CN110160635B - A计权声能量级测量法检测卫生洁具给/排水噪声的方法 - Google Patents

A计权声能量级测量法检测卫生洁具给/排水噪声的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种卫生洁具给/排水噪声检测方法,检测步骤包括:样品安装调试;声源基准体及半球测量表面确定;声压级测量;声能量级计算及背景噪声、测试环境和气象条件修正;结果评价。其特别之处在于:对半球测量面上以累计百分数声能量级LJA(10)表征的卫生洁具给/排水噪声进行精准定量检测。本发明规定对特定流速和水温下半球测量面每个传声器位置处连续Ne个卫生洁具给/排水噪声发射事件中单次事件的累计百分数时间积分声压级L′EAi,q(ST)(10)h、L′EAi,q(ST)(10)c(q=1,2,…Ne;Ne≥5)及背景噪声的累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(10)进行测定,计算其在一个冷热循环注水周期内的声能量级LJA(10),并提供结果评价依据。本发明首创卫生洁具给/排水噪声检测技术,可支撑产品质量提升。

Description

A计权声能量级测量法检测卫生洁具给/排水噪声的方法
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A计权等效声级的快时间计权特性“F”对半球测量表面上以累计百分数声能量级LJA(10)表征的卫生洁具给/排水噪声进行检测的方法,属于卫生洁具理化性能检测技术领域。
背景技术
伴随着人们安全环保意识的增强,由家用电器和给/排水系统构成的室内噪声污染备受社会各界关注。但目前,卫生洁具给/排水噪声监测无标可依。
当水龙头或电控阀等给水附件突然开启时,水流速度发生极大变化,由于阀门前后的压力变化所引起的水击现象使得供水管道发生振动,产生噪声;在给水管网中特别是热水管道系统,溶解在水流中的空气会在压力下降和温度升高时逐渐释放出来,并在管道中及顶部不断积聚,最后形成气团,导致管道因局部压力冲击产生强烈振动,形成气蚀噪声。另外,当水流在管网压力及重力作用下流向洗面器、淋浴盆等卫生洁具时,水流通过撞击受水器的底部及边壁,势必产生一定强度的噪声。噪声具有声波传播的一切特性,其中与卫生洁具给/排水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,卫生洁具给/排水噪声普遍较坐便器冲洗噪声和便器水箱进水噪声高,且产品类别不同给/排水噪声量值范围各异。目前,国内外相关标准体系中卫生洁具给/排水噪声检测方法始终缺失,在一定程度上影响着建筑施工和房屋装修质量,制约着卫生洁具产业进一步发展。2015年,国家标准委发布GB 6952-2015《卫生陶瓷》国家标准,明确对卫生陶瓷产品使用过程中形成的噪声污染加以限制;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计权表面声压级还是声功率级;尽管该标准第8.6.8条说明“坐便器冲洗噪声试验方法按照GB/T3768-1996《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测定,更遑论样品安装和运行条件更加复杂的卫生洁具给/排水噪声检测。
2016年,国办发〔2016〕68号文印发《消费品标准和质量提升规划(2016—2020年)》,卫浴陶瓷被列为质量提升的重点产品领域;将建设卫浴陶瓷新型标准体系,促进强制性标准和推荐性标准的协调配套和结构优化列入重点工作范畴。因此,为强化专利技术对方法标准研制的支撑作用,亟待研究卫生洁具给/排水噪声的检测方法专利,此项发明专利对于推动我国卫浴陶瓷以及卫生洁具产品质量提升、规范国内外相关领域市场秩序,给力我国卫生洁具产业转型升级等方面具有一定现实意义。
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”对半球测量表面上以累计百分数声能量级LJA(10)表征的卫生洁具给/排水噪声进行检测的方法,能够解决卫生洁具给/排水噪声乃至便器冲洗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:
一种卫生洁具给/排水噪声的检测方法,包括:(1)样品安装及调试;(2)声源基准体及半球测量表面确定;(3)声压级测量;(4)声能量级计算及背景噪声、测试环境和气象条件修正;(5)检测结果评价;其特征在于,在特定的流速和水温条件下,应用声级计A计权等效声级的快时间计权特性“F”在一个完整的冷热循环注水周期内,对以累计百分数声能量级LJA(10)表征的卫生洁具给/排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,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;选择相对的半球测量表面并确定其尺寸,明确传声器位置坐标。在半消音室或混响室内,根据待测卫生洁具样品实际注水周期确定声频信号采集的积分时间,应用声级计A计权等效声级的快时间计权特性“F”测定半球测量表面上背景噪声的累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(10)。然后,在0.30MPa±0.05MPa的试验动压力及特定的流速、水温条件下,在半球测量表面每个传声器位置处连续对卫生洁具样品重复Ne次冷热水给/排水操作。以一个完整的冷热循环注水周期作为声频信号采集的积分时间,应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”测定所选半球测量表面上第i个传声器位置处第q个冷热水给/排水噪声发射事件(每个冲洗循环可视为一个单独的噪声发射事件;q=1,2,…Ne;Ne≥5)的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级L′EAi,q(ST)(10)c和L′EAi,q(ST)(10)h并记录;
在声能量级计算中:
根据GB/T 3767-2016中相关概念及计算公式,在0.30MPa±0.05MPa的试验动压力以及特定的流速和水温测试条件下,将一个完整的冷热循环注水周期内声级计在所选半球测量表面上测得的背景噪声A计权累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(10)及每个传声器位置处连续Ne个卫生洁具样品冷热水给/排水噪声发射事件中第q个事件(q=1,2,…Ne;Ne≥5)的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级L′EAi,q(ST)(10)c和L′EAi,q(ST)(10)h作为基础数据;计算半球测量表面上背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级的平均值
Figure BDA0001666062120000031
及卫生洁具样品冷热水给/排水噪声发射事件的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级的平均值L′EAi(ST)(10)c和L′EAi(ST)(10)h。推导得出半球测量表面上相应的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级的平均值
Figure BDA0001666062120000032
Figure BDA0001666062120000033
并对背景噪声、测试环境、气象条件进行修正。计算卫生洁具样品冷热水给/排水噪声发射事件的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级
Figure BDA0001666062120000034
得出每个卫生洁具样品给/排水噪声的A计权累计百分数声能量级LJA(10)及每组样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级的平均值
Figure BDA0001666062120000035
同时明确数据修约和测量不确定度要求;
在结果评价中:
当某个样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级LJA(10)大于此组3个样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级LJA(10)算术平均值
Figure BDA0001666062120000036
的10%时,重新提取一组样品重复实验;计算前后两组卫生洁具样品经半球测量表面法测得给/排水噪声的累计百分数声能量级LJA(10)的算术平均值
Figure BDA0001666062120000037
如果某个样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级LJA(10)大于这两组6个样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级LJA(10)算术平均值
Figure BDA0001666062120000038
的10%,则弃之;取剩余卫生洁具样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级LJA(10)的算术平均值
Figure BDA0001666062120000039
作为该组卫生洁具样品给/排水噪声的评价指标。
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——声级计对半球测量表面给/排水噪声进行测定,鉴于卫生洁具供水模式启动为一瞬态过程,采取能够反映其对人心理和生理影响的A计权累计百分数声能量级LJA(10)作为主观评价参数;检测技术具备一定的先进性,填补了国内外相关技术领域空白,达到了卫生洁具给/排水噪声检测的现代化,为实现检测结果的精准化奠定了必要的硬件基础。
(2)科学性:在遵循GB/T 3767-2016中声学通用性导则基础上,基于液体非稳态流动造成噪声的非连续特征,针对卫生洁具给/排水噪声产生机理和传播途径,依据包络声源测试原理建立半球测量表面声学模型;全面分析背景噪声、环境和气象条件等因素对检测结果影响,并以民用建筑给水管道工作压力范围和国内外相关卫生洁具标准通用测试条件下测得的A计权累计百分数声能量级LJA(10)作为给/排水噪声评价指标,符合卫生洁具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,有关仪器设备、声源基准体、测量表面、计算公式等方面技术要求参照我国声学基础标准GB/T3767-2016中相应规定;并提供了适用的基准体和半球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,能够实现卫生洁具给/排水噪声检测结果的定量化。
(4)准确性:采用自动化程度高、技术先进成熟的声级计为测试设备,采用三件卫生洁具样品的评价结果作为最终判定结论;选取不同流速和水温条件下,应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”经半球测量表面法测得给/排水噪声的累计百分数声能量级LJA(10)作为相关结果评价指标;对背景噪声、测试环境、气象条件等因素进行修正,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。
(5)创新性:针对供水压力对卫生洁具给/排水噪声的影响,根据民用建筑给水管道工作压力范围和国内外相关卫生洁具标准通用测试条件;选取不同流速和水温条件下,一个完整的冷热循环注水周期内半球测量表面上给/排水噪声的A计权累计百分数声能量级LJA(10)作为每个卫生洁具样品的结果评价指标;并明确样品安装及调试要求,通过限定各测点坐标处背景噪声和给/排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的空白。
(6)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。
(7)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;有利于支撑卫生洁具给/排水噪声检测技术实现普适化,同时可对坐便器、蹲便器、小便器的冲洗噪声以及便器水箱配件、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)将同一生产厂家和批次生产的3件类别、规格、尺寸、材质相同的洗面器、洗涤槽、拖布池或淋浴盆、浴缸等卫生洁具样品作为一组;
(2)参考国标GB 26730-2011《卫生洁具便器用重力冲水装置及洁具机架》中第5.5条规定,制备包含支撑机架、排水管件和固定附件等元部件的洁具机架,用于固定台上盆、台下盆和洗涤槽等样品。将待测卫生洁具样品或机架底座放置在弹性介质上,除样品本身要求外,不得附加任何隔振措施;
(3)冷热水供应系统的供水压力在(0.05~0.55)MPa之间可调节,在60kPa的动压力下,流量不小于11.4L/min且供水流量可调节;其中热水供应系统能够提供(70±2)℃~(90±2)℃的热水,冷水供应系统能够提供(12±3)℃~(15±2)℃的冷水。经调试,冷热水供应系统的流速和水温能够满足本专利方法试验要求,供水装置及排水管道不得向测试环境辐射大量声能;
(4)供水管为淋浴器用不锈钢编织软管,其中洗面器、洗涤槽和拖布池试验用内径为10mm的软管、浴缸试验用内径为22mm的软管;软管的高温压力、常温流量和冷热循环性能符合欧标EN 1113-2015《花洒软管洁具供水系统通用技术要求》相关要求;
(5)洗面器、洗涤槽和浴缸设有溢流孔,按照GB 6952-2015《卫生陶瓷》中第8.6.6条规定对待测洗面器和洗涤槽样品进行溢流试验,保持5min无溢流。淋浴盆可使用手持式或固定式花洒,其安全性能、密封性能和最大流量符合国标GB/T23447-2009《卫生洁具淋浴用花洒》相关要求;
(6)测试室具备供电条件且输出功率符合待测按摩浴缸样品使用要求,试验前对按摩浴缸样品进行预运转磨合,确保电泵运转正常,无异音及异常振动,各喷嘴喷水正常。按照QB 2585-2007《喷水按摩浴缸》中第5.4.2.1条和第5.4.2.3条规定对按摩浴缸样品进行密封性试验,常温水循环系统和热水循环系统运行10min后无渗漏;
(7)对于不靠墙安装的卫生洁具样品,可直接将待测样品或洁具机架安放于测试室内地面上,其中台上盆、台下盆和洗涤槽等使用洁具机架固定的样品底部距离地面的高度为500mm,且样品与测试室内任何一面墙壁之间距离不小于1.0m;并确保给/排水功能正常。对于靠近墙壁安装的卫生洁具样品,可直接将待测样品或洁具机架安放于测试室内地面上,其中台上盆、台下盆和洗涤槽等使用洁具机架固定的样品底部距离地面的高度为500mm;使样品背面与所靠垂直墙壁反射面之间距离为15cm±5cm,并确保其与室内其余三面墙壁之间距离不小于1.5m;同时保证给/排水功能正常。对于靠近墙角安装的卫生洁具样品,可直接将待测样品或洁具机架安放于测试室内地面上,其中台上盆、台下盆和洗涤槽等使用洁具机架固定的样品底部距离地面的高度为500mm;使样品背面及侧面与邻近的两个垂直墙壁反射面之间距离为15cm±5cm,并确保其与室内另外两面墙壁之间距离不小于1.5m;同时保证给/排水功能正常。
所述的声源基准体及半球测量表面的确定,按下述步骤进行:
(1)卫生洁具给/排水噪声源基准体形状和尺寸的确定: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。以待测卫生洁具样品的水平宽度作为声源基准体的长度l1、以其水平长度为声源基准体的宽度l2、以冷热水供应系统出水管口或花洒出水中心点至地面的垂直距离为声源基准体的高度l3;针对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)半球测量表面及其传声器位置阵列的确定:根据标准GB/T 3767-2016中第7.2.3条和第8.1.1条相关规定,试验所采用的半球测量表面与声源基准体具有相同方位的坐标原点,即位于基准体及其在邻接反射面内的虚像所构成的箱体中心,是一个测量半径为r的半球面;其中r≥2d0且16.0m≥r≥1.0m。若待测卫生洁具样品安装时位于一个反射平面上,则半球测量表面是一个完整的半球且面积S=2πr2,测量半径r=2.0m;1~20传声器位置处坐标(x/r,y/r,z/r)分别为(0.16,-0.96,0.22)、(0.78,-0.60,0.20)、(0.78,0.55,0.31)、(0.16,0.90,0.41)、(-0.83,0.32,0.45)、(-0.83,-0.40,0.38)、(-0.26,-0.65,0.71)、(0.74,-0.07,0.67)、(-0.26,0.50,0.83)、(0.10,-0.10,0.99)、(0.91,-0.34,0.22)、(0.91,0.38,0.20)、(-0.09,0.95,0.31)、(-0.70,0.59,0.41)、(-0.69,-0.56,0.45)、(-0.07,-0.92,0.38)、(0.43,-0.55,0.71)、(0.43,0.61,0.67)、(-0.56,0.02,0.83)、(0.14,0.04,0.99)(如在1~10基本传声器位置处测得的声压级变化范围超过10dB,则增设附加传声器位置)。若待测卫生洁具样品安装时紧靠两个反射平面放置,则测量表面为1/2半球且面积S=πr2,测量半径r=3.0m(声源基准体的长l1为从墙壁到基准体前端面的距离);2、3、6、7、9、11、14、15、18传声器位置处坐标(x/r,y/r,z/r)分别为(0.50,-0.86,0.15)、(0.50,0.86,0.15)、(0.89,0,0.45)、(0.33,0.57,0.75)、(0.33,-0.57,0.75)、(0.99,0,0.15)、(0.45,-0.77,0.45)、(0.45,0.77,0.45)、(0.66,0,0.75)(如在2、3、6、7、9基本传声器位置处测得的声压级变化范围超过5dB,则增设附加传声器位置)。若待测卫生洁具样品安装时紧靠三个反射平面放置,则测量表面为1/4半球且面积S=πr2/2,测量半径r=3.0m(基准体的长l1和宽l2分别为从两面墙到基准体相对面的距离);1~6传声器位置处坐标(x/r,y/r,z/r)分别为(0.86,-0.50,0.15)、(0.45,-0.77,0.45)、(0.47,-0.47,0.75)、(0.50,-0.86,0.15)、(0.77,-0.45,0.45)、(0.47,-0.47,0.75)(如在1~3基本传声器位置处测得的声压级变化范围超过3dB,则增设附加传声器位置)。
所述的声压级测量,按下述步骤进行:
(1)除保留1个待测卫生洁具样品及三脚架等必要实验器具外,将测试室内其余物品全部搬离,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室内的空气温度和大气压强进行测定并记录;
(2)用钢直尺和直角尺测量卫生洁具样品尺寸l1、l2、l3并记录;确定声源基准体的空间定位并计算其特征尺寸d0;选择适用的半球测量表面并计算其半径r;计算传声器位置阵列的坐标并记录;
(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)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待测卫生洁具样品安装要求,具备试验所需的给/排水条件,试验用水的动压力、流速和温度可调控;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),混响时间为5s~6s;
(5)根据所选半球测量表面的传声器位置阵列,对测点坐标进行定位;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)对于洗面器、洗涤槽或拖布池类卫生洁具样品,将试验动压力调整为0.30MPa±0.05MPa,选择围绕样品排污口直径(110±5)mm区域内的任意点作为冲落点;调整供水系统冷热水出水管口的高度,使其位于冲落点上方(80±5)mm处。打开排污口,以(0.1±0.01)L/s的流速开启(70±2)℃的热水(90±1)s;自供水系统开启的瞬间开始计时至停止注水为止,在所选半球测量表面每个传声器位置处连续对洗面器、洗涤槽或拖布池样品重复Ne次热水的给/排水操作,应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”分别测定相应位置处第q个热水给/排水噪声发射事件(每个热水的给/排水循环可视为一个单独的噪声发射事件;q=1,2,…Ne;Ne≥5)的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级L′EAi,q(ST)(10)h并记录;同时记录实际注水时间。然后,以同样流速开启(15±2)℃的冷水(90±1)s,重复上述实验操作并记录所选半球测量表面上每个传声器位置处洗面器、洗涤槽或拖布池样品冷水给/排水噪声的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级L′EAi,q(ST)(10)c
(7)对于淋浴盆类卫生洁具样品,将试验动压力调整为0.30MPa±0.05MPa,在供水系统中连接花洒,调整花洒高度使其出水中心点位于排污口上方(1000±50)mm处,确保排出的冷热水能够覆盖淋浴盆至少一半区域。打开排污口,以(0.15±0.015)L/s的流速开启(75±2)℃的热水(90±1)L;自供水系统开启的瞬间开始计时至停止注水为止,在所选半球测量表面每个传声器位置处连续对淋浴盆样品重复Ne次热水的给/排水操作;应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”分别测定相应位置处第q个热水给/排水噪声发射事件(每个热水的给/排水循环可视为一个单独的噪声发射事件;q=1,2,…Ne;Ne≥5)的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级L′EAi,q(ST)(10)h并记录;同时记录实际注水时间。然后,以同样流速开启(12±3)℃的冷水(90±1)L,重复上述实验操作并记录所选半球测量表面上每个传声器位置处淋浴盆样品冷水给/排水噪声的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级L′EAi,q(ST)(10)c
(8)对于浴缸或按摩浴缸类卫生洁具样品,将试验动压力调整为0.30MPa±0.05MPa,调整供水系统冷热水出水管口的高度,使其位于浴缸或按摩浴缸溢流水位上方至少(125±5)mm处,并确保其距离排污口较近以便排水。关闭排污口,以(0.32±0.032)L/s的流速开启(75±2)℃的热水,当水位距离浴缸或按摩浴缸样品排污口水平线上方250mm±5mm时停止注水。自供水系统开启的瞬间开始计时至停止注水为止,在所选半球测量表面每个传声器位置处连续对浴缸或按摩浴缸样品重复Ne次热水的给/排水操作,应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”分别测定相应位置处第q个热水给/排水噪声发射事件(每个热水的给/排水循环可视为一个单独的噪声发射事件;q=1,2,…Ne;Ne≥5)的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级L′EAi,q(ST)(10)h并记录;同时记录实际注水时间。
然后,将水排掉,使用(12±3)℃的冷水重复上述实验操作,并记录所选半球测量表面上每个传声器位置处浴缸或按摩浴缸样品冷水给/排水噪声的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级L′EAi,q(ST)(10)c(按摩浴缸样品在供水系统启动前,先启动全部电泵,打开所有喷嘴,并开启空气调节阀使喷嘴的喷水力度达到最大);
(9)根据上述试验中记录的洗面器、洗涤槽、拖布池、淋浴盆及浴缸或按摩浴缸类卫生洁具样品实际注水时间,设定相应的声级计声频信号采集的积分时间;应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”测定所选半球测量表面上背景噪声的累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(10),在每个传声器位置处连续测量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。
所述的声能量级计算,按下述步骤进行:
(1)计算公式选择:参考GB/T 3767-2016中相关规定,本专利所涉测试参数的计算公式如下:
Figure BDA0001666062120000091
Figure BDA0001666062120000101
Figure BDA0001666062120000102
Figure BDA0001666062120000103
Figure BDA0001666062120000104
Figure BDA0001666062120000105
Figure BDA0001666062120000106
如果△LEA(10)>15dB,则无需进行背景噪声修正;若6dB≤△LEA(10)≤15dB,则按照式(8)进行修正。
K1A=-10lg(1-10-0.1△LpA(10))………………………………………………………(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)
Figure BDA0001666062120000107
Figure BDA0001666062120000108
Figure BDA0001666062120000109
Figure BDA00016660621200001010
LJA ref,atm(10)=LJA(10)+C1+C2………………………………………………………(16)
Figure BDA00016660621200001011
Figure BDA00016660621200001012
式中:
L′EAi(ST)(10)h——在半球测量表面第i个传声器位置处Ne次测得的热水给/排水噪声A计权单次事件累计百分数时间积分声压级均值,单位为分贝(dB);
Ne——在半球测量表面各传声器位置处单个冷热水给/排水噪声发射事件的测量次数(Ne≥5);
L′EAi,q(ST)(10)h——在半球测量表面第i个传声器位置处测得的热水给/排水噪声第q个事件(q=1,2,…Ne;Ne≥5)的单次事件累计百分数时间积分声压级,单位为分贝(dB);
L′EAi(ST)(10)c——在半球测量表面第i个传声器位置处Ne次测得的冷水给/排水噪声单次事件累计百分数时间积分声压级均值,单位为分贝(dB);
L′EAi,q(ST)(10)c——在半球测量表面第i个传声器位置处测得的冷水给/排水噪声第q个事件(q=1,2,…Ne;Ne≥5)的单次事件累计百分数时间积分声压级,单位为分贝(dB);
Figure BDA0001666062120000111
——在半球测量表面上测得的热水给/排水噪声单次事件累计百分数时间积分声压级的平均值,单位为分贝(dB);
Figure BDA0001666062120000112
——在半球测量表面上测得的冷水给/排水噪声单次事件累计百分数时间积分声压级的平均值,单位为分贝(dB);
Figure BDA0001666062120000113
——一个完整冷热循环注水周期内,在半球测量表面上测得的给/排水噪声A计权单次事件累计百分数时间积分声压级的平均值,单位为分贝(dB);
NM——半球测量表面传声器位置数目;
Figure BDA0001666062120000114
——在半球测量表面上测得的背景噪声累计百分数时间平均声压级的平均值,单位为分贝(dB);
LpAi(B)(10)——在半球测量表面第i个传声器位置处测得的背景噪声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——半球测量表面的面积,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);
Figure BDA0001666062120000121
——一个完整冷热循环注水周期内,经半球测量表面法测得的卫生洁具样品给/排水噪声的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级,单位为分贝(dB);
LJA(10)——在测试地点及相应气象条件下,每个卫生洁具样品经半球测量表面法测得的给/排水噪声A计权累计百分数声能量级,单位为分贝(dB);
S0=1m2
C1——测试时间和地点的气象条件下空气特性阻抗的函数;
C2——将相对于测试时间和地点气象条件下的实际声能量转换为标准气象条件下声能量的辐射阻抗修正值;
ps——测试时间和地点的大气压,单位为千帕(kPa);
ps,0——标准大气压,101.325kPa;
θ——测试时间和地点的空气温度,单位为摄氏度(℃);
θ0=314K;
θ1=296K;
LJA ref,atm(10)——在大气压101.325kPa、温度23.0℃的标准气象条件下,每个卫生洁具样品给/排水噪声的A计权累计百分数声能量级,单位为分贝(dB);
Figure BDA0001666062120000122
——每组样品给/排水噪声累计百分数声能量级的平均值,单位为分贝(dB);
LJA(10)1、LJA(10)2、LJA(10)3——每组样品给/排水噪声的A计权累计百分数声能量级,单位为分贝(dB);
Figure BDA0001666062120000123
——在大气压101.325kPa、温度23.0℃的标准气象条件下,每组样品给/排水噪声的A计权累计百分数声能量级的平均值,单位为分贝(dB);
LJ ref,atm(10)1、LJ ref,atm(10)2、LJ ref,atm(10)3——在大气压101.325kPa、温度23.0℃的标准气象条件下,每组样品给/排水噪声的A计权累计百分数声能量级,单位为分贝(dB);
(2)数据修约要求:在半球测量表面第i个传声器位置处测得的连续Ne个冷热水给/排水噪声发射事件中第q个事件(q=1,2,…Ne;Ne≥5)的单次事件累计百分数时间积分声压级L′EAi,q(ST)(10)c、L′EAi,q(ST)(10)h及其均值L′EAi(ST)(10)c、L′EAi(ST)(10)h和背景噪声的累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(10)保留小数点后一位有效数字;在半球测量表面上测得的单次事件累计百分数时间积分声压级均值
Figure BDA0001666062120000131
Figure BDA0001666062120000132
及其累计百分数声能量级LJA(10)和背景噪声累计百分数时间平均声压级均值
Figure BDA0001666062120000133
计算结果取整数;
(3)测量不确定度:本专利方法规定半球测量表面上卫生洁具给/排水噪声A计权单次事件累计百分数时间积分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,在一个完整的冷热循环注水周期内,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卫生洁具样品所选用的同一种半球测量表面上A计权单次事件累计百分数时间积分声压级的平均值
Figure BDA0001666062120000134
进行6次重复测量(对于每次重复测量,卫生洁具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:
Figure BDA0001666062120000135
式中:
Figure BDA0001666062120000136
——卫生洁具给/排水噪声第j次重复测量并经背景噪声修正后的半球测量表面上A计权单次事件累计百分数时间积分声压级的平均值;
Figure BDA0001666062120000137
——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)依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:
Figure BDA0001666062120000138
为给/排水噪声极低,环保性能优异;
Figure BDA0001666062120000139
为给/排水噪声很低,环保性能良好;
Figure BDA00016660621200001310
为给/排水噪声较低,环保性能较好;
Figure BDA00016660621200001311
为给/排水噪声较高,环保性能较差;
Figure BDA00016660621200001312
为给/排水噪声过高,环保性能低劣;
(2)当某个样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级LJA(10)大于此组3个样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级LJA(10)算术平均值
Figure BDA00016660621200001313
的10%时,重新提取一组样品重复实验;计算前后两组卫生洁具样品经半球测量表面法测得的给/排水噪声累计百分数声能量级LJA(10)的算术平均值
Figure BDA00016660621200001314
如果某个样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级LJA(10)大于这两组6个样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级LJA(10)算术平均值
Figure BDA0001666062120000141
的10%,则弃之;取剩余卫生洁具样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级LJA(10)的算术平均值
Figure BDA0001666062120000142
作为该组卫生洁具样品给/排水噪声评价指标。
附图说明
图1是本发明中一个反射平面上的卫生洁具给/排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2是本发明中两个反射平面上的卫生洁具给/排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3是本发明中三个反射平面上的卫生洁具给/排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是本发明中一个反射平面上的卫生洁具给/排水噪声源的半球测量表面及其传声器位置阵列示意图;
图中:●—基本传声器位置(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);〇—附加传声器位置(11,12,13,14,15,16,17,18,19,20);A—测量表面;B—基准体;
图5是本发明中两个反射平面上的卫生洁具给/排水噪声源的1/2半球测量表面及其传声器位置阵列示意图;
图中:●—传声器位置(2,3,6,7,9);〇—附加传声器位置(11,14,15,18);A—测量表面;B—基准体;r—测量表面半径;
图6是本发明中三个反射平面上的卫生洁具给/排水噪声源的1/4半球测量表面及其传声器位置阵列示意图;
图中:●—传声器位置(1,2,3);〇—附加传声器位置(4,5,6);A—测量表面;B—基准体;r—测量表面半径;
图7是实施例中混响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。
本实施例以产自河北唐山的一组落地式陶瓷拖布池样品的给/排水噪声检测为例说明。
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
将同一生产厂家和批次生产的3件类别、规格、尺寸、材质相同的洗面器、洗涤槽、拖布池或淋浴盆、浴缸等卫生洁具样品作为一组。
1.2样品安装
1.2.2样品的安装要求
参考国标GB 26730-2011《卫生洁具便器用重力冲水装置及洁具机架》中第5.5条规定,制备包含支撑机架、排水管件和固定附件等元部件的洁具机架,用于固定台上盆、台下盆和洗涤槽等样品。将待测卫生洁具样品或机架底座放置在弹性介质上,除样品本身要求外,不得附加任何隔振措施。
1.2.3供水系统的水压、流量及水温要求
冷热水供应系统的供水压力在(0.05~0.55)MPa之间可调节,在60kPa的动压力下,流量不小于11.4L/min且供水流量可调节;其中热水供应系统能够提供(70±2)℃~(90±2)℃的热水,冷水供应系统能够提供(12±3)℃~(15±2)℃的冷水。经调试,冷热水供应系统的流速和水温能够满足本专利方法试验要求,供水装置及排水管道不得向测试环境辐射大量声能。
1.2.4供水管的材质、尺寸及性能要求
供水管为淋浴器用不锈钢编织软管,其中洗面器、洗涤槽和拖布池试验用内径为10mm的软管、浴缸试验用内径为22mm的软管;软管的高温压力、常温流量和冷热循环性能符合欧标EN 1113-2015《花洒软管洁具供水系统通用技术要求》相关要求。
1.2.5洗面器、洗涤槽的溢流性能测试
洗面器、洗涤槽和浴缸设有溢流孔,按照GB 6952-2015《卫生陶瓷》中第8.6.6条规定对待测洗面器和洗涤槽样品进行溢流试验,保持5min无溢流。淋浴盆可使用手持式或固定式花洒,其安全性能、密封性能和最大流量符合国标GB/T 23447-2009《卫生洁具淋浴用花洒》相关要求。
1.2.6按摩浴缸的预运转及密封性要求
测试室具备供电条件且输出功率符合待测按摩浴缸样品使用要求,试验前对按摩浴缸样品进行预运转磨合,确保电泵运转正常,无异音及异常振动,各喷嘴喷水正常。按照QB 2585-2007《喷水按摩浴缸》中第5.4.2.1条和第5.4.2.3条规定对按摩浴缸样品进行密封性试验,常温水循环系统和热水循环系统运行10min后无渗漏。
1.3样品定位
1.3.1对于安装时不靠近任何一面墙壁的卫生洁具样品,可直接将待测样品或洁具机架安放于测试室内地面上,其中台上盆、台下盆和洗涤槽等使用洁具机架固定的样品底部距离地面的高度为500mm,且样品与测试室内任何一面墙壁之间距离不小于1.0m;并确保给/排水功能正常。
1.3.2对于靠近墙壁安装的卫生洁具样品,可直接将待测样品或洁具机架安放于测试室内地面上,其中台上盆、台下盆和洗涤槽等使用洁具机架固定的样品底部距离地面的高度为500mm;使样品背面与所靠垂直墙壁反射面之间距离为15cm±5cm,并确保其与室内其余三面墙壁之间距离不小于1.5m;同时保证给/排水功能正常。
1.3.3对于靠近墙角安装的卫生洁具样品,可直接将待测样品或洁具机架安放于测试室内地面上,其中台上盆、台下盆和洗涤槽等使用洁具机架固定的样品底部距离地面高度为500mm;使样品背面及侧面与邻近两个垂直墙壁反射面之间距离为15cm±5cm,并确保其与室内另外两面墙壁之间距离不小于1.5m;同时保证给/排水功能正常。
(2)声源基准体及半球测量表面的确定
2.1卫生洁具给/排水噪声源基准体的形状和尺寸
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。以待测卫生洁具样品的水平宽度作为声源基准体的长度l1、以其水平长度为声源基准体的宽度l2、以冷热水供应系统出水管口或花洒出水中心点至地面的垂直距离为声源基准体的高度l3;针对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半球测量表面的选择及传声器位置阵列的确定
根据标准GB/T 3767-2016中第7.2.3条和第8.1.1条相关规定,试验所采用的半球测量表面与声源基准体具有相同方位的坐标原点,即位于基准体及其在邻接反射面内的虚像所构成的箱体中心(图4~图6中原点O),是一个测量半径为r的半球面;其中r≥2d0且16.0m≥r≥1.0m。
2.2.1如待测卫生洁具样品按照本实施例中第1.4.1条安装,则测量表面是一个完整的半球且面积S=2πr2,测量半径r=2.0m。传声器位置如图4示,1~20传声器位置处坐标(x/r,y/r,z/r)分别为(0.16,-0.96,0.22)、(0.78,-0.60,0.20)、(0.78,0.55,0.31)、(0.16,0.90,0.41)、(-0.83,0.32,0.45)、(-0.83,-0.40,0.38)、(-0.26,-0.65,0.71)、(0.74,-0.07,0.67)、(-0.26,0.50,0.83)、(0.10,-0.10,0.99)、(0.91,-0.34,0.22)、(0.91,0.38,0.20)、(-0.09,0.95,0.31)、(-0.70,0.59,0.41)、(-0.69,-0.56,0.45)、(-0.07,-0.92,0.38)、(0.43,-0.55,0.71)、(0.43,0.61,0.67)、(-0.56,0.02,0.83)、(0.14,0.04,0.99)(如在1~10基本传声器位置处测得的声压级变化范围超过10dB,则增设附加传声器位置)。
2.2.2如待测卫生洁具样品按照本实施例中第1.4.2条安装,则测量表面为1/2半球且面积S=πr2,测量半径r=3.0m(声源基准体的长l1为从墙壁到基准体前端面的距离);传声器位置如图5所示,2、3、6、7、9、11、14、15、18传声器位置处坐标(x/r,y/r,z/r)分别为(0.50,-0.86,0.15)、(0.50,0.86,0.15)、(0.89,0,0.45)、(0.33,0.57,0.75)、(0.33,-0.57,0.75)、(0.99,0,0.15)、(0.45,-0.77,0.45)、(0.45,0.77,0.45)、(0.66,0,0.75)(如在2、3、6、7、9基本传声器位置处测得的声压级变化范围超过5dB,则增设附加传声器位置)。
2.2.3如待测卫生洁具样品按照本实施例中第1.4.3条安装,则测量表面为1/4半球且面积S=πr2/2,测量半径r=3.0m(基准体的长l1和宽l2分别为从两面墙到基准体相对面的距离);传声器位置如图6所示,1~6传声器位置处坐标(x/r,y/r,z/r)分别为(0.86,-0.50,0.15)、(0.45,-0.77,0.45)、(0.47,-0.47,0.75)、(0.50,-0.86,0.15)、(0.77,-0.45,0.45)、(0.47,-0.47,0.75)(如在1~3基本传声器位置处测得的声压级变化范围超过3dB,则增设附加传声器位置)。
(3)声压级测量
3.1除保留1个待测卫生洁具样品及三脚架等必要实验器具外,将测试室内其余物品全部搬离,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室内的空气温度和大气压强进行测定并记录。
3.2用钢直尺和直角尺测量卫生洁具样品尺寸l1、l2、l3并记录;确定声源基准体的空间定位并计算其特征尺寸d0;选择适用的半球测量表面并计算其半径r;计算传声器位置阵列的坐标并记录。
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待测卫生洁具样品安装要求,具备试验所需的给/排水条件,试验用水的动压力、流速和温度可调控;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),混响时间为5s~6s。
3.5根据所选半球测量表面的传声器位置阵列,对测点坐标进行定位;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对于洗面器、洗涤槽或拖布池类卫生洁具样品,将试验动压力调整为0.30MPa±0.05MPa,选择围绕样品排污口直径(110±5)mm区域内的任意点作为冲落点;调整供水系统冷热水出水管口的高度,使其位于冲落点上方(80±5)mm处。打开排污口,以(0.1±0.01)L/s的流速开启(70±2)℃的热水(90±1)s;自供水系统开启的瞬间开始计时至停止注水为止,在所选半球测量表面每个传声器位置处连续对洗面器、洗涤槽或拖布池样品重复Ne次热水的给/排水操作,应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”分别测定相应位置处第q个热水给/排水噪声发射事件(每个热水的给/排水循环可视为一个单独的噪声发射事件;q=1,2,…Ne;Ne≥5)的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级L′EAi,q(ST)(10)h并记录;同时记录实际注水时间。然后,以同样流速开启(15±2)℃的冷水(90±1)s,重复上述实验操作并记录所选半球测量表面上每个传声器位置处洗面器、洗涤槽或拖布池样品冷水给/排水噪声的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级L′EAi,q(ST)(10)c
3.7对于淋浴盆类卫生洁具样品,将试验动压力调整为0.30MPa±0.05MPa,在供水系统中连接花洒,调整花洒高度使其出水中心点位于排污口上方(1000±50)mm处,确保排出的冷热水能够覆盖淋浴盆至少一半区域。打开排污口,以(0.15±0.015)L/s的流速开启(75±2)℃的热水(90±1)L;自供水系统开启的瞬间开始计时至停止注水为止,在所选半球测量表面每个传声器位置处连续对淋浴盆样品重复Ne次热水的给/排水操作;应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”分别测定相应位置处第q个热水给/排水噪声发射事件(每个热水的给/排水循环可视为一个单独的噪声发射事件;q=1,2,…Ne;Ne≥5)的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级L′EAi,q(ST)(10)h并记录;同时记录实际注水时间。然后,以同样流速开启(12±3)℃的冷水(90±1)L,重复上述实验操作并记录所选半球测量表面上每个传声器位置处淋浴盆样品冷水给/排水噪声的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级L′EAi,q(ST)(10)c
3.8对于浴缸或按摩浴缸类卫生洁具样品,将试验动压力调整为0.30MPa±0.05MPa,调整供水系统冷热水出水管口的高度,使其位于浴缸或按摩浴缸溢流水位上方至少(125±5)mm处,并确保其距离排污口较近以便排水。关闭排污口,以(0.32±0.032)L/s的流速开启(75±2)℃的热水,当水位距离浴缸或按摩浴缸样品排污口水平线上方250mm±5mm时停止注水。自供水系统开启的瞬间开始计时至停止注水为止,在所选半球测量表面每个传声器位置处连续对浴缸或按摩浴缸样品重复Ne次热水的给/排水操作,应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”分别测定相应位置处第q个热水给/排水噪声发射事件(每个热水的给/排水循环可视为一个单独的噪声发射事件;q=1,2,…Ne;Ne≥5)的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级L′EAi,q(ST)(10)h并记录;同时记录实际注水时间。
然后,将水排掉,使用(12±3)℃的冷水重复上述实验操作,并记录所选半球测量表面上每个传声器位置处浴缸或按摩浴缸样品冷水给/排水噪声的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级L′EAi,q(ST)(10)c(按摩浴缸样品在供水系统启动前,先启动全部电泵,打开所有喷嘴,并开启空气调节阀使喷嘴的喷水力度达到最大)。
3.9根据上述试验中记录的洗面器、洗涤槽、拖布池、淋浴盆及浴缸或按摩浴缸类卫生洁具样品实际注水时间,设定相应的声级计声频信号采集的积分时间;应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”测定所选半球测量表面上背景噪声的累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(10),在每个传声器位置处连续测量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。
(4)结果计算
4.1计算公式选择:参考GB/T 3767-2016中相关规定,本实施例所涉测试参数的计算公式如下:
Figure BDA0001666062120000201
Figure BDA0001666062120000202
Figure BDA0001666062120000203
Figure BDA0001666062120000204
Figure BDA0001666062120000205
Figure BDA0001666062120000206
Figure BDA0001666062120000207
如果△LEA(10)>15dB,则无需进行背景噪声修正;若6dB≤△LEA(10)≤15dB,则按照式(8)进行修正。
K1A=-10lg(1-10-0.1△LpA(10))……………………………………………………(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)
Figure BDA0001666062120000208
Figure BDA0001666062120000209
Figure BDA0001666062120000211
Figure BDA0001666062120000212
LJA ref,atm(10)=LJA(10)+C1+C2………………………………………………………(16)
Figure BDA0001666062120000213
Figure BDA0001666062120000214
式中:
L′EAi(ST)(10)h——在半球测量表面第i个传声器位置处Ne次测得的热水给/排水噪声A计权单次事件累计百分数时间积分声压级均值,单位为分贝(dB);
Ne——在半球测量表面各传声器位置处单个冷热水给/排水噪声发射事件的测量次数(Ne≥5);
L′EAi,q(ST)(10)h——在半球测量表面第i个传声器位置处测得的热水给/排水噪声第q个事件(q=1,2,…Ne;Ne≥5)的单次事件累计百分数时间积分声压级,单位为分贝(dB);
L′EAi(ST)(10)c——在半球测量表面第i个传声器位置处Ne次测得的冷水给/排水噪声单次事件累计百分数时间积分声压级均值,单位为分贝(dB);
L′EAi,q(ST)(10)c——在半球测量表面第i个传声器位置处测得的冷水给/排水噪声第q个事件(q=1,2,…Ne;Ne≥5)的单次事件累计百分数时间积分声压级,单位为分贝(dB);
Figure BDA0001666062120000215
——在半球测量表面上测得的热水给/排水噪声单次事件累计百分数时间积分声压级的平均值,单位为分贝(dB);
Figure BDA0001666062120000216
——在半球测量表面上测得的冷水给/排水噪声单次事件累计百分数时间积分声压级的平均值,单位为分贝(dB);
Figure BDA0001666062120000217
——一个完整冷热循环注水周期内,在半球测量表面上测得的给/排水噪声A计权单次事件累计百分数时间积分声压级的平均值,单位为分贝(dB);
NM——半球测量表面传声器位置数目;
Figure BDA0001666062120000218
——在半球测量表面上测得的背景噪声累计百分数时间平均声压级的平均值,单位为分贝(dB);
LpAi(B)(10)——在半球测量表面第i个传声器位置处测得的背景噪声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——半球测量表面的面积,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);
Figure BDA0001666062120000221
——一个完整冷热循环注水周期内,经半球测量表面法测得的卫生洁具样品给/排水噪声的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级,单位为分贝(dB);
LJA(10)——在测试地点及相应气象条件下,每个卫生洁具样品经半球测量表面法测得的给/排水噪声A计权累计百分数声能量级,单位为分贝(dB);
S0=1m2
C1——测试时间和地点的气象条件下空气特性阻抗的函数;
C2——将相对于测试时间和地点气象条件下的实际声能量转换为标准气象条件下声能量的辐射阻抗修正值;
ps——测试时间和地点的大气压,单位为千帕(kPa);
ps,0——标准大气压,101.325kPa;
θ——测试时间和地点的空气温度,单位为摄氏度(℃);
θ0=314K;
θ1=296K;
LJA ref,atm(10)——在大气压101.325kPa、温度23.0℃的标准气象条件下,每个卫生洁具样品给/排水噪声的A计权累计百分数声能量级,单位为分贝(dB);
Figure BDA0001666062120000222
——每组样品给/排水噪声累计百分数声能量级的平均值,单位为分贝(dB);
LJA(10)1、LJA(10)2、LJA(10)3——每组样品给/排水噪声的A计权累计百分数声能量级,单位为分贝(dB);
Figure BDA0001666062120000231
——在大气压101.325kPa、温度23.0℃的标准气象条件下,每组样品给/排水噪声的A计权累计百分数声能量级的平均值,单位为分贝(dB);
LJ ref,atm(10)1、LJ ref,atm(10)2、LJ ref,atm(10)3——在大气压101.325kPa、温度23.0℃的标准气象条件下,每组样品给/排水噪声的A计权累计百分数声能量级,单位为分贝(dB)。
4.2数据修约要求:在半球测量表面第i个传声器位置处测得的连续Ne个冷热水给/排水噪声发射事件中第q个事件(q=1,2,…Ne;Ne≥5)的单次事件累计百分数时间积分声压级L′EAi,q(ST)(10)c、L′EAi,q(ST)(10)h及其均值L′EAi(ST)(10)c、L′EAi(ST)(10)h和背景噪声的累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(10)保留小数点后一位有效数字;在半球测量表面上测得的单次事件累计百分数时间积分声压级均值
Figure BDA0001666062120000232
Figure BDA0001666062120000233
及其累计百分数声能量级LJA(10)和背景噪声累计百分数时间平均声压级均值
Figure BDA0001666062120000234
计算结果取整数。
4.3测量不确定度:本专利方法规定半球测量表面上卫生洁具给/排水噪声A计权单次事件累计百分数时间积分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,在一个完整的冷热循环注水周期内,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卫生洁具样品所选用的同一种半球测量表面上A计权单次事件累计百分数时间积分声压级的平均值
Figure BDA0001666062120000235
进行6次重复测量(对于每次重复测量,卫生洁具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:
Figure BDA0001666062120000236
式中:
Figure BDA0001666062120000237
——卫生洁具给/排水噪声第j次重复测量并经背景噪声修正后的半球测量表面上A计权单次事件累计百分数时间积分声压级的平均值;
Figure BDA0001666062120000238
——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依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:
Figure BDA0001666062120000239
为给/排水噪声极低,环保性能优异;
Figure BDA0001666062120000241
为给/排水噪声很低,环保性能良好;
Figure BDA0001666062120000242
为给/排水噪声较低,环保性能较好;
Figure BDA0001666062120000243
为给/排水噪声较高,环保性能较差;
Figure BDA0001666062120000244
为给/排水噪声过高,环保性能低劣。
5.2当某个样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级LJA(10)大于此组3个样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级LJA(10)算术平均值
Figure BDA0001666062120000245
的10%时,重新提取一组样品重复实验;计算前后两组卫生洁具样品经半球测量表面法测得的给/排水噪声累计百分数声能量级LJA(10)的算术平均值
Figure BDA0001666062120000246
如果某个样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级LJA(10)大于这两组6个样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级LJA(10)算术平均值
Figure BDA0001666062120000247
的10%,则弃之;取剩余卫生洁具样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级LJA(10)的算术平均值
Figure BDA0001666062120000248
作为该组卫生洁具样品给/排水噪声评价指标。
本实施例所用试验设施、仪器设备和试验器材:
(1)试验设施
混响室:净尺寸为8.0m×6.3m×5.0m,长、宽、高比例为1.00:0.79:0.63;有效容积为206m3,室内有效使用面积为44m2,混响声场符合GB/T 6881.1-2002要求;室内非对称的三面墙体为弧形扩散结构,所有界面均采用超强玻化砖装饰,室内除配备相应的给/排水管道、冷热水供应系统及空调外再无其他固定设施;当混响室正常作业、周围无异常干扰时,室内本底噪声低于14.5dB(A),低频截止频率fc=100Hz,各频段平均混响时间见图7。
(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冷热水供应系统:合肥天诺测控公司制造的面盆及浴缸冷热冲击试验机,热水传感器量程为0℃~100℃,冷水传感器量程为0℃~50℃,压力传感器量程为1MPA。
2.4软管:内径为10mm和22mm的耐热防爆淋浴器专用不锈钢编织软管,分别用于洗面器、洗涤槽和浴缸试验中输出冷热水。
2.5花洒:型号为S25085的九牧牌手持式花洒,性能符合国家标准GB/T23447-2009《卫生洁具淋浴用花洒》相关要求。
2.6温度计:量程为0℃
Figure BDA0001666062120000251
分度值为0.2℃。
2.7流量计:米科牌LDGC-MIK插入式电磁流量计,测量范围在(0.05~0.5)L/s内连续可调,精确度为0.001L/s。
2.8尺子:分度值为1mm的钢直尺和直角尺。
2.9气压计:测量范围为800hPa~1060hPa,示值最大允许误差为±1.0hPa。
2.10秒表:精度为0.01s。
2.11三脚架: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:
在混响室内,拖布池样品给/排水噪声相关检测数据及结果评价见表2。
表2拖布池样品给/排水噪声检测数据(一个反射平面)
Figure BDA0001666062120000252
Figure BDA0001666062120000261
Figure BDA0001666062120000271
Figure BDA0001666062120000281
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)

1.一种卫生洁具给/排水噪声的检测方法,包括:(1)样品安装及调试;(2)声源基准体及半球测量表面确定;(3)声压级测量;(4)声能量级计算及背景噪声、测试环境和气象条件修正;(5)检测结果评价;其特征在于,在特定的流速和水温条件下,应用声级计A计权等效声级的快时间计权特性“F”在一个完整的冷热循环注水周期内,对半球测量表面上以累计百分数声能量级LJA(10)表征的卫生洁具给/排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》,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;选择相对的半球测量表面并确定其尺寸,明确传声器位置坐标;在半消音室或混响室内,根据待测卫生洁具样品实际注水周期确定声频信号采集的积分时间,应用声级计A计权等效声级的快时间计权特性“F”测定半球测量表面上背景噪声的累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(10);然后,在0.30MPa±0.05MPa的试验动压力及特定的流速、水温条件下,在半球测量表面每个传声器位置处连续对卫生洁具样品重复Ne次冷热水给/排水操作;以一个完整的冷热循环注水周期作为声频信号采集的积分时间,应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”测定所选半球测量表面上第i个传声器位置处第q个冷热水给/排水噪声发射事件的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级L′EAi,q(ST)(10)c和L′EAi,q(ST)(10)h并记录,其中,每个冲洗循环可视为一个单独的噪声发射事件,q=1,2,…Ne且Ne≥5;
在声能量级计算中:
根据GB/T 3767-2016,在0.30MPa±0.05MPa的试验动压力以及特定的流速和水温测试条件下,将一个完整的冷热循环注水周期内声级计在所选半球测量表面上测得的背景噪声A计权累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(10)及每个传声器位置处连续Ne个卫生洁具样品冷热水给/排水噪声发射事件中第q个事件的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级L′EAi,q(ST)(10)c和L′EAi,q(ST)(10)h作为基础数据;计算半球测量表面上背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级的平均值
Figure FDA0002813078500000011
及卫生洁具样品冷热水给/排水噪声发射事件的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级的平均值L′EAi(ST)(10)c和L′EAi(ST)(10)h;推导得出半球测量表面上相应的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级的平均值
Figure FDA0002813078500000012
Figure FDA0002813078500000013
并对背景噪声、测试环境、气象条件进行修正;计算卫生洁具样品冷热水给/排水噪声发射事件的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级
Figure FDA0002813078500000021
得出每个卫生洁具样品给/排水噪声的A计权累计百分数声能量级LJA(10)及每组样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级的平均值
Figure FDA0002813078500000022
同时明确数据修约和测量不确定度要求;
所述的声能量级计算,按下述步骤进行:
(1)计算公式选择:参考GB/T 3767-2016,所涉测试参数的计算公式如下:
Figure FDA0002813078500000023
Figure FDA0002813078500000024
Figure FDA0002813078500000025
Figure FDA0002813078500000026
Figure FDA0002813078500000027
Figure FDA0002813078500000028
Figure FDA0002813078500000029
如果△LEA(10)>15dB,则无需进行背景噪声修正;若6dB≤△LEA(10)≤15dB,则按照式(8)进行修正;
K1A=-10lg(1-10-0.1△LpA(10)) (8)
K2A=l0lg(l+4S/A) (9)
当K2A≤4dB时,按照所述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)
Figure FDA00028130785000000210
Figure FDA00028130785000000211
Figure FDA00028130785000000212
Figure FDA0002813078500000031
LJAref,atm(10)=LJA(10)+C1+C2…………………………………………………………(16)
Figure FDA0002813078500000032
Figure FDA0002813078500000033
式中:
L′EAi(ST)(10)h——在半球测量表面第i个传声器位置处Ne次测得的热水给/排水噪声A计权单次事件累计百分数时间积分声压级均值,单位为dB;
Ne——在半球测量表面各传声器位置处单个冷热水给/排水噪声发射事件的测量次数,Ne≥5;
L′EAi,q(ST)(10)h——在半球测量表面第i个传声器位置处测得的热水给/排水噪声第q个事件的单次事件累计百分数时间积分声压级,其中q=1,2,…Ne且Ne≥5,单位为dB;
L′EAi(ST)(10)c——在半球测量表面第i个传声器位置处Ne次测得的冷水给/排水噪声单次事件累计百分数时间积分声压级均值,单位为dB;
L′EAi,q(ST)(10)c——在半球测量表面第i个传声器位置处测得的冷水给/排水噪声第q个事件的单次事件累计百分数时间积分声压级,其中q=1,2,…Ne且Ne≥5,单位为dB;
Figure FDA0002813078500000034
——在半球测量表面上测得的热水给/排水噪声单次事件累计百分数时间积分声压级的平均值,单位为dB;
Figure FDA0002813078500000035
——在半球测量表面上测得的冷水给/排水噪声单次事件累计百分数时间积分声压级的平均值,单位为dB;
Figure FDA0002813078500000036
——一个完整冷热循环注水周期内,在半球测量表面上测得的给/排水噪声A计权单次事件累计百分数时间积分声压级的平均值,单位为dB;
NM——半球测量表面传声器位置数目;
Figure FDA0002813078500000037
——在半球测量表面上测得的背景噪声累计百分数时间平均声压级的平均值,单位为dB;
LpAi(B)(10)——在半球测量表面第i个传声器位置处测得的背景噪声累计百分数时间平均声压级,单位为dB;
K1A——背景噪声修正值;
K2A——测试环境修正值;
S——半球测量表面的面积,单位为m2
A——测试室内1kHz频率处房间的等效吸声面积,单位为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,其中测试室房间边界包括墙、地板、天花板,单位为m2
V——测试房间体积,单位为m3
Tn——测得的A计权或频带混响时间,单位为s;
Figure FDA0002813078500000041
——一个完整冷热循环注水周期内,经半球测量表面法测得的卫生洁具样品给/排水噪声的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级,单位为dB;
LJA(10)——在测试地点及相应气象条件下,每个卫生洁具样品经半球测量表面法测得的给/排水噪声A计权累计百分数声能量级,单位为dB;
S0=1m2
C1——测试时间和地点的气象条件下空气特性阻抗的函数;
C2——将相对于测试时间和地点气象条件下的实际声能量转换为标准气象条件下声能量的辐射阻抗修正值;
ps——测试时间和地点的大气压,单位为kPa;
ps,0——标准大气压,101.325kPa;
θ——测试时间和地点的空气温度,单位为℃;
θ0=314K;
θ1=296K;
LJAref,atm(10)——在大气压101.325kPa、温度23.0℃的标准气象条件下,每个卫生洁具样品给/排水噪声的A计权累计百分数声能量级,单位为dB;
Figure FDA0002813078500000042
——每组样品给/排水噪声累计百分数声能量级的平均值,单位为dB;
LJA(10)1、LJA(10)2、LJA(10)3——每组样品给/排水噪声的A计权累计百分数声能量级,单位为dB;
Figure FDA0002813078500000043
——在大气压101.325kPa、温度23.0℃的标准气象条件下,每组样品给/排水噪声的A计权累计百分数声能量级的平均值,单位为dB;
LJref,atm(10)1、LJref,atm(10)2、LJref,atm(10)3——在大气压101.325kPa、温度23.0℃的标准气象条件下,每组样品给/排水噪声的A计权累计百分数声能量级,单位为dB;
(2)数据修约要求:在半球测量表面第i个传声器位置处测得的连续Ne个冷热水给/排水噪声发射事件中第q个事件的单次事件累计百分数时间积分声压级L′EAi,q(ST)(10)c、L′EAi,q(ST)(10)h及其均值L′EAi(ST)(10)c、L′EAi(ST)(10)h和背景噪声的累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(10)保留小数点后一位有效数字,其中q=1,2,…Ne且Ne≥5;在半球测量表面上测得的单次事件累计百分数时间积分声压级均值
Figure FDA0002813078500000051
Figure FDA0002813078500000052
及其累计百分数声能量级LJA(10)和背景噪声累计百分数时间平均声压级均值
Figure FDA0002813078500000053
计算结果取整数;
(3)测量不确定度:规定半球测量表面上卫生洁具给/排水噪声A计权单次事件累计百分数时间积分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,在一个完整的冷热循环注水周期内,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卫生洁具样品所选用的同一种半球测量表面上A计权单次事件累计百分数时间积分声压级的平均值
Figure FDA0002813078500000054
进行6次重复测量;其中对于每次重复测量,卫生洁具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:
Figure FDA0002813078500000055
式中:
Figure FDA0002813078500000056
——卫生洁具给/排水噪声第j次重复测量并经背景噪声修正后的半球测量表面上A计权单次事件累计百分数时间积分声压级的平均值;
Figure FDA0002813078500000057
——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:
当某个样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级LJA(10)大于此组3个样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级LJA(10)算术平均值
Figure FDA0002813078500000058
的10%时,重新提取一组样品重复实验;计算前后两组卫生洁具样品经半球测量表面法测得给/排水噪声的累计百分数声能量级LJA(10)的算术平均值
Figure FDA0002813078500000059
如果某个样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级LJA(10)大于这两组6个样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级LJA(10)算术平均值
Figure FDA00028130785000000510
的10%,则弃之;取剩余卫生洁具样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级LJA(10)的算术平均值
Figure FDA0002813078500000061
作为该组卫生洁具样品给/排水噪声的评价指标。
2.根据权利要求1所述的卫生洁具给/排水噪声的检测方法,其特征在于,所述的样品安装及调试,按下述步骤进行:
(1)将同一生产厂家和批次生产的3件类别、规格、尺寸、材质相同的洗面器、洗涤槽、拖布池或淋浴盆、浴缸样品作为一组样品;
(2)参考国标GB 26730-2011《卫生洁具便器用重力冲水装置及洁具机架》中第5.5条规定,制备包含支撑机架、排水管件和固定附件的洁具机架,用于固定台上盆、台下盆和洗涤槽样品;将待测卫生洁具样品或机架底座放置在弹性介质上,除样品本身要求外,不得附加任何隔振措施;
(3)冷热水供应系统的供水压力在0.05MPa~0.55MPa之间可调节,在60kPa的动压力下,流量不小于11.4L/min且供水流量可调节;其中热水供应系统能够提供70℃±2℃~90℃±2℃的热水,冷水供应系统能够提供12℃±3℃~15℃±2℃的冷水,经调试,冷热水供应系统的流速和水温能够满足所述方法试验要求,供水装置及排水管道不得向测试环境辐射大量声能;
(4)供水管为淋浴器用不锈钢编织软管,其中洗面器、洗涤槽和拖布池试验用内径为10mm的软管、浴缸试验用内径为22mm的软管;软管的高温压力、常温流量和冷热循环性能符合欧标EN 1113-2015《花洒软管洁具供水系统通用技术要求》;
(5)洗面器、洗涤槽和浴缸设有溢流孔,按照GB 6952-2015《卫生陶瓷》中第8.6.6条规定对待测洗面器和洗涤槽样品进行溢流试验,保持5min无溢流;淋浴盆可使用手持式或固定式花洒,其安全性能、密封性能和最大流量符合国标GB/T23447-2009《卫生洁具淋浴用花洒》;
(6)测试室具备供电条件且输出功率符合待测按摩浴缸样品使用要求,试验前对按摩浴缸样品进行预运转磨合,确保电泵运转正常,无异音及异常振动,各喷嘴喷水正常;按照QB 2585-2007《喷水按摩浴缸》中第5.4.2.1条和第5.4.2.3条规定对按摩浴缸样品进行密封性试验,常温水循环系统和热水循环系统运行10min后无渗漏;
(7)对于不靠墙安装的卫生洁具样品,可直接将待测样品或洁具机架安放于测试室内地面上,其中台上盆、台下盆和洗涤槽样品使用洁具机架固定,底部距离地面的高度为500mm,且样品与测试室内任何一面墙壁之间距离不小于1.0m;并确保给/排水功能正常;对于靠近墙壁安装的卫生洁具样品,可直接将待测样品或洁具机架安放于测试室内地面上,其中台上盆、台下盆和洗涤槽样品使用洁具机架固定,底部距离地面的高度为500mm;使样品背面与所靠垂直墙壁反射面之间距离为15cm±5cm,并确保其与室内其余三面墙壁之间距离不小于1.5m,同时保证给/排水功能正常;对于靠近墙角安装的卫生洁具样品,可直接将待测样品或洁具机架安放于测试室内地面上,其中台上盆、台下盆和洗涤槽样品使用洁具机架固定,底部距离地面的高度为500mm;使样品背面及侧面与邻近的两个垂直墙壁反射面之间距离为15cm±5cm,并确保其与室内另外两面墙壁之间距离不小于1.5m;同时保证给/排水功能正常。
3.根据权利要求1所述的卫生洁具给/排水噪声的检测方法,其特征在于,所述的声源基准体及半球测量表面的确定,按下述步骤进行:
(1)卫生洁具给/排水噪声源基准体形状和尺寸的确定: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;以待测卫生洁具样品的水平宽度作为声源基准体的长度l1、以其水平长度为声源基准体的宽度l2、以冷热水供应系统出水管口或花洒出水中心点至地面的垂直距离为声源基准体的高度l3;针对不同的测试环境条件,一个反射平面下的声源基准体特征尺寸d0为[(l1/2)2+(l2/2)2+l3 2]1/2,两个反射平面下的声源基准体特征尺寸d0为[l1 2+(l2/2)2+l3 2]1/2,三个反射平面下的声源基准体特征尺寸d0为[l1 2+l2 2+l3 2]1/2,单位为m;
(2)半球测量表面及其传声器位置阵列的确定:根据标准GB/T 3767-2016中第7.2.3条和第8.1.1条,试验所采用的半球测量表面与声源基准体具有相同方位的坐标原点,即位于基准体及其在邻接反射面内的虚像所构成的箱体中心,是一个测量半径为r的半球面;其中r≥2d0且16.0m≥r≥1.0m;若待测卫生洁具样品安装时位于一个反射平面上,则半球测量表面是一个完整的半球且面积S=2πr2,测量半径r=2.0m;传声器位置1~20的坐标(x/r,y/r,z/r)分别为(0.16,-0.96,0.22)、(0.78,-0.60,0.20)、(0.78,0.55,0.31)、(0.16,0.90,0.41)、(-0.83,0.32,0.45)、(-0.83,-0.40,0.38)、(-0.26,-0.65,0.71)、(0.74,-0.07,0.67)、(-0.26,0.50,0.83)、(0.10,-0.10,0.99)、(0.91,-0.34,0.22)、(0.91,0.38,0.20)、(-0.09,0.95,0.31)、(-0.70,0.59,0.41)、(-0.69,-0.56,0.45)、(-0.07,-0.92,0.38)、(0.43,-0.55,0.71)、(0.43,0.61,0.67)、(-0.56,0.02,0.83)、(0.14,0.04,0.99),其中如在基本传声器位置1~10处测得的声压级变化范围超过10dB,则增设附加传声器位置;若待测卫生洁具样品安装时紧靠两个反射平面放置,则测量表面为1/2半球且面积S=πr2,测量半径r=3.0m;声源基准体的长l1为从墙壁到基准体前端面的距离;传声器位置2~3、传声器位置6~7、传声器位置9、传声器位置11、传声器位置14~15、传声器位置18的坐标(x/r,y/r,z/r)分别为(0.50,-0.86,0.15)、(0.50,0.86,0.15)、(0.89,0,0.45)、(0.33,0.57,0.75)、(0.33,-0.57,0.75)、(0.99,0,0.15)、(0.45,-0.77,0.45)、(0.45,0.77,0.45)、(0.66,0,0.75),其中如在基本传声器位置2~3、基本传声器位置6~7、基本传声器位置9处测得的声压级变化范围超过5dB,则增设附加传声器位置;若待测卫生洁具样品安装时紧靠三个反射平面放置,则测量表面为1/4半球且面积S=πr2/2,测量半径r=3.0m;其中基准体的长l1和宽l2分别为从两面墙到基准体相对面的距离;传声器位置1~6的坐标(x/r,y/r,z/r)分别为(0.86,-0.50,0.15)、(0.45,-0.77,0.45)、(0.47,-0.47,0.75)、(0.50,-0.86,0.15)、(0.77,-0.45,0.45)、(0.47,-0.47,0.75),其中如在基本传声器位置1~3处测得的声压级变化范围超过3dB,则增设附加传声器位置。
4.根据权利要求1所述的卫生洁具给/排水噪声的检测方法,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个待测卫生洁具样品及三脚架实验器具外,将测试室内其余物品全部搬离,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室内的空气温度和大气压强进行测定并记录;
(2)用钢直尺和直角尺测量卫生洁具样品尺寸l1、l2、l3并记录;确定声源基准体的空间定位并计算其特征尺寸d0;选择适用的半球测量表面并计算其半径r;计算传声器位置阵列的坐标并记录;
(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)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待测卫生洁具样品安装要求,具备试验所需的给/排水条件,试验用水的动压力、流速和温度可调控;半消音室内本底噪声不大于A计权16dB,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A计权25dB,混响时间为5s~6s;
(5)根据所选半球测量表面的传声器位置阵列,对测点坐标进行定位;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)对于洗面器、洗涤槽或拖布池类卫生洁具样品,将试验动压力调整为0.30MPa±0.05MPa,选择围绕样品排污口直径110mm±5mm区域内的任意点作为冲落点;调整供水系统冷热水出水管口的高度,使其位于冲落点上方80mm±5mm处;打开排污口,以0.1L/s±0.01L/s的流速开启70℃±2℃的热水90s±1s;自供水系统开启的瞬间开始计时至停止注水为止,在所选半球测量表面每个传声器位置处连续对洗面器、洗涤槽或拖布池样品重复Ne次热水的给/排水操作,应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”分别测定相应位置处第q个热水给/排水噪声发射事件的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级L′EAi,q(ST)(10)h并记录,其中每个热水的给/排水循环可视为一个单独的噪声发射事件,q=1,2,…Ne且Ne≥5;同时记录实际注水时间;然后,以同样流速开启15℃±2℃的冷水90s±1s,重复上述实验操作并记录所选半球测量表面上每个传声器位置处洗面器、洗涤槽或拖布池样品冷水给/排水噪声的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级L′EAi,q(ST)(10)c
(7)对于淋浴盆类卫生洁具样品,将试验动压力调整为0.30MPa±0.05MPa,在供水系统中连接花洒,调整花洒高度使其出水中心点位于排污口上方1000mm±50mm处,确保排出的冷热水能够覆盖淋浴盆至少一半区域;打开排污口,以0.15L/s±0.015L/s的流速开启75℃±2℃的热水90L±1L;自供水系统开启的瞬间开始计时至停止注水为止,在所选半球测量表面每个传声器位置处连续对淋浴盆样品重复Ne次热水的给/排水操作;应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”分别测定相应位置处第q个热水给/排水噪声发射事件的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级L′EAi,q(ST)(10)h并记录,其中每个热水的给/排水循环可视为一个单独的噪声发射事件,q=1,2,…Ne且Ne≥5;同时记录实际注水时间;然后,以同样流速开启12℃±3℃的冷水90L±1L,重复上述实验操作并记录所选半球测量表面上每个传声器位置处淋浴盆样品冷水给/排水噪声的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级L′EAi,q(ST)(10)c
(8)对于浴缸或按摩浴缸类卫生洁具样品,将试验动压力调整为0.30MPa±0.05MPa,调整供水系统冷热水出水管口的高度,使其位于浴缸或按摩浴缸溢流水位上方至少125mm±5mm处,并确保其距离排污口较近以便排水;关闭排污口,以0.32L/s±0.032L/s的流速开启75℃±2℃的热水,当水位距离浴缸或按摩浴缸样品排污口水平线上方250mm±5mm时停止注水;自供水系统开启的瞬间开始计时至停止注水为止,在所选半球测量表面每个传声器位置处连续对浴缸或按摩浴缸样品重复Ne次热水的给/排水操作,应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”分别测定相应位置处第q个热水给/排水噪声发射事件的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级L′EAi,q(ST)(10)h并记录,其中每个热水的给/排水循环可视为一个单独的噪声发射事件,q=1,2,…Ne且Ne≥5;同时记录实际注水时间;
然后,将水排掉,使用12℃±3℃的冷水重复上述实验操作,并记录所选半球测量表面上每个传声器位置处浴缸或按摩浴缸样品冷水给/排水噪声的A计权单次事件累计百分数时间积分声压级L′EAi,q(ST)(10)c;其中按摩浴缸样品在供水系统启动前,先启动全部电泵,打开所有喷嘴,并开启空气调节阀使喷嘴的喷水力度达到最大;
(9)根据上述试验中记录的洗面器、洗涤槽、拖布池、淋浴盆及浴缸或按摩浴缸类卫生洁具样品实际注水时间,设定相应的声级计声频信号采集的积分时间;应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”测定所选半球测量表面上背景噪声的累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(10),在每个传声器位置处连续测量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。
5.根据权利要求1所述的卫生洁具给/排水噪声的检测方法,其特征在于,所述的结果评价,按下述步骤进行:
(1)依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:
Figure FDA0002813078500000101
为给/排水噪声极低,环保性能优异;
Figure FDA0002813078500000102
为给/排水噪声很低,环保性能良好;
Figure FDA0002813078500000103
为给/排水噪声较低,环保性能较好;
Figure FDA0002813078500000104
为给/排水噪声较高,环保性能较差;
Figure FDA0002813078500000105
为给/排水噪声过高,环保性能低劣;
(2)当某个样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级LJA(10)大于此组3个样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级LJA(10)算术平均值
Figure FDA0002813078500000106
的10%时,重新提取一组样品重复实验;计算前后两组卫生洁具样品经半球测量表面法测得的给/排水噪声累计百分数声能量级LJA(10)的算术平均值
Figure FDA0002813078500000107
如果某个样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级LJA(10)大于这两组6个样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级LJA(10)算术平均值
Figure FDA0002813078500000111
的10%,则弃之;取剩余卫生洁具样品给/排水噪声A计权累计百分数声能量级LJA(10)的算术平均值
Figure FDA0002813078500000112
作为该组卫生洁具样品给/排水噪声评价指标。
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不同测量表面对喷射虹吸式坐便器冲洗噪声测试的影响;李文杰等;《声学技术》;20161215;第35卷(第6期);第550-562页 *
半球测量表面在喷射虹吸式坐便器冲洗噪声测试领域的应用;李文杰等;《中国测试》;20170228;第42卷(第2期);第34-41页 *
喷射虹吸坐便器冲洗噪声测试技术研究:平行六面体测量表面法;李文杰等;《环境科学与计算》;20161230;第39卷(第12期);第28-36页 *

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