声学条件，检定周期不超过5年；混响室内本底噪声不大于25dB(A)，混响时间介于5s～6s范围内；
(5)在符合上述要求的测试室内，根据所选截头圆锥体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测量表面；
(6)在进水阀开启后10s开始计时，直至进水阀自然关闭，以此作为声级计声频信号采集的积分时间；如果待测进水阀样品补水周期(半冲或全冲)小于30s，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”测定所选截头圆锥体顶部水平测量表面及侧部倾斜测量表面上背景噪声的累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(50)T、LpAi(B)(50)S；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；
(7)将试验动压力调整至0.30MPa±0.05MPa，根据待测补水量要求，将试验水箱中的水排空，并在重新进水后10s开始计时，直至进水阀自然关闭，以此作为声级计声频信号采集的积分时间；如果待测进水阀样品补水周期(半冲或全冲)小于30s，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”测定所选截头圆锥体顶部水平测量表面及侧部倾斜测量表面上进水阀进水噪声的时间平均最大声压级L′pAi(ST)(max)T、L′pAi(ST)(max)S；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进水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；同时记录每次进水的动压力、补水量和补水周期。
所述的声功率级计算，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△LpA(max)＞15dB，则无需进行背景噪声修正；若6dB≤△LpA(max)≤15dB，则按照式(8)进行修正。
K1A＝-10lg(1-10-0.1△LpA(max))……………………………………………………………(8)
K2A＝l0lg(l+4S/A)……………………………………………………………………(9)
当K2A≤4dB时，按照本专利方法所做的测量有效；其中半消音室和混响室房间的吸声量计算公式分别为：
A＝α·Sν……………………………………………………………………………(10)
A＝0.16V/Tn…………………………………………………………………………(11)
式中:
L′pAi(ST)(max)T——特定补水周期内，在截头圆锥体顶部水平测量表面第i个传声器位置处测得的进水阀进水噪声的A计权时间平均最大声压级，单位为分贝(dB)；
NMT——截头圆锥体顶部水平测量表面的传声器位置数目；
L′pAi(ST)(max)S——特定补水周期内，在截头圆锥体侧部倾斜测量表面第i个传声器位置处测得的进水阀进水噪声的A计权时间平均最大声压级，单位为分贝(dB)；
NMS——截头圆锥体侧部倾斜测量表面的传声器位置数目；
ST——截头圆锥体顶部水平测量表面的面积，单位为平方米(m2)；
SS——截头圆锥体侧部倾斜测量表面的面积，单位为平方米(m2)；
LpAi(B)(50)T——特定补水周期内，在截头圆锥体顶部水平测量表面第i个传声器位置处测得的背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级，单位为分贝(dB)；
LpAi(B)(50)S——特定补水周期内，在截头圆锥体侧部倾斜测量表面第i个传声器位置处测得的背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级，单位为分贝(dB)；
K1A——背景噪声修正值；
K2A——测试环境修正值；
S——截头圆锥体测量表面的面积，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)；
α——测试室房间表面的A计权平均吸声系数，其数值范围参见GB/T 3767-2016中表A.1；
Sν——测试室房间边界的总面积(墙、地板、天花板)，单位为平方米(m2)；
V——测试房间体积，单位为立方米(m3)；
Tn——测得的A计权或频带混响时间，单位为秒(s)；
LEPN——每个进水阀样品在特定补水周期内应用截头圆锥体测量表面法测得的进水噪声的有效感觉噪声级，单位为分贝(dB)；
Td——进水阀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)；
LEPN1、LEPN2、LEPN3——每组三个进水阀样品进水噪声的有效感觉噪声级，单位为分贝(dB)；
(2)数据修约要求：便器水箱进水阀进水噪声的A计权时间平均最大声压级L′pAi(ST)(max)T、L′pAi(ST)(max)S和背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(50)T、LpAi(B)(50)S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LEPN的计算结果则取整数；
(3)测量不确定度：本专利方法规定截头圆锥体测量表面上便器水箱进水阀进水噪声的A计权时间平均最大声压级测定结果的重复性标准偏差σomc上限值不大于1.5dB。参考标准GB/T 3767-2016中相关内容，在一个完整的补水周期内，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便器水箱进水阀样品所选用的同一种截头圆锥体测量表面上A计权时间平均最大声压级平均值
和
进行6次重复测量(对于每次重复测量，进水阀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σomc的计算公式为：
式中：
所述的结果评价计算，按下述步骤进行：
(1)根据国家环保规范和相关产品标准要求，采取以下分级判定标准：
(2)当某个样品进水噪声的有效感觉噪声级LEPN大于此组3个样品进水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；计算前后两组进水阀样品经截头圆锥体测量表面法测得的进水噪声有效感觉噪声级的算术平均值
如果某个样品进水噪声的有效感觉噪声级LEPN大于这两组6个样品进水噪声有效感觉噪声级算术平均值
的10％，则弃之；取剩余进水阀样品进水噪声有效感觉噪声级的算术平均值
作为该组便器水箱进水阀样品进水噪声评价指标。
附图说明
图1是冲洗水箱内部各部件安装相对水位示意图；
图中：38mm≥h1≥10mm，h2≥25mm，h3≥5mm，h4≥5mm，h5≤20mm；
图2是隐藏式水箱内部各部件安装相对水位示意图；
图中：h1≥15mm，h2≥25mm，h3≥5mm，h4≥5mm，h5≤20mm；
图3是本发明中一个反射平面上的进水阀进水噪声源基准体示意图；
图中：d0—声源特征尺寸，m；l1—基准体的长度，m；l2—基准体的宽度，m；l3—基准体的高度，m；O—坐标原点；
图4是本发明中两个反射平面上的进水阀进水噪声源基准体示意图；
图中：d0—声源特征尺寸，m；l1—基准体的长度，m；l2—基准体的宽度，m；l3—基准体的高度，m；O—坐标原点；
图5是本发明中三个反射平面上的进水阀进水噪声源基准体示意图；
图中：d0—声源特征尺寸，m；l1—基准体的长度，m；l2—基准体的宽度，m；l3—基准体的高度，m；O—坐标原点；
图6是本发明中一个反射平面上的进水阀进水噪声源的截头圆锥体侧部倾斜测量表面及其传声器位置阵列；
图中：●—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)；hs—截头圆锥体测量表面的高度；RT—截头圆锥体顶部的半径；RB—截头圆锥体底部的半径；
图7是本发明中一个反射平面上的进水阀进水噪声源的截头圆锥体顶部水平测量表面及其传声器位置阵列；
图中：●—传声器位置(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16)；RT—截头圆锥体顶部水平测量表面的半径；
图8是本发明中两个反射平面上的进水阀进水噪声源的1/2截头圆锥体侧部倾斜测量表面及其传声器位置阵列；
图中：●—传声器位置(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11)；hs—1/2截头圆锥体测量表面的高度；RT—1/2截头圆锥体顶部的半径；RB—1/2截头圆锥体底部的半径；
图9是本发明中两个反射平面上的进水阀进水噪声源的1/2截头圆锥体顶部水平测量表面及其传声器位置阵列；
图中：●—传声器位置(1,2,3,4,5,6,7,8,9)；RT—1/2截头圆锥体顶部水平测量表面的半径。
图10是本发明中三个反射平面上的进水阀进水噪声源的1/4截头圆锥体侧部倾斜测量表面及其传声器位置阵列；
图中：●—传声器位置(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)；hs—1/4截头圆锥体测量表面的高度；RT—1/4截头圆锥体顶部的半径；RB—1/4截头圆锥体底部的半径；
图11是本发明中三个反射平面上的进水阀进水噪声源的1/4截头圆锥体顶部水平测量表面及其传声器位置阵列；
图中：●—传声器位置(1,2,3,4,5)；RT—1/4截头圆锥体顶部水平测量表面的半径；
具体实施方式
下面结合附图及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。
本实施例将使用方式为顶按、双冲，双档标称补水量分别为6L和3L的进水阀样品安装在与便器配套使用的冲洗水箱内；以其全冲补水量条件下进水噪声检测为例进行说明。
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、尺寸相同的便器水箱配件中进水阀样品作为一组，其使用方式可为侧按或顶按(单冲式或双冲式)。
1.2样品安装
配备符合国家标准GB 26730-2011《卫生洁具便器用重力式冲水装置及洁具机架》技术要求的标准水箱或满足便器使用要求的冲洗水箱(其各部件符合GB 26730-2011中相关技术要求)，标准水箱内腔尺寸为长×宽×高：400mm×175mm×300mm；标准水箱或冲洗水箱(不包括隐藏式水箱)各部件安装后的相对水位符合第5.4.1条要求，隐藏式水箱各部件安装后的相对水位符合第5.4.10.2条要求。
1.3样品调试
参照生产厂的使用说明将进水阀样品安装在试验水箱内部，对于配备补水装置的进水阀，补水管牢固地固定在进水阀上并标明额定补水比率，补水量能够满足便器水封回复要求。按照GB 26730-2011中第5.2.3条、第5.2.4条和第5.2.8条规定，待测便器水箱进水阀样品在0.05MPa动压力下进水流量不小于0.05L/s、在0.50MPa动压力下进水流量不大于0.33L/s；经静压力和动压力密封性试验后，水箱水位上升高度不大于8mm，且进水阀关闭后无可见滴漏；排水至规定高度时进水阀能自动打开，进水至工作水位后能自动关闭，连续5次进水的工作水位高度差不大于5mm。冲洗水箱(不包括隐藏式水箱)各部件安装后的相对水位应符合图1要求，隐藏式水箱各部件安装后的相对水位应符合图2要求。
1.4样品定位
1.4.1当与装配待测进水阀样品的水箱配套使用的坐便器不靠近任何一面墙壁安装时，如果在半消音室反射面上方近似自由场的声学环境中进行测试，可将试验水箱通过支撑机架直接安放于地面中央，不加水箱盖；使水箱底部距离室内地面的高度为450mm，并确保冲洗功能正常。如果在刚性壁面测试室或专用混响室中进行测试，可将试验水箱通过支撑机架安放于地面上，不加水箱盖；使水箱底部距离室内地面的高度为450mm，并使其与室内任何一面墙壁之间距离不小于1.0m；同时确保冲洗功能正常。
1.4.2当与装配待测进水阀样品的水箱配套使用的坐便器靠墙安装时,可在刚性壁面测试室或专用混响室中进行测试，将试验水箱通过支撑机架直接安放于地面上，不加水箱盖；使水箱底部距离室内地面的高度为450mm，水箱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。
1.4.3当与装配待测进水阀样品的水箱配套使用的坐便器靠墙角安装时,可在刚性壁面测试室或专用混响室中进行测试，将试验水箱通过支撑机架直接安放于地面上，不加水箱盖；使水箱底部距离室内地面的高度为450mm，水箱背面及侧面与所靠墙壁之间距离为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)声源基准体及截头圆锥体测量表面的确定
2.1进水阀进水噪声源基准体形状和尺寸的确定
参考GB/T 3767-2016中第7.1条相关规定，利用三维坐标系统对声源基准体的位置和尺寸进行设定；以声源基准体及其在相邻反射平面上的镜像所组成箱体的中心作为坐标原点O，水平轴x和y分别与基准体的长和宽平行。以试验水箱的水平宽度作为声源基准体的长度l1、以试验水箱的水平长度为声源基准体的宽度l2、以试验水箱工作水位线距离地面的垂直距离为声源基准体的高度l3。对应于不同的测试环境条件，声源基准体的特征尺寸d0分别为[(l1/2)2+(l2/2)2+l3 2]1/2(一个反射平面)、[l1 2+(l2/2)2+l3 2]1/2(两个反射平面)和[l1 2+l2 2+l3 2]1/2(三个反射平面)，单位为米(m)。
2.2截头圆锥体测量表面及其传声器位置阵列的确定：参考标准GB/T 3767-2016中第7.2.5条和第8.1.3条有关圆柱体测量表面的规定，试验所采用的截头圆锥体测量表面是一个以三维坐标系统中通过试验水箱中进水阀与排水阀溢流管间距中心点的Z轴作为母线，以二者之间的距离为底部直径的截头圆锥体；其顶部半径RT＝l1/2+d，底部半径RB＝l2/2，高hs＝l3/2+d；式中l1、l2、l3分别为声源基准体的长、宽和高，d＝1.0m；截头圆锥体测量表面的总面积S为顶部水平面的面积ST与侧部倾斜面的面积Ss之和。
2.2.1如果与装配待测进水阀样品的水箱配套使用的坐便器安装时按照本实施例中第1.4.1条进行定位，则测量表面为一个完整的截头圆锥体，其顶部水平面的面积ST＝πRT 2，侧部倾斜面的面积Ss＝πhs×(RB+RT)；测量表面及其传声器位置阵列如图4和图5所示，第1～16个顶部传声器位置坐标(x,y,z)分别为(0,7RT/8,hs)、(0,5RT/8,hs)、(0,3RT/8,hs)、(0,RT/8,hs)、(7RT/8,0,hs)、(5RT/8,0,hs)、(3RT/8,0,hs)、(RT/8,0,hs)、(0,-7RT/8,hs)、(0,-5RT/8,hs)、(0,-3RT/8,hs)、(0,-RT/8,hs)、(-7RT/8,0,hs)、(-5RT/8,0,hs)、(-3RT/8,0,hs)、(-RT/8,0,hs)；第1～20个侧部传声器位置坐标(x,y,z)分别为[-(0.9RT+0.1RB),0,9hs/10]、[-(0.7RT+0.3RB),0,7hs/10]、[-(0.5RT+0.5RB),0,5hs/10]、[-(0.3RT+0.7RB),0,3hs/10]、[-(0.1RT+0.9RB),0,hs/10]、(0.9RT+0.1RB,0,9hs/10)、(0.7RT+0.3RB,0,7hs/10)、(0.5RT+0.5RB,0,5hs/10)、(0.3RT+0.7RB,0,3hs/10)、(0.1RT+0.9RB,0,hs/10)、[0,-(0.9RT+0.1RB),9hs/10]、(0,0.9RT+0.1RB,9hs/10)、[0,-(0.7RT+0.3RB),7hs/10]、(0,0.7RT+0.3RB,7hs/10)、[0,-(0.5RT+0.5RB),5hs/10]、(0,0.5RT+0.5RB,5hs/10)、[0,-(0.3RT+0.7RB),3hs/10]、(0,0.3RT+0.7RB,3hs/10)、[0,-(0.1RT+0.9RB),hs/10]、(0,0.1RT+0.9RB,hs/10)。
2.2.2如果与装配待测进水阀样品的水箱配套使用的坐便器安装时按照本实施例中第1.4.2条进行定位，则测量表面为1/2截头圆锥体，其顶部水平面的面积ST＝πRT 2/2，侧部倾斜面的面积Ss＝πhs×(RB+RT)÷2；测量表面及其传声器位置阵列如图6和图7所示，第1～11个顶部传声器位置坐标(x,y,z)分别为[0,-(0.9RT+0.1RB),9hs/10]、[0,-(0.7RT+0.3RB),7hs/10]、[0,-(0.5RT+0.5RB),5hs/10]、[0,-(0.3RT+0.7RB),3hs/10]、[0,-(0.1RT+0.9RB),hs/10]、
第1～9个侧部传声器位置坐标(x,y,z)分别为
(RT/8,0,hs)、
(RT/2,0,hs)、
(7RT/8,0,hs)、
2.2.3如果与装配待测进水阀样品的水箱配套使用的坐便器安装时按照本实施例中第1.4.3条进行定位，则测量表面为1/4截头圆锥体，其顶部水平面的面积ST＝πRT 2/4,侧部倾斜面的面积Ss＝πhs×(RB+RT)÷4；测量表面及其传声器位置阵列如图8和图9所示，第1～6个顶部传声器位置坐标(x,y,z)分别为
第1～10个侧部传声器位置坐标(x,y,z)分别为
(3)声压级测量
3.1除保留1个装配待测进水阀样品的试验水箱及其支撑机架、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；使用经检定合格的温度计和气压计对测试室内的空气温度和大气压强进行测定并记录。
3.2对进水阀样品进行进水噪声测试前，首先用钢直尺和直角尺测量试验水箱的尺寸l1、l2、l3并记录；根据配套坐便器安装方式所涉反射平面的数量，确定声源基准体的空间定位并计算其特征尺寸d0；选择适用的截头圆锥体包络声源测量表面并计算相其特定尺寸RB、RT和hs；按照所选截头圆锥体测量表面的传声器位置阵列，计算各个测点坐标并记录。
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便器水箱进水阀进水噪声测试室可为半消音室或混响室，确保室内可利用空间容积符合试验水箱及其支撑机架的安装要求，并具备相应的给/排水条件，试验用水的动压力可调控；其中半消音室内本底噪声不大于16dB(A)，能够提供反射面上方近似自由场的声学条件，检定周期不超过5年；混响室内本底噪声不大于25dB(A)，混响时间介于5s～6s范围内。
3.5在符合上述要求的测试室内，根据所选截头圆锥体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测量表面。
3.6在进水阀开启后10s开始计时，直至进水阀自然关闭，以此作为声级计声频信号采集的积分时间；如果待测进水阀样品补水周期(半冲或全冲)小于30s，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”测定所选截头圆锥体顶部水平测量表面及侧部倾斜测量表面上背景噪声的累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(50)T、LpAi(B)(50)S；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。
3.7将试验动压力调整至0.30MPa±0.05MPa，根据待测补水量要求，将试验水箱中的水排空，并在重新进水后10s开始计时，直至进水阀自然关闭，以此作为声级计声频信号采集的积分时间；如果待测进水阀样品补水周期(半冲或全冲)小于30s，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”测定所选截头圆锥体顶部水平测量表面及侧部倾斜测量表面上进水阀进水噪声的时间平均最大声压级L′pAi(ST)(max)T、L′pAi(ST)(max)S；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进水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；同时记录每次进水的动压力、补水量和补水周期。
(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，本专利所涉测试参数的计算公式如下：
如果△LpA(max)＞15dB，则无需进行背景噪声修正；若6dB≤△LpA(max)≤15dB，则按照式(8)进行修正。
K1A＝-10lg(1-10-0.1△LpA(max))……………………………………………………………(8)
K2A＝l0lg(l+4S/A)……………………………………………………………………(9)
当K2A≤4dB时，按照本专利方法所做的测量有效；其中半消音室和混响室房间的吸声量计算公式分别为：
A＝α·Sν……………………………………………………………………………(10)
A＝0.16V/Tn…………………………………………………………………………(11)
式中:
L′pAi(ST)(max)T——特定补水周期内，在截头圆锥体顶部水平测量表面第i个传声器位置处测得的进水阀进水噪声的A计权时间平均最大声压级，单位为分贝(dB)；
NMT——截头圆锥体顶部水平测量表面的传声器位置数目；
L′pAi(ST)(max)S——特定补水周期内，在截头圆锥体侧部倾斜测量表面第i个传声器位置处测得的进水阀进水噪声的A计权时间平均最大声压级，单位为分贝(dB)；
NMS——截头圆锥体侧部倾斜测量表面的传声器位置数目；
ST——截头圆锥体顶部水平测量表面的面积，单位为平方米(m2)；
SS——截头圆锥体侧部倾斜测量表面的面积，单位为平方米(m2)；
LpAi(B)(50)T——特定补水周期内，在截头圆锥体顶部水平测量表面第i个传声器位置处测得的背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级，单位为分贝(dB)；
LpAi(B)(50)S——特定补水周期内，在截头圆锥体侧部倾斜测量表面第i个传声器位置处测得的背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级，单位为分贝(dB)；
K1A——背景噪声修正值；
K2A——测试环境修正值；
S——截头圆锥体测量表面的面积，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)；
α——测试室房间表面的A计权平均吸声系数，其数值范围参见GB/T 3767-2016中表A.1；
Sν——测试室房间边界的总面积(墙、地板、天花板)，单位为平方米(m2)；
V——测试房间体积，单位为立方米(m3)；
Tn——测得的A计权或频带混响时间，单位为秒(s)；
LEPN——每个进水阀样品在特定补水周期内应用截头圆锥体测量表面法测得的进水噪声的有效感觉噪声级，单位为分贝(dB)；
Td——进水阀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)；
LEPN1、LEPN2、LEPN3——每组三个进水阀样品进水噪声的有效感觉噪声级，单位为分贝(dB)。
4.2数据修约要求：便器水箱进水阀进水噪声的A计权时间平均最大声压级L′pAi(ST)(max)T、L′pAi(ST)(max)S和背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(50)T、LpAi(B)(50)S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LEPN的计算结果则取整数。
4.3测量不确定度：本专利方法规定截头圆锥体测量表面上便器水箱进水阀进水噪声的A计权时间平均最大声压级测定结果的重复性标准偏差σomc上限值不大于1.5dB。参考标准GB/T 3767-2016中相关内容，在一个完整的补水周期内，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便器水箱进水阀样品所选用的同一种截头圆锥体测量表面上A计权时间平均最大声压级平均值
和
进行6次重复测量(对于每次重复测量，进水阀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σomc的计算公式为：
式中：
(5)性能判定
5.1根据国家环保规范和相关产品标准要求，采取以下分级判定标准：
5.2当某个样品进水噪声的有效感觉噪声级LEPN大于此组3个样品进水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；计算前后两组进水阀样品经截头圆锥体测量表面法测得的进水噪声有效感觉噪声级的算术平均值
如果某个样品进水噪声的有效感觉噪声级LEPN大于这两组6个样品进水噪声有效感觉噪声级算术平均值
的10％，则弃之；取剩余进水阀样品进水噪声有效感觉噪声级的算术平均值
作为该组便器水箱进水阀样品进水噪声评价指标。
本实施例所用试验设施、仪器设备和试验器材：
(1)试验设施
半消音室：室内建筑净尺寸为9.8m×7.3m×5.9m，安挂吸声尖劈后有效空间尺寸为7.8m×5.3m×4.9m，有效容积为203m3，有效使用面积为41m2。以瓷砖地面作为单一反射平面，室内除配备相应的给/排水管道外再无其他固定设施；当实验室正常作业、周围无异常干扰时，室内本底噪声低于14.1dB(A)；声压级测量结果的扩展不确定度为U95＝(0.4～1.0)dB，k＝2。
(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Leq，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；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。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秒表：精度为0.01s。
2.5三脚架：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：
在半消音室内，应用截头圆锥体测量表面法对不靠近任何一面墙壁安装的冲洗水箱中进水阀样品的进水噪声进行测试，相关检测数据及结果评价见表1。
表1进水阀进水噪声检测数据(一个反射平面)
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)
1.一种便器水箱进水阀进水噪声的检测方法，检测步骤包括：(1)样品安装及调试；(2)声源基准体及截头圆锥体测量表面确定；(3)声压级测量；(4)有效感觉噪声级计算及背景噪声和测试环境修正；(5)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”对截头圆锥体测量表面上以有效感觉噪声级LEPN表征的便器水箱进水阀进水噪声进行精准定量检测，具体的：
在声压级测量中：
根据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》，针对便器水箱进水阀样品安装要求，确定不同反射平面条件下声源基准体的定位并计算其声源特征尺寸d0；同时选择与进水阀进水噪声源基准体相对应的截头圆锥体测量表面并确定其尺寸，明确不同测量表面传声器位置阵列的坐标；在半消音室或混响室内，以便器水箱进水阀的特定补水周期作为声频信号采集的积分时间，应用声级计的A计权等效声级的慢时间计权特性“S”测定所选截头圆锥体测量表面上背景噪声的累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(50)T、LpAi(B)(50)S；然后在0.30MPa±0.05MPa的试验动压力条件下，启动进水阀补水装置；针对便器水箱不同的补水量测试要求，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”测定所选截头圆锥体测量表面上进水阀进水噪声的时间平均最大声压级L′pAi(ST)(max)T、L′pAi(ST)(max)S；
在有效感觉噪声级计算中：
根据GB/T 3767-2016，在0.30MPa±0.05MPa的试验动压力条件下，以便器水箱进水阀的特定补水周期作为声频信号采集的积分时间，将声级计在所选截头圆锥体测量表面上测得的进水噪声A计权时间平均最大声压级L′pAi(ST)(max)T、L′pAi(ST)(max)S及背景噪声A计权累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(50)T、LpAi(B)(50)S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K1A和测试环境修正值K2A的影响进行分析，推导得出既定动压力条件下每个便器水箱进水阀样品进水噪声的有效感觉噪声级LEPN及每组样品进水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；
所述的声功率级计算，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》，所涉测试参数的计算公式如下：
如果△LpA(max)＞15dB，则无需进行背景噪声修正；若6dB≤△LpA(max)≤15dB，则按照式(8)进行修正：
K1A＝-10lg(1-10-0.1△LpA(max))…………………………………………………………(8)
K2A＝l0lg(l+4S/A)…………………………………………………………………(9)
当K2A≤4dB时，按照此方法所做的测量有效；其中半消音室和混响室房间的吸声量计算公式分别为：
A＝α·Sν……………………………………………………………………………(10)
A＝0.16V/Tn…………………………………………………………………………(11)
式中:
L′pAi(ST)(max)T——特定补水周期内，在截头圆锥体顶部水平测量表面第i个传声器位置处测得的进水阀进水噪声的A计权时间平均最大声压级，单位为分贝(dB)；
NMT——截头圆锥体顶部水平测量表面的传声器位置数目；
L′pAi(ST)(max)S——特定补水周期内，在截头圆锥体侧部倾斜测量表面第i个传声器位置处测得的进水阀进水噪声的A计权时间平均最大声压级，单位为分贝(dB)；
NMS——截头圆锥体侧部倾斜测量表面的传声器位置数目；
ST——截头圆锥体顶部水平测量表面的面积，单位为平方米(m2)；
SS——截头圆锥体侧部倾斜测量表面的面积，单位为平方米(m2)；
LpAi(B)(50)T——特定补水周期内，在截头圆锥体顶部水平测量表面第i个传声器位置处测得的背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级，单位为分贝(dB)；
LpAi(B)(50)S——特定补水周期内，在截头圆锥体侧部倾斜测量表面第i个传声器位置处测得的背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级，单位为分贝(dB)；
K1A——背景噪声修正值；
K2A——测试环境修正值；
S——截头圆锥体测量表面的面积，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)；
α——测试室房间表面的A计权平均吸声系数，其数值范围参见GB/T 3767-2016中表A.1；
Sν——测试室房间边界的总面积，墙、地板、天花板，单位为平方米(m2)；
V——测试房间体积，单位为立方米(m3)；
Tn——测得的A计权或频带混响时间，单位为秒(s)；
LEPN——每个进水阀样品在特定补水周期内应用截头圆锥体测量表面法测得的进水噪声的有效感觉噪声级，单位为分贝(dB)；
Td——进水阀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)；
LEPN1、LEPN2、LEPN3——每组三个进水阀样品进水噪声的有效感觉噪声级，单位为分贝(dB)；
(2)数据修约要求：便器水箱进水阀进水噪声的A计权时间平均最大声压级L′pAi(ST)(max)T、L′pAi(ST)(max)S和背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(50)T、LpAi(B)(50)S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LEPN的计算结果则取整数；
(3)测量不确定度：方法规定截头圆锥体测量表面上便器水箱进水阀进水噪声的A计权时间平均最大声压级测定结果的重复性标准偏差σomc上限值不大于1.5dB；参考标准GB/T3767-2016，在一个完整的补水周期内，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便器水箱进水阀样品所选用的同一种截头圆锥体测量表面上A计权时间平均最大声压级平均值
和
进行6次重复测量，对于每次重复测量，进水阀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σomc的计算公式为：
式中：
在结果评价中：
当某个样品进水噪声的有效感觉噪声级LEPN大于此组3个样品进水噪声有效感觉噪声级LEPN算术平均值
的10％时，重新提取一组样品重复实验；并计算前后两组便器水箱进水阀样品在既定动压力条件下，应用声级计的A计权等效声级的慢时间计权特性“S”经截头圆锥体测量表面法测得进水噪声有效感觉噪声级LEPN的算术平均值
如果某个样品进水噪声有效感觉噪声级LEPN大于这两组6个样品进水噪声有效感觉噪声级LEPN算术平均值
的10％，则弃之；取剩余进水阀样品进水噪声有效感觉噪声级LEPN的算术平均值
作为该组便器水箱进水阀样品进水噪声的评价指标。
2.根据权利要求1所述的便器水箱进水阀进水噪声的检测方法，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、尺寸相同的便器水箱配件中进水阀样品作为一组，其使用方式可为侧按或顶按，单冲式或双冲式；
(2)配备符合国家标准GB 26730-2011《卫生洁具便器用重力式冲水装置及洁具机架》技术要求的标准水箱或满足便器使用要求的冲洗水箱，其各部件符合GB26730-2011中相关技术要求，标准水箱内腔尺寸为长×宽×高：400mm×175mm×300mm；标准水箱或冲洗水箱，不包括隐藏式水箱，各部件安装后的相对水位符合第5.4.1条要求，隐藏式水箱各部件安装后的相对水位符合第5.4.10.2条要求；
(3)参照生产厂的使用说明将进水阀样品安装在试验水箱内部，对于配备补水装置的进水阀，补水管牢固地固定在进水阀上并标明额定补水比率，补水量能够满足便器水封回复要求；按照GB 26730-2011中第5.2.3条、第5.2.4条和第5.2.8条规定，待测便器水箱进水阀样品在0.05MPa动压力下进水流量不小于0.05L/s、在0.50MPa动压力下进水流量不大于0.33L/s；经静压力和动压力密封性试验后，水箱水位上升高度不大于8mm，且进水阀关闭后无可见滴漏；排水至规定高度时进水阀能自动打开，进水至工作水位后能自动关闭，连续5次进水的工作水位高度差不大于5mm；
(4)当与装配待测进水阀样品的水箱配套使用的坐便器不靠近任何一面墙壁安装时，如果在半消音室反射面上方近似自由场的声学环境中进行测试，可将试验水箱通过支撑机架直接安放于地面中央，不加水箱盖；使水箱底部距离室内地面的高度为450mm，并确保冲洗功能正常；如果在刚性壁面测试室或专用混响室中进行测试，可将试验水箱通过支撑机架安放于地面上，不加水箱盖；使水箱底部距离室内地面的高度为450mm，并使其与室内任何一面墙壁之间距离不小于1.0m；同时确保冲洗功能正常；
(5)当与装配待测进水阀样品的水箱配套使用的坐便器靠墙安装时,可在刚性壁面测试室或专用混响室中进行测试，将试验水箱通过支撑机架直接安放于地面上，不加水箱盖；使水箱底部距离室内地面的高度为450mm，水箱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；
(6)当与装配待测进水阀样品的水箱配套使用的坐便器靠墙角安装时,可在刚性壁面测试室或专用混响室中进行测试，将试验水箱通过支撑机架直接安放于地面上，不加水箱盖；使水箱底部距离室内地面的高度为450mm，水箱背面及侧面与所靠墙壁之间距离为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所述的便器水箱进水阀进水噪声的检测方法，其特征在于，所述的声源基准体及截头圆锥体测量表面的确定，按下述步骤进行：
(1)进水阀进水噪声源基准体形状和尺寸的确定：参考GB/T 3767-2016中第7.1条，利用三维坐标系统对声源基准体的位置和尺寸进行设定；以声源基准体及其在相邻反射平面上的镜像所组成箱体的中心作为坐标原点O，水平轴x和y分别与基准体的长和宽平行；以试验水箱的水平宽度作为声源基准体的长度l1、以试验水箱的水平长度为声源基准体的宽度l2、以试验水箱工作水位线距离地面的垂直距离为声源基准体的高度l3；对应于不同的测试环境条件，声源基准体的特征尺寸d0分别为[(l1/2)2+(l2/2)2+l3 2]1/2，一个反射平面；[l1 2+(l2/2)2+l3 2]1/2，两个反射平面；[l1 2+l2 2+l3 2]1/2，三个反射平面，单位为米(m)；
(2)截头圆锥体测量表面及其传声器位置阵列的确定：参考标准GB/T 3767-2016中第7.2.5条和第8.1.3条，试验所采用的截头圆锥体测量表面是一个以三维坐标系统中通过试验水箱中进水阀与排水阀溢流管间距中心点的Z轴作为母线，以二者之间的距离为底部直径的截头圆锥体；其顶部半径RT＝l1/2+d，底部半径RB＝l2/2，高hs＝l3/2+d；式中l1、l2、l3分别为声源基准体的长、宽和高，d＝1.0m；截头圆锥体测量表面的总面积S为顶部水平面的面积ST与侧部倾斜面的面积Ss之和；如果与装配待测进水阀样品的水箱配套使用的坐便器安装时位于一个反射平面上，则测量表面为一个完整的截头圆锥体，其顶部水平面的面积ST＝πRT 2，侧部倾斜面的面积Ss＝πhs×(RB+RT)；第1～16个顶部传声器位置坐标(x,y,z)分别为(0,7RT/8,hs)、(0,5RT/8,hs)、(0,3RT/8,hs)、(0,RT/8,hs)、(7RT/8,0,hs)、(5RT/8,0,hs)、(3RT/8,0,hs)、(RT/8,0,hs)、(0,-7RT/8,hs)、(0,-5RT/8,hs)、(0,-3RT/8,hs)、(0,-RT/8,hs)、(-7RT/8,0,hs)、(-5RT/8,0,hs)、(-3RT/8,0,hs)、(-RT/8,0,hs)；第1～20个侧部传声器位置坐标(x,y,z)分别为[-(0.9RT+0.1RB),0,9hs/10]、[-(0.7RT+0.3RB),0,7hs/10]、[-(0.5RT+0.5RB),0,5hs/10]、[-(0.3RT+0.7RB),0,3hs/10]、[-(0.1RT+0.9RB),0,hs/10]、(0.9RT+0.1RB,0,9hs/10)、(0.7RT+0.3RB,0,7hs/10)、(0.5RT+0.5RB,0,5hs/10)、(0.3RT+0.7RB,0,3hs/10)、(0.1RT+0.9RB,0,hs/10)、[0,-(0.9RT+0.1RB),9hs/10]、(0,0.9RT+0.1RB,9hs/10)、[0,-(0.7RT+0.3RB),7hs/10]、(0,0.7RT+0.3RB,7hs/10)、[0,-(0.5RT+0.5RB),5hs/10]、(0,0.5RT+0.5RB,5hs/10)、[0,-(0.3RT+0.7RB),3hs/10]、(0,0.3RT+0.7RB,3hs/10)、[0,-(0.1RT+0.9RB),hs/10]、(0,0.1RT+0.9RB,hs/10)；如果与装配待测进水阀样品的水箱配套使用的坐便器安装时紧靠两个反射平面放置，则测量表面为1/2截头圆锥体，其顶部水平面的面积ST＝πRT 2/2,侧部倾斜面的面积Ss＝πhs×(RB+RT)÷2；第1～11个顶部传声器位置坐标(x,y,z)分别为[0,-(0.9RT+0.1RB),9hs/10]、[0,-(0.7RT+0.3RB),7hs/10]、[0,-(0.5RT+0.5RB),5hs/10]、[0,-(0.3RT+0.7RB),3hs/10]、[0,-(0.1RT+0.9RB),hs/10]、
第1～9个侧部传声器位置坐标(x,y,z)分别为
(RT/8,0,hs)、
(RT/2,0,hs)、
(7RT/8,0,hs)、
如果与装配待测进水阀样品的水箱配套使用的坐便器安装时紧靠三个反射平面放置，则测量表面为1/4截头圆锥体，其顶部水平面的面积ST＝πRT 2/4,侧部倾斜面的面积Ss＝πhs×(RB+RT)÷4；第1～6个顶部传声器位置坐标(x,y,z)分别为
第1～10个侧部传声器位置坐标(x,y,z)分别为
4.根据权利要求1所述的便器水箱进水阀进水噪声的检测方法，其特征在于，所述的声压级测量，按下述步骤进行：
(1)除保留1个装配待测进水阀样品的试验水箱及其支撑机架、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)对进水阀样品进行进水噪声测试前，首先用钢直尺和直角尺测量试验水箱的尺寸l1、l2、l3并记录；根据配套坐便器安装方式所涉反射平面的数量，确定声源基准体的空间定位并计算其特征尺寸d0；选择适用的截头圆锥体包络声源测量表面并计算相其特定尺寸RB、RT和hs；按照所选截头圆锥体测量表面的传声器位置阵列，计算各个测点坐标并记录；
(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)便器水箱进水阀进水噪声测试室可为半消音室或混响室，确保室内可利用空间容积符合试验水箱及其支撑机架的安装要求，并具备相应的给/排水条件，试验用水的动压力可调控；其中半消音室内本底噪声不大于16dB(A)，能够提供反射面上方近似自由场的声学条件，检定周期不超过5年；混响室内本底噪声不大于25dB(A)，混响时间介于5s～6s范围内；
(5)在符合上述要求的测试室内，根据所选截头圆锥体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测量表面；
(6)在进水阀开启后10s开始计时，直至进水阀自然关闭，以此作为声级计声频信号采集的积分时间；如果待测进水阀样品补水周期小于30s，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”测定所选截头圆锥体顶部水平测量表面及侧部倾斜测量表面上背景噪声的累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(50)T、LpAi(B)(50)S；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；
(7)将试验动压力调整至0.30MPa±0.05MPa，根据待测补水量要求，将试验水箱中的水排空，并在重新进水后10s开始计时，直至进水阀自然关闭，以此作为声级计声频信号采集的积分时间；如果待测进水阀样品补水周期小于30s，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”测定所选截头圆锥体顶部水平测量表面及侧部倾斜测量表面上进水阀进水噪声的时间平均最大声压级L′pAi(ST)(max)T、L′pAi(ST)(max)S；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进水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；同时记录每次进水的动压力、补水量和补水周期。
5.根据权利要求1所述的进水阀进水噪声的检测方法，其特征在于，所述的结果评价，按下述步骤进行：
(1)根据国家环保规范和相关产品标准要求，采取以下分级判定标准：
(2)当某个样品进水噪声的有效感觉噪声级LEPN大于此组3个样品进水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；计算前后两组进水阀样品经截头圆锥体测量表面法测得的进水噪声有效感觉噪声级的算术平均值
如果某个样品进水噪声的有效感觉噪声级LEPN大于这两组6个样品进水噪声有效感觉噪声级算术平均值
的10％，则弃之；取剩余进水阀样品进水噪声有效感觉噪声级的算术平均值
作为该组便器水箱进水阀样品进水噪声评价指标。
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