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CN110160631B - A计权声功率级测量法检测卫生洁具给/排水噪声的方法 - Google Patents

A计权声功率级测量法检测卫生洁具给/排水噪声的方法 Download PDF

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CN110160631B CN201810481857.8A CN201810481857A CN110160631B CN 110160631 B CN110160631 B CN 110160631B CN 201810481857 A CN201810481857 A CN 201810481857A CN 110160631 B CN110160631 B CN 110160631B
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    • G01H11/00Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
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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;声源基准体及平行六面体测量表面确定;声压级测量;声功率级计算及背景噪声、测试环境和气象条件修正;结果评价;其特别之处在于:应用声级计的A计权等效声级的慢时间计权特性“S”对平行六面体测量表面上以累计百分数声功率级LWA(50)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条件下平行六面体测量表面上卫生洁具给/排水噪声及背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级L′pAi(ST)(50)h、L′pAi(ST)(50)c和LpAi(B)(50)进行测定;计算其在一个完整冷热循环注水周期内的声功率级LWA(50),并提供结果评价依据。本发明填补了卫生洁具给/排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,能够为相关生产企业提高产品质量、环保部门提升执法成效提供检测技术支撑。

Description

A计权声功率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计权等效声级的慢时间计权特性“S”对平行六面体测量表面上以累计百分数声功率级LWA(50)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
生物学研究表明环境噪声对人体具有显著影响:噪声大于45dB(A)时,将影响睡眠;噪声大于55dB(A)时,将引起情绪不安;噪声大于75dB(A)时将降低学习和工作效率;噪声大于90dB(A)时,将造成临时性听阈偏移;大于140dB(A)时,将导致耳急性外伤。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/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计权等效声级的慢时间计权特性“S”对平行六面体测量表面上以累计百分数声功率级LWA(50)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)声源基准体及平行六面体测量表面确定;(3)声压级测量;(4)声功率级计算及背景噪声、测试环境和气象条件修正;(5)检测结果评价;其特征在于,在特定流速和水温条件下,应用声级计A计权等效声级的慢时间计权特性“S”在一个完整的冷热循环注水周期内,对以累计百分数声功率级LWA(50)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,针对卫生洁具样品安装要求,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;选择与卫生洁具给/排水噪声源基准体相对应的平行六面体测量表面并确定其尺寸,明确不同测量表面传声器位置坐标。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计权等效声级的慢时间计权特性“S”测定所选平行六面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)。然后,在0.30MPa±0.05MPa的试验动压力下,参照国内外相关卫生洁具标准中通用测试条件要求,选取洗面器、洗涤槽、拖布池、淋浴盆、浴缸等样品排污口附近特定区域作为冷/热水冲落点,相应设定供水系统冷热水出水管口及花洒的高度。在不同的流速及水温测试条件下,开启冷/ 热水供水系统;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A计权等效声级的慢时间计权特性“S”测定所选平行六面体测量表面上卫生洁具样品冷/热水给/排水噪声的累计百分数时间平均声压级L′pAi(ST)(50)c、L′pAi(ST)(50)h并记录;
在声功率级计算中:
根据GB/T 3767-2016中相关概念及计算公式,在0.30MPa±0.05MPa的试验用水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平行六面体测量表面上测得的卫生洁具样品冷/热水给/排水噪声及背景噪声的 A计权累计百分数时间平均声压级L′pAi(ST)(50)c、L′pAi(ST)(50)h及LpAi(B)(50)作为基础数据,计算其相应的时间平均声压级均值
Figure BDA0001666062170000031
Figure BDA0001666062170000032
并对背景噪声修正值K1A、测试环境修正值K2A以及气象条件修正值C1、C2的影响进行分析。推导得出特定流速和水温条件下,一个完整的冷热循环注水周期内每个卫生洁具样品给/排水噪声的A计权累计百分数声功率级LWA(50)及每组样品给/排水噪声A计权累计百分数声功率级的平均值
Figure BDA0001666062170000033
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:
当某个样品给/排水噪声A计权累计百分数声功率级LWA(50)大于此组3个样品给/排水噪声A计权累计百分数声功率级LWA(50)算术平均值
Figure BDA0001666062170000034
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平行六面体测量表面法测得给/排水噪声的累计百分数声功率级LWA(50)的算术平均值
Figure BDA0001666062170000035
如果某个样品给/排水噪声A计权累计百分数声功率级LWA(50)大于这两组6个样品给/排水噪声A计权累计百分数声功率级LWA(50)算术平均值
Figure BDA0001666062170000036
的10%,则弃之;取剩余卫生洁具样品给/排水噪声A计权累计百分数声功率级LWA(50)的算术平均值
Figure BDA0001666062170000037
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——声级计的A计权等效声级的慢时间计权特性“S”对平行六面体测量表面传声器位置阵列的背景噪声和给/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,采取能够正确反映其对人心理和生理的影响的A计权累计百分数声功率级LWA(50)作为主观评价参数;检测技术具备一定的先进性,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中声学通用性导则的基础上,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平行六面体测量表面声学模型;全面分析背景噪声、环境和气象条件等因素对检测结果的影响,并以民用建筑给水管道常规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的测定结果作为给/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/T 3767-2016中相应规定;并提供了适用的基准体和平行六面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,能够实现卫生洁具给/排水噪声检测结果的定量化。
(4)前瞻性:针对当前室内噪声污染监测需求和卫生洁具产业转型发展方向,本专利采用集成创新方式研发的卫生洁具给/排水噪声检测方法,依据采标ISO 3744:2010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》中有关A计权声功率级的测量原理,可有效填补国内外相关检测技术领域空白,并将卫生洁具给/排水噪声测定结果准确度提高至2级,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,特定积分时间内应用声级计的A计权等效声级的慢时间计权特性“S”经平行六面体测量表面法测得的给/排水噪声的累计百分数声功率级LWA(50)作为相关结果评价指标;通过对背景噪声、测试环境、气象条件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: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,在一个完整的冷热循环注水周期内平行六面体测量表面上给/排水噪声的A计权累计百分数声功率级LWA(50)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。
(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/T 23447-2009《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,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,其常温水循环系统和热水循环系统运行10min后无渗漏;
(7)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。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,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平行六面体测量表面的确定,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)平行六面体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7.2.4条和第8.1.2条相关规定,试验所用平行六面体测量表面与声源基准体具有相同方位的坐标原点和外观形状,即面积为S、包络待测卫生洁具给/排水噪声源、各边平行于基准体的边且与基准体距离为d的一个假想的平行六面体,其中d≥1.0m。
如待测卫生洁具样品安装时不靠近任何一面墙壁,则平行六面体测量表面上第1~9 传声器位置处坐标(x,y,z)分别为(a,0,0.5c)、(0,b,0.5c)、(-a,0,0.5c)、 (0,-b,0.5c)、(a,b,c)、(-a,b,c)、(-a,-b,c)、(a,-b,c)、(0,0,c);面积S=4(ab+bc+ca),其中a=0.5l1+d,b=0.5l2+d,c=l3+d;l1、l2、l3分别为声源基准体的长、宽和高;测量距离d=1.0m。如待测卫生洁具样品靠墙安装,则平行六面体测量表面上第1~6传声器位置处坐标(x,y,z)分别为(2a,0,0.5c)、(a,b,0.5c)、(a, -b,0.5c)、(2a,b,c)、(2a,-b,c)、(a,0,c);面积S=2(2ab+bc+2ca),其中a=0.5l1+0.5d, b=0.5l2+d,c=l3+d;l1、l2、l3分别为声源基准体的长(从墙壁到前端面的距离)、宽和高;测量距离d=1.0m。如待测卫生洁具样品靠墙角安装,则平行六面体测量表面上第1~4传声器位置处坐标(x,y,z)分别为(2a,-b,0.5c)、(a,-2b,0.5c)、(2a,-2b, c)、(a,b,c);面积S=2(2ab+bc+ca),其中a=0.5l1+0.5d,b=0.5l2+0.5d,c=l3+d;其中l1、l2、l3分别为声源基准体的长、宽和高(基准体的长l1和宽l2,即从两面墙到相应基准体相对面的距离);测量距离d=1.0m。
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,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)对卫生洁具样品进行给/排水噪声测试前,首先用钢直尺和直角尺测量其尺寸l1、l2、l3并记录;根据样品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;选择适用的平行六面体包络声源测量表面并计算其特定尺寸 a、b、c;按照所选平行六面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)卫生洁具给/排水噪声测试室可为半消音室或混响室,确保测试室内可利用空间的容积符合待测卫生洁具样品安装要求,并具备试验所需的给/排水条件,试验用水的动压力、流速和温度可调控;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,根据所选平行六面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)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,在此期间内,应用声级计的A计权等效声级的慢时间计权特性“S”测定所选平行六面体测量表面上洗面器、洗涤槽或拖布池样品热水给/排水噪声的累计百分数时间平均声压级L′pAi(ST)(50)h,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热水给/排水噪声的声压级测量值并记录,同时记录实际注水时间;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。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平行六面体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/排水噪声的累计百分数时间平均声压级测量值L′pAi(ST)(50)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,在此期间内,应用声级计的A计权等效声级的慢时间计权特性“S”测定所选平行六面体测量表面上淋浴盆样品热水给/排水噪声的累计百分数时间平均声压级L′pAi(ST)(50)h,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热水给 /排水噪声的声压级测量值并记录,同时记录实际注水时间;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。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平行六面体测量表面上每个传声器位置处淋浴盆样品冷水给/排水噪声的累计百分数时间平均声压级测量值L′pAi(ST)(50)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,在此期间内,应用声级计的A计权等效声级的慢时间计权特性“S”测定所选平行六面体测量表面上浴缸或按摩浴缸样品热水给/排水噪声的累计百分数时间平均声压级L′pAi(ST)(50)h,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热水给/排水噪声的声压级测量值并记录,同时记录实际注水时间;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。
然后,将水排掉,使用(12±3)℃的冷水重复上述实验操作,并记录所选平行六面体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/排水噪声的累计百分数时间平均声压级测量值L′pAi(ST)(50)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计权等效声级的慢时间计权特性“S”测定所选平行六面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),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中相关规定,本专利所涉测试参数的计算公式如下:
Figure BDA0001666062170000101
Figure BDA0001666062170000102
Figure BDA0001666062170000103
Figure BDA0001666062170000104
Figure BDA0001666062170000105
如果△LpA(50)>15dB,则无需进行背景噪声修正;若6dB≤△LpA(50)≤15dB,则按照式 (9)进行修正。
K1A=-10lg(1-10-0.1△LpA(50))……………………………………………………(9)
K2A=l0lg(l+4S/A)……………………………………………………………(10)
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……………………………………………………………………(11)
A=0.16V/Tn………………………………………………………………………(12)
Figure BDA0001666062170000106
Figure BDA0001666062170000107
Figure BDA0001666062170000108
Figure BDA0001666062170000109
LWA ref,atm(50)=LWA(50)+C1+C2………………………………………………………(17)
Figure BDA00016660621700001010
Figure BDA00016660621700001011
式中:
Figure BDA00016660621700001012
——实际注水周期内,在平行六面体测量表面上测得的热水给/排水噪声的A计权累计百分数时间平均声压级均值,单位为分贝(dB);
L′pAi(ST)(50)h——实际注水周期内,在平行六面体测量表面第i个传声器位置处测得的热水给/排水噪声的A计权累计百分数时间平均声压级,单位为分贝(dB);
NM——平行六面体测量表面上的传声器位置数目;
Figure BDA0001666062170000111
——实际注水周期内,在平行六面体测量表面上测得的冷水给/排水噪声的A计权累计百分数时间平均声压级均值,单位为分贝(dB);
L′pAi(ST)(50)c——实际注水周期内,在平行六面体测量表面第i个传声器位置处测得的冷水给/排水噪声的A计权累计百分数时间平均声压级,单位为分贝(dB);
Figure BDA0001666062170000112
一个完整的冷热循环注水周期内,在平行六面体测量表面上测得的给/排水噪声的A计权累计百分数时间平均声压级均值,单位为分贝(dB);
Figure BDA0001666062170000113
——特定积分时间内,在平行六面体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均值,单位为分贝(dB);
LpAi(B)(50)——特定积分时间内,在平行六面体测量表面第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——平行六面体测量表面的面积,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,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 BDA0001666062170000114
——一个完整的冷热循环注水周期内,经平行六面体测量表面法测得的给/ 排水噪声的A计权累计百分数时间平均声压级,单位为分贝(dB);
LWA(50)——在测试地点及相应气象条件下,每个卫生洁具样品经平行六面体测量表面法测得的给/排水噪声A计权累计百分数声功率级,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功率转换为标准气象条件下声功率的辐射阻抗修正值;
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;
LW ref,atm(50)——在大气压为101.325kPa、温度为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计权累计百分数声功率级,单位为分贝(dB);
Figure BDA0001666062170000121
——每组卫生洁具样品给/排水噪声的A计权累计百分数声功率级的平均值,单位为分贝(dB);
LWA(50)1、LWA(50)2、LWA(50)3——每组卫生洁具样品给/排水噪声的A计权累计百分数声功率级,单位为分贝(dB);
Figure BDA0001666062170000122
——在大气压为101.325kPa、温度为23.0℃的标准气象条件下,每组卫生洁具样品给/排水噪声的A计权累计百分数声功率级的平均值,单位为分贝(dB);
LW ref,atm(50)1、LW ref,atm(50)2、LW ref,atm(50)3——在大气压为101.325kPa、温度为23.0℃的标准气象条件下,每组三个卫生洁具样品给/排水噪声的A计权累计百分数声功率级,单位为分贝(dB);
(2)数据修约要求:卫生洁具样品热水和冷水给/排水噪声以及背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级L′pAi(ST)(50)h、L′pAi(ST)(50)c、LpAi(B)(50)的测量结果保留小数点后一位有效数字,其均值
Figure BDA0001666062170000123
和A计权累计百分数声功率级LWA(50)的计算结果取整数;
(3)测量不确定度:本专利方法规定平行六面体测量表面上卫生洁具给/排水噪声A计权累计百分数时间平均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平行六面体测量表面上A计权累计百分数时间平均声压级平均值
Figure BDA0001666062170000124
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 BDA0001666062170000131
式中:
Figure BDA0001666062170000132
——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平行六面体测量表面上A计权累计百分数时间平均声压级的平均值;
Figure BDA0001666062170000133
——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 BDA0001666062170000134
为给/排水噪声极低,环保性能优异;
Figure BDA0001666062170000135
为给/排水噪声很低,环保性能良好;
Figure BDA0001666062170000136
为给/排水噪声较低,环保性能较好;
Figure BDA0001666062170000137
为给/排水噪声较高,环保性能较差;
Figure BDA0001666062170000138
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计权累计百分数声功率级LWA(50)大于此组3个样品给/排水噪声A计权累计百分数声功率级LWA(50)算术平均值
Figure BDA0001666062170000139
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平行六面体测量表面法测得的给/排水噪声累计百分数声功率级LWA(50)的算术平均值
Figure BDA00016660621700001310
如果某个样品给/排水噪声A计权累计百分数声功率级LWA(50)大于这两组6个样品给/排水噪声A计权累计百分数声功率级 LWA(50)算术平均值
Figure BDA00016660621700001311
的10%,则弃之;取剩余卫生洁具样品给/排水噪声A计权累计百分数声功率级LWA(50)的算术平均值
Figure BDA00016660621700001312
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/排水噪声源的平行六面体测量表面及其传声器位置阵列示意图;
图中:●—传声器位置;A—反射面;B—基准体;2a—测量表面长度,m;2b—测量表面宽度,m;c—测量表面高度,m;d—测量距离,m;l1—基准体长度,m;l2—基准体宽度,m;l3—基准体高度,m;
图5是本发明中两个反射平面上的卫生洁具给/排水噪声源的平行六面体测量表面及其传声器位置阵列示意图;
图中:●—传声器位置;B—基准体;2a—测量表面长度,m;2b—测量表面宽度, m;c—测量表面高度,m;d—测量距离,m;l1—基准体长度,m;l2—基准体宽度,m; l3—基准体高度,m;
图6是本发明中三个反射平面上的卫生洁具给/排水噪声源的平行六面体测量表面及其传声器位置阵列示意图;
图中:●—传声器位置;B—基准体;2a—测量表面长度,m;2b—测量表面宽度, m;c—测量表面高度,m;d—测量距离,m;l1—基准体长度,m;l2—基准体宽度,m; l3—基准体高度,m;
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且供水流速可调节;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、浴缸试验使内径为22mm的软管;软管的高温压力、常温流量和冷热循环性能符合EN 1113-2015欧标《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后,应保持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
测试室内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,其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,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)声源基准体及平行六面体测量表面的确定
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平行六面体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7.2.4条和第8.1.2条相关规定,试验所用平行六面体测量表面与声源基准体具有相同方位的坐标原点和外观形状,即面积为S、包络待测卫生洁具给/排水噪声源、各边平行于基准体的边且与基准体距离为d的一个假想的平行六面体,其中d≥1.0m。
2.2.1如待测卫生洁具样品安装时按照本实施例中第1.4.1条进行定位,则平行六面体测量表面上第1~9传声器位置处坐标(x,y,z)分别为(a,0,0.5c)、(0,b, 0.5c)、(-a,0,0.5c)、(0,-b,0.5c)、(a,b,c)、(-a,b,c)、(-a,-b,c)、(a, -b,c)、(0,0,c);面积S=4(ab+bc+ca),其中a=0.5l1+d,b=0.5l2+d,c=l3+d;l1、 l2、l3分别为声源基准体的长、宽和高;测量距离d=1.0m。
2.2.2如待测卫生洁具样品安装时按照本实施例中第1.4.2条进行定位,则平行六面体测量表面上第1~6传声器位置处坐标(x,y,z)分别为(2a,0,0.5c)、(a,b, 0.5c)、(a,-b,0.5c)、(2a,b,c)、(2a,-b,c)、(a,0,c);面积S=2(2ab+bc+2ca),其中a=0.5l1+0.5d,b=0.5l2+d,c=l3+d;l1、l2、l3分别为声源基准体的长(从墙壁到前端面的距离)、宽和高;测量距离d=1.0m。
2.2.3如待测卫生洁具样品安装时按照本实施例中第1.4.3条进行定位,则平行六面体测量表面上第1~4传声器位置处坐标(x,y,z)分别为(2a,-b,0.5c)、(a,-2b,0.5c)、(2a,-2b,c)、(a,b,c);面积S=2(2ab+bc+ca),其中a=0.5l1+0.5d,b=0.5l2+0.5d, c=l3+d;其中l1、l2、l3分别为声源基准体的长、宽和高(基准体的长l1和宽l2,即从两面墙到相应基准体相对面的距离);测量距离d=1.0m。
(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,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对卫生洁具样品进行给/排水噪声测试前,首先用钢直尺和直角尺测量其尺寸l1、l2、l3并记录;根据样品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;选择适用的平行六面体包络声源测量表面并计算其特定尺寸a、 b、c;按照所选平行六面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卫生洁具给/排水噪声测试室可为半消音室或混响室,确保测试室内可利用空间的容积符合待测卫生洁具样品安装要求,并具备试验所需的给/排水条件,试验用水的动压力、流速和温度可调控;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,根据所选平行六面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,在此期间内,应用声级计的A计权等效声级的慢时间计权特性“S”测定所选平行六面体测量表面上洗面器、洗涤槽或拖布池样品热水给/排水噪声的累计百分数时间平均声压级L′pAi(ST)(50)h,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热水给/排水噪声的声压级测量值并记录,同时记录实际注水时间;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。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平行六面体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/排水噪声的累计百分数时间平均声压级测量值L′pAi(ST)(50)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,在此期间内,应用声级计的A计权等效声级的慢时间计权特性“S”测定所选平行六面体测量表面上淋浴盆样品热水给/排水噪声的累计百分数时间平均声压级L′pAi(ST)(50)h,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热水给 /排水噪声的声压级测量值并记录,同时记录实际注水时间;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。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平行六面体测量表面上每个传声器位置处淋浴盆样品冷水给/排水噪声的累计百分数时间平均声压级测量值L′pAi(ST)(50)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,在此期间内,应用声级计的A计权等效声级的慢时间计权特性“S”测定所选平行六面体测量表面上浴缸或按摩浴缸样品热水给/排水噪声的累计百分数时间平均声压级L′pAi(ST)(50)h,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热水给/排水噪声的声压级测量值并记录,同时记录实际注水时间;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。
然后,将水排掉,使用(12±3)℃的冷水重复上述实验操作,并记录所选平行六面体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/排水噪声的累计百分数时间平均声压级测量值L′pAi(ST)(50)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计权等效声级的慢时间计权特性“S”测定所选平行六面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),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 BDA0001666062170000191
Figure BDA0001666062170000201
Figure BDA0001666062170000202
Figure BDA0001666062170000203
Figure BDA0001666062170000204
如果△LpA(50)>15dB,则无需进行背景噪声修正;若6dB≤△LpA(50)≤15dB,则按照式 (9)进行修正。
K1A=-10lg(1-10-0.1△LpA(50))………………………………………………………(9)
K2A=l0lg(l+4S/A)………………………………………………………………(10)
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……………………………………………………………………(11)
A=0.16V/Tn…………………………………………………………………(12)
Figure BDA0001666062170000205
Figure BDA0001666062170000206
Figure BDA0001666062170000207
Figure BDA0001666062170000208
LWA ref,atm(50)=LWA(50)+C1+C2………………………………………………………(17)
Figure BDA0001666062170000209
Figure BDA00016660621700002010
式中:
Figure BDA00016660621700002011
——实际注水周期内,在平行六面体测量表面上测得的热水给/排水噪声的A计权累计百分数时间平均声压级均值,单位为分贝(dB);
L′pAi(ST)(50)h——实际注水周期内,在平行六面体测量表面第i个传声器位置处测得的热水给/排水噪声的A计权累计百分数时间平均声压级,单位为分贝(dB);
NM——平行六面体测量表面上的传声器位置数目;
Figure BDA0001666062170000211
——实际注水周期内,在平行六面体测量表面上测得的冷水给/排水噪声的A计权累计百分数时间平均声压级均值,单位为分贝(dB);
L′pAi(ST)(50)c——实际注水周期内,在平行六面体测量表面第i个传声器位置处测得的冷水给/排水噪声的A计权累计百分数时间平均声压级,单位为分贝(dB);
Figure BDA0001666062170000212
一个完整的冷热循环注水周期内,在平行六面体测量表面上测得的给/排水噪声的A计权累计百分数时间平均声压级均值,单位为分贝(dB);
Figure BDA0001666062170000213
——特定积分时间内,在平行六面体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均值,单位为分贝(dB);
LpAi(B)(50)——特定积分时间内,在平行六面体测量表面第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——平行六面体测量表面的面积,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,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 BDA0001666062170000214
——一个完整的冷热循环注水周期内,经平行六面体测量表面法测得的给/ 排水噪声的A计权累计百分数时间平均声压级,单位为分贝(dB);
LWA(50)——在测试地点及相应气象条件下,每个卫生洁具样品经平行六面体测量表面法测得的给/排水噪声A计权累计百分数声功率级,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功率转换为标准气象条件下声功率的辐射阻抗修正值;
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;
LW ref,atm(50)——在大气压为101.325kPa、温度为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计权累计百分数声功率级,单位为分贝(dB);
Figure BDA0001666062170000221
——每组卫生洁具样品给/排水噪声的A计权累计百分数声功率级的平均值,单位为分贝(dB);
LWA(50)1、LWA(50)2、LWA(50)3——每组卫生洁具样品给/排水噪声的A计权累计百分数声功率级,单位为分贝(dB);
Figure BDA0001666062170000222
——在大气压为101.325kPa、温度为23.0℃的标准气象条件下,每组卫生洁具样品给/排水噪声的A计权累计百分数声功率级的平均值,单位为分贝(dB);
LW ref,atm(50)1、LW ref,atm(50)2、LW ref,atm(50)3——在大气压为101.325kPa、温度为23.0℃的标准气象条件下,每组三个卫生洁具样品给/排水噪声的A计权累计百分数声功率级,单位为分贝(dB);
4.2数据修约要求:卫生洁具样品热水和冷水给/排水噪声以及背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级L′pAi(ST)(50)h、L′pAi(ST)(50)c、LpAi(B)(50)的测量结果保留小数点后一位有效数字,其均值
Figure BDA0001666062170000223
和A计权累计百分数声功率级LWA(50)的计算结果取整数;
4.3测量不确定度:本专利方法规定平行六面体测量表面上卫生洁具给/排水噪声A计权累计百分数时间平均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平行六面体测量表面上A计权累计百分数时间平均声压级平均值
Figure BDA0001666062170000224
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 BDA0001666062170000231
式中:
Figure BDA0001666062170000232
——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平行六面体测量表面上A计权累计百分数时间平均声压级的平均值;
Figure BDA0001666062170000233
——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 BDA0001666062170000234
为给/排水噪声极低,环保性能优异;
Figure BDA0001666062170000235
为给/排水噪声很低,环保性能良好;
Figure BDA0001666062170000236
为给/排水噪声较低,环保性能较好;
Figure BDA0001666062170000237
为给/排水噪声较高,环保性能较差;
Figure BDA0001666062170000238
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计权累计百分数声功率级LWA(50)大于此组3个样品给/排水噪声A计权累计百分数声功率级LWA(50)算术平均值
Figure BDA0001666062170000239
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平行六面体测量表面法测得的给/排水噪声累计百分数声功率级LWA(50)的算术平均值
Figure BDA00016660621700002310
如果某个样品给/排水噪声A计权累计百分数声功率级LWA(50)大于这两组6个样品给/排水噪声A计权累计百分数声功率级 LWA(50)算术平均值
Figure BDA00016660621700002311
的10%,则弃之;取剩余卫生洁具样品给/排水噪声A计权累计百分数声功率级LWA(50)的算术平均值
Figure BDA00016660621700002312
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,各频率声压级标准偏差见表1,各频段平均混响时间见图7。
表1混响室扩散声场声压级标准偏差
频率(Hz) 100 125 160 200 250 315 400 500 630
标准偏差(dB) 1.4 1.4 1.5 0.8 0.8 0.5 0.6 0.6 0.5
最大允许标准偏差(dB) 1.5 1.5 1.5 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
频率(Hz) 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000
标准偏差(dB) 0.6 0.5 0.4 0.4 0.5 0.3 0.3 0.4 0.5
最大允许标准偏差(dB) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 1.0 1.0 1.0
(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:合肥天诺测控科技有限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,性能符合EN1113-2015《花洒软管洁具供水系统通用技术要求》相关要求;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/T 23447-2009《卫生洁具淋浴用花洒》相关要求。
2.6温度计:量程为0℃~100℃,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的空盒气压计,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,应用平行六面体测量表面法对拖布池样品的给/排水噪声进行检测,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 BDA0001666062170000251
Figure BDA0001666062170000261
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)声源基准体及平行六面体测量表面确定;(3)声压级测量;(4)声功率级计算及背景噪声、测试环境和气象条件修正;(5)检测结果评价;其特征在于,在特定流速和水温条件下,应用声级计A计权等效声级的慢时间计权特性“S”,在一个完整的冷热循环注水周期内,对平行六面体测量表面上以累计百分数声功率级LWA(50)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》,针对卫生洁具样品安装要求,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;选择与卫生洁具给/排水噪声源基准体相对应的平行六面体测量表面并确定其尺寸,明确不同测量表面传声器位置坐标;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计权等效声级的慢时间计权特性“S”测定所选平行六面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);然后,在0.30MPa±0.05MPa的试验动压力下,参照国内外相关卫生洁具标准中通用测试条件要求,选取洗面器、洗涤槽、拖布池、淋浴盆、浴缸等样品排污口附近特定区域作为冷/热水冲落点,相应设定供水系统冷热水出水管口及花洒的高度;在不同的流速及水温测试条件下,开启冷/热水供水系统,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A计权等效声级的慢时间计权特性“S”测定所选平行六面体测量表面上卫生洁具样品冷/热水给/排水噪声的累计百分数时间平均声压级L′pAi(ST)(50)c、L′pAi(ST)(50)h并记录;
在声功率级计算中:
根据GB/T 3767-2016,在0.30MPa±0.05MPa的试验用水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平行六面体测量表面上测得的卫生洁具样品冷/热水给/排水噪声及背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级L′pAi(ST)(50)c、L′pAi(ST)(50)h及LpAi(B)(50)作为基础数据,计算其相应的时间平均声压级均值
Figure FDA0002971769530000011
Figure FDA0002971769530000012
并对背景噪声修正值K1A、测试环境修正值K2A以及气象条件修正值C1、C2的影响进行分析;推导得出特定流速和水温条件下,一个完整的冷热循环注水周期内每个卫生洁具样品给/排水噪声的A计权累计百分数声功率级LWA(50)及每组样品给/排水噪声A计权累计百分数声功率级的平均值
Figure FDA0002971769530000021
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,所涉测试参数的计算公式如下:
Figure FDA0002971769530000022
Figure FDA0002971769530000023
Figure FDA0002971769530000024
Figure FDA0002971769530000025
Figure FDA0002971769530000026
如果△LpA(50)>15dB,则无需进行背景噪声修正;若6dB≤△LpA(50)≤15dB,则按照式(6)进行修正:
K1A=-10lg(1-10-0.1△LpA(50)) (6)
K2A=l0lg(l+4S/A) (7)
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 (8)
A=0.16V/Tn (9)
Figure FDA0002971769530000027
Figure FDA0002971769530000028
Figure FDA0002971769530000029
Figure FDA00029717695300000210
LWA ref,atm(50)=LWA(50)+C1+C2 (14)
Figure FDA00029717695300000211
Figure FDA00029717695300000212
式中:
Figure FDA0002971769530000031
——实际注水周期内,在平行六面体测量表面上测得的热水给/排水噪声的A计权累计百分数时间平均声压级均值,单位为dB;
L′pAi(ST)(50)h——实际注水周期内,在平行六面体测量表面第i个传声器位置处测得的热水给/排水噪声的A计权累计百分数时间平均声压级,单位为dB;
NM——平行六面体测量表面上的传声器位置数目;
Figure FDA0002971769530000032
——实际注水周期内,在平行六面体测量表面上测得的冷水给/排水噪声的A计权累计百分数时间平均声压级均值,单位为dB;
L′pAi(ST)(50)c——实际注水周期内,在平行六面体测量表面第i个传声器位置处测得的冷水给/排水噪声的A计权累计百分数时间平均声压级,单位为dB;
Figure FDA0002971769530000033
一个完整的冷热循环注水周期内,在平行六面体测量表面上测得的给/排水噪声的A计权累计百分数时间平均声压级均值,单位为dB;
Figure FDA0002971769530000034
——特定积分时间内,在平行六面体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均值,单位为dB;
LpAi(B)(50)——特定积分时间内,在平行六面体测量表面第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dB;
K1A——背景噪声修正值;
K2A——测试环境修正值;
S——平行六面体测量表面的面积,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,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 FDA0002971769530000035
——一个完整的冷热循环注水周期内,经平行六面体测量表面法测得的给/排水噪声的A计权累计百分数时间平均声压级,单位为dB;
LWA(50)——在测试地点及相应气象条件下,每个卫生洁具样品经平行六面体测量表面法测得的给/排水噪声A计权累计百分数声功率级,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功率转换为标准气象条件下声功率的辐射阻抗修正值;
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;
LW ref,atm(50)——在大气压为101.325kPa、温度为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计权累计百分数声功率级,单位为dB;
Figure FDA0002971769530000041
——每组卫生洁具样品给/排水噪声的A计权累计百分数声功率级的平均值,单位为dB;
LWA(50)1、LWA(50)2、LWA(50)3——每组卫生洁具样品给/排水噪声的A计权累计百分数声功率级,单位为dB;
Figure FDA0002971769530000042
——在大气压为101.325kPa、温度为23.0℃的标准气象条件下,每组卫生洁具样品给/排水噪声的A计权累计百分数声功率级的平均值,单位为dB;
LW ref,atm(50)1、LW ref,atm(50)2、LW ref,atm(50)3——在大气压为101.325kPa、温度为23.0℃的标准气象条件下,每组三个卫生洁具样品给/排水噪声的A计权累计百分数声功率级,单位为dB;
(2)数据修约要求:卫生洁具样品热水和冷水给/排水噪声以及背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级L′pAi(ST)(50)h、L′pAi(ST)(50)c、LpAi(B)(50)的测量结果保留小数点后一位有效数字,其均值
Figure FDA0002971769530000043
和A计权累计百分数声功率级LWA(50)的计算结果取整数;
(3)测量不确定度:方法规定平行六面体测量表面上卫生洁具给/排水噪声A计权累计百分数时间平均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平行六面体测量表面上A计权累计百分数时间平均声压级平均值
Figure FDA0002971769530000051
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 FDA0002971769530000052
式中:
Figure FDA0002971769530000053
——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平行六面体测量表面上A计权累计百分数时间平均声压级的平均值;
Figure FDA0002971769530000054
——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计权累计百分数声功率级LWA(50)大于此组3个样品给/排水噪声A计权累计百分数声功率级LWA(50)算术平均值
Figure FDA0002971769530000055
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平行六面体测量表面法测得给/排水噪声的累计百分数声功率级LWA(50)的算术平均值
Figure FDA0002971769530000056
如果某个样品给/排水噪声A计权累计百分数声功率级LWA(50)大于这两组6个样品给/排水噪声A计权累计百分数声功率级LWA(50)算术平均值
Figure FDA0002971769530000057
的10%,则弃之;取剩余卫生洁具样品给/排水噪声A计权累计百分数声功率级LWA(50)的算术平均值
Figure FDA0002971769530000058
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/T 23447-2009《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,喷嘴喷水正常;按照QB2585-2007《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,其常温水循环系统和热水循环系统运行10min后无渗漏;
(7)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;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,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平行六面体测量表面的确定,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)平行六面体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7.2.4条和第8.1.2条,试验所用平行六面体测量表面与声源基准体具有相同方位的坐标原点和外观形状,即面积为S、包络待测卫生洁具给/排水噪声源、各边平行于基准体的边且与基准体距离为d的一个假想的平行六面体,其中d≥1.0m;
如待测卫生洁具样品安装时不靠近任何一面墙壁,则平行六面体测量表面上传声器位置1~9的坐标(x,y,z)分别为(a,0,0.5c)、(0,b,0.5c)、(-a,0,0.5c)、(0,-b,0.5c)、(a,b,c)、(-a,b,c)、(-a,-b,c)、(a,-b,c)、(0,0,c);面积S=4(ab+bc+ca),其中a=0.5l1+d,b=0.5l2+d,c=l3+d;l1、l2、l3分别为声源基准体的长、宽和高,测量距离d=1.0m;如待测卫生洁具样品靠墙安装,则平行六面体测量表面上传声器位置1~6的坐标(x,y,z)分别为(2a,0,0.5c)、(a,b,0.5c)、(a,-b,0.5c)、(2a,b,c)、(2a,-b,c)、(a,0,c);面积S=2(2ab+bc+2ca),其中a=0.5l1+0.5d,b=0.5l2+d,c=l3+d;l1、l2、l3分别为声源基准体的长、宽和高,声源基准体的长即从墙壁到前端面的距离,测量距离d=1.0m;如待测卫生洁具样品靠墙角安装,则平行六面体测量表面上传声器位置1~4的坐标(x,y,z)分别为(2a,-b,0.5c)、(a,-2b,0.5c)、(2a,-2b,c)、(a,b,c);面积S=2(2ab+bc+ca),其中a=0.5l1+0.5d,b=0.5l2+0.5d,c=l3+d;其中l1、l2、l3分别为声源基准体的长、宽和高,基准体的长l1和宽l2,即从两面墙到相应基准体相对面的距离;测量距离d=1.0m。
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样品尺寸l1、l2、l3并记录;根据样品安装方式确定声源基准体空间定位并计算其特征尺寸d0;选择适用的平行六面体包络声源测量表面并计算其特定尺寸a、b、c;按照测量表面传声器位置阵列,计算测点坐标并记录;
(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)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)根据测量表面传声器位置阵列,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,在此期间内,应用声级计的A计权等效声级的慢时间计权特性“S”测定所选平行六面体测量表面上洗面器、洗涤槽或拖布池样品热水给/排水噪声的累计百分数时间平均声压级L′pAi(ST)(50)h,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热水给/排水噪声的声压级测量值并记录,同时记录实际注水时间;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;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平行六面体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/排水噪声的累计百分数时间平均声压级测量值L′pAi(ST)(50)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,在此期间内,应用声级计的A计权等效声级的慢时间计权特性“S”测定所选平行六面体测量表面上淋浴盆样品热水给/排水噪声的累计百分数时间平均声压级L′pAi(ST)(50)h,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热水给/排水噪声的声压级测量值并记录,同时记录实际注水时间;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;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平行六面体测量表面上每个传声器位置处淋浴盆样品冷水给/排水噪声的累计百分数时间平均声压级测量值L′pAi(ST)(50)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,在此期间内,应用声级计的A计权等效声级的慢时间计权特性“S”测定所选平行六面体测量表面上浴缸或按摩浴缸样品热水给/排水噪声的累计百分数时间平均声压级L′pAi(ST)(50)h,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热水给/排水噪声的声压级测量值并记录,同时记录实际注水时间;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;
然后,将水排掉,使用12℃±3℃的冷水重复上述实验操作,并记录所选平行六面体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/排水噪声的累计百分数时间平均声压级测量值L′pAi(ST)(50)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计权等效声级的慢时间计权特性“S”测定所选平行六面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),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 FDA0002971769530000101
为给/排水噪声极低,环保性能优异;
Figure FDA0002971769530000102
为给/排水噪声很低,环保性能良好;
Figure FDA0002971769530000103
为给/排水噪声较低,环保性能较好;
Figure FDA0002971769530000104
为给/排水噪声较高,环保性能较差;
Figure FDA0002971769530000105
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计权累计百分数声功率级LWA(50)大于此组3个样品给/排水噪声A计权累计百分数声功率级LWA(50)算术平均值
Figure FDA0002971769530000106
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平行六面体测量表面法测得的给/排水噪声累计百分数声功率级LWA(50)的算术平均值
Figure FDA0002971769530000107
如果某个样品给/排水噪声A计权累计百分数声功率级LWA(50)大于这两组6个样品给/排水噪声A计权累计百分数声功率级LWA(50)算术平均值
Figure FDA0002971769530000108
的10%,则弃之;取剩余卫生洁具样品给/排水噪声A计权累计百分数声功率级LWA(50)的算术平均值
Figure FDA0002971769530000109
作为该组卫生洁具样品给/排水噪声评价指标。
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