Logo CIOP CIOPMapa serwisu English version
CIOPWsteczPoziom wyżejCIOP
.. | Hałas maszyn - wyznaczanie poziomu mocy akustycznej obrabiarek do drewna, str. 6-9 | Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne w procesach stosowania asfaltów, str. 11-13 | Ogólne zasady oceny szkodliwości procesów technologicznych, str. 20-22 | Czy stosowanie czułych na nacisk mat ochronnych ma przyszłość?, str. 23-24 | Oświetlenie miejscowe na stanowiskach o różnym charakterze pracy wzrokowej, str. 25-29 | Czynnik ludzki w bezpieczeństwie pracy, Rytm życia, rytm przyrody... , str. 43-45

„BEZPIECZEŃSTWO PRACY nauka i praktyka” 7-8/2000, str. 6-9

mgr inż. WITOLD MIKULSKI
doc. dr inż. DANUTA AUGUSTYŃSKA
Centralny Instytut Ochrony Pracy


Hałas maszyn - wyznaczanie poziomu mocy akustycznej obrabiarek do drewna

Praca wykonana w ramach Strategicznego Programu Rządowego pn. „Bezpieczeństwo i ochrona zdrowia człowieka w środowisku pracy" dofinansowanego przez Komitet Badań Naukowych

W poprzednich publikacjach [1] (patrz „Bezpieczeństwo Pracy" nr 2 i 3/2000) omówiono metody wyznaczania poziomu mocy akustycznej maszyn, określone w normach europejskich serii EN ISO 3740 i 9614 (obecnie wprowadzonych lub wprowadzanych do zbioru polskich norm metodą oficjalnego tłumaczenia).

Jak powiedziano, jedną z najczęściej stosowanych metod, a często jedyną możliwą do zastosowania w warunkach terenowych (in situ) jest metoda orientacyjna z zastosowaniem otaczającej powierzchni pomiarowej nad płaszczyzną odbijającą dźwięk, określona w normie europejskiej EN ISO 3746:1995 (wersja polska PN-EN ISO 3746:1999). Norma ta należy do serii norm EN ISO 3740, (zharmonizowanych z dyrektywą maszynową 98/37/EC [3]) określających metody wyznaczania poziomu mocy akustycznej maszyn na podstawie pomiarów poziomu ciśnienia akustycznego [1].

Seria norm EN ISO 3740 zawiera następujące normy:

  • EN ISO 23741:1991 (metoda dokładna klasy dokładności 1, do zastosowania w komorze pogłosowej) (norma w rewizji),
  • EN ISO 3743-1:1995 i EN ISO 3743-2:1996 (wersje polskie PN-EN ISO 3743-1:1998 i PN-EN ISO 3743-2:1998) (metody techniczne klasy dokładności 2, do zastosowania w pomieszczeniu o ścianach odbijających dźwięk),
  • EN ISO 3744:1995 (wersja polska PN-EN ISO 3744:1999) (metoda techniczna klasy dokładności 2, do zastosowania
  • w przestrzeni otwartej lub w pomieszczeniu),
  • prEN ISO 3745 (metoda dokładna klasy dokładności 1, do zastosowania w komorze bezechowej lub w komorze bezechowej z podłogą odbijającą dźwięk),
  • EN ISO 3746 (wersja polska PN-EN ISO 3746:1999) (metoda orientacyjna, klasy dokładności 3, do zastosowania w przestrzeni otwartej lub w pomieszczeniu).

Ponieważ została ustanowiona norma PN-EN ISO 3746:1999 zastępująca stosowaną dotychczas polską normę PN-N-01332:1984, zaistniała potrzeba zebrania doświadczeń w celu łatwiejszego jej wprowadzenia do stosowania. Metodę opisaną w tej normie przetestowano [2] na obrabiarkach do drewna, które znajdują się w wykazie maszyn szczególnie niebezpiecznych. Zostało to określone w dyrektywie maszynowej 98/37/EC oraz w wykazie wyrobów podlegających obowiązkowi zgłaszania do certyfikacji na znak bezpieczeństwa, zgodnie z rozporządzeniem Rady Ministrów [4].


Metoda badań

Środowisko badawcze. Pomieszczenie zamknięte lub przestrzeń otwarta zjedna lub kilkoma płaszczyznami odbijającymi dźwięk, spełniające określone wymagania.

Kryterium przydatności środowiska badawczego. Poprawka środowiskowa K2A, uwzględniająca wpływ dźwięków odbitych lub pochłoniętych na poziom dźwięku A na powierzchni pomiarowej:

K2A  Ł 7 dB


Poprawka K2A wyznaczana jest wg procedur podanych w załączniku A normy PN-EN ISO 3746:1999, tj. stosując źródło dźwięku odniesienia lub wyliczając ją ze wzoru:

K2A = lg [1+4(S/A)] dB
w którym:A - chłonność akustyczna pomieszczenia, w m2,

S - pole powierzchni pomiarowej, w m2.

Objętość źródła dźwięku. Brak ograniczeń, ograniczona tylko warunkami środowiska badawczego.

Charakter hałasu. Dowolny (ustalony, nieustalony, impulsowy, o widmie szerokopasmowym, wąskopasmowym, dyskretnym).

Ograniczenia zależne od hałasu tła. Poprawka uwzględniająca hałas tła, K1A charaktery żująca wpływ hałasu tła na poziom dźwięku A na powierzchni pomiarowej:

K1A  Ł 3 dB


Poprawkę K1A oblicza się ze wzoru:

K1A = -10lg (1 - 10-0,1DLA)dB

w którym:


gdzie:
- równoważny poziom dźwięku A uśredniony na powierzchni pomiarowej, w czasie pracy badanego źródła,


- równoważny poziom dźwięku A hałasu tła uśredniony na powierzchni pomiarowej.

Jeśli DLA>  l0dB    K1A = 0

Jeśli DLA ł 3 dB do 10 dB - poprawkę KIA wyznacza się zgodnie z podanym wzorem.


Liczba punktów pomiarowych: ł 4
Podstawowe pozycje mikrofonu na półkulistej lub prostopadłościennej powierzchni pomiarowej należy wybierać wg załącznika B i C normy PN-EN ISO 3746:1999.

Aparatura pomiarowa:

  • miernik poziomu dźwięku spełniający co najmniej wymagania klasy dokładności 2 zgodnie z normą IEC 651,
  • całkujący miernik poziomu dźwięku
    spełniający co najmniej wymagania klasy dokładności 2 zgodnie z normą IEC 804.

Dokładność metody wyznaczania poziomu mocy akustycznej LWA wyrażona jest przez odchylenie standardowe odtwarzalności sR

sR  Ł 3 dB

(jeśli K2A < 5 dB)

sR  Ł 4 dB

(jeśli 5 dB Ł K2A  Ł 7 dB)

Jeśli dominują tony, wartość sR jest większa o 1 dB.

Pojedyncza wartość poziomu mocy akustycznej źródła hałasu, wyznaczona zgodnie z metodą określoną w normie PN-EN ISO 3746:1999 może różnić się od wartości prawdziwej o wartość mieszczącą się w zakresie niepewności pomiarów (zależnej od warunków środowiskowych i metody pomiarowej). Wartości odchylenia standardowego uwzględniają łączny wpływ różnych czynników na niepewność pomiaru wynikającą z zastosowanej metody pomiarowej, ale nie uwzględniają zmian mocy akustycznej powodowanych zmianą warunków pracy lub zamontowania źródła.

Niepewność pomiaru zależy od odchylenia standardowego odtwarzalności oraz od wymaganego poziomu ufności. Przy rozkładzie normalnym poziomów mocy akustycznej prawdopodobieństwo, że spodziewana wartość poziomu mocy akustycznej źródła mieści się w przedziale ±1,654 sR wartości zmierzonej wynosi 90%, a prawdopodobieństwo, że mieści się w przedziale ±1,96 sR wartości zmierzonej wynosi 95%.

Poziom mocy akustycznej możliwy do uzyskania:

Skorygowany charakterystyką częstotliwościową A (zwany też skorygowanym poziomem mocy akustycznej A).

Poziom ten wyznacza się ze wzoru:w którym:- równoważny uśredniony na powierzchni pomiarowej tzw. powierzchniowy poziom dźwięku A,

S - pole powierzchni pomiarowej, w m2,

S0 = 1 m2.


Wyniki badań

Badania przeprowadzono na grupie 32 obrabiarek do drewna [2]. Obrabiarki badano w czasie biegu jałowego i pod obciążeniem. Do pomiarów zastosowano całkujące mierniki poziomu dźwięku klasy dokładności 1. Maszyny ustawiono na powierzchni odbijającej dźwięk. Zastosowano powierzchnię pomiarową w kształcie prostopadłościanu (rys. 1). Przyjęto odległość pomiarową z zakresu 0,5 - 1,5 m oraz minimalną liczbą punktów pomiarowych równą 5. We wszystkich przypadkach pomieszczenia badawcze spełniały wymagania metody K2A  Ł 7 dB (K2A = 0,9 do 5,4 dB - patrz tabela). Minimalny był również wpływ hałasu tła na poziom dźwięku A badanego źródła (przyjęto K1A=0

Rys. 1. Lokalizacja punktów pomiarowych na prostopadłościennej powierzchni pomiarowej (5 punktów pomiarowych)


W tabeli oraz na rys. 2 i 3 przedstawiono wyniki obliczeń powierzchniowego poziomu dźwięku A, oraz skorygowanego poziomu mocy akustycznej A, LWA.


POWIERZCHNIOWY POZIOM DŹWIĘKU SKORYGOWANY POZIOM MOCY AKUSTYCZNEJ A LWA MASZYNY ORAZ NIEPEWNOŚĆ POMIARÓW, w dB

Tabela 1
Jak wynika, powierzchniowy poziom dźwięku A, zmierzony dla badanych obrabiarek wahał się w granicach: 64-97 dB (maszyny pod obciążeniem) oraz 58-93 dB (maszyny podczas biegu jałowego). Odpowiednio poziom mocy wyniósł: 77-108 dB (pod obciążeniem) oraz 71-107 dB (bez obciążenia). Niepewność pomiarów określona dla poprawki środowiskowej K2A < 5 dB w przypadku większości obrabiarek i przedziału ufności 90% wyniosła ±4,935 dB (±5 dB), zaś dla poprawki K2A >5 dB (K2A = 5,4 dB - przypadek maszyny nr 25 - patrz tabela) wyniosła ± 6,58 dB (6,6 dB).


Rys. 2. Powierzchniowy poziom dźwięku A, w dB, obrabiarek do drewna - pod obciążeniem i bez obciążenia


Rys. 3. Skorygowany poziom mocy akustycznej A, w dB, obrabiarek do drewna - pod obciążeniem i bez obciążenia


Podsumowanie

Przeprowadzone badania hałasu obrabiarek wykazały przydatność przyjętej metody badań o klasie dokładności 3 (metody orientacyjnej wg PN-EN ISO 3746:1999) do wyznaczania poziomu mocy akustycznej maszyn w warunkach terenowych (in situ), w typowych średnich i dużych halach przemysłowych, w których maszyny te są zwykle instalowane. W przypadku maszyn o stosunkowo niewielkich rozmiarach metoda jest stosunkowo prosta, gdyż możliwe jest ograniczenie liczby punktów pomiarowych do 5. Jednak metoda ta ze względu na małą dokładność może być stosowana tylko do oceny wstępnej lub wtedy, gdy metody bardziej dokładne nie mogą być stosowane. W pewnych przypadkach jest możliwe zwiększenie dokładności metody, ponieważ wartości odchylenia standardowego wyznaczania poziomu mocy akustycznej podane w normie PN-EN ISO 3746:1999 są wartościami maksymalnymi. Dla danej rodziny maszyn wartości odchyleń standardowych podane w procedurach badania tych rodzin maszyn mogą być mniejsze, jeśli są wyznaczone w wyniku systematycznych badań.

Gdy wymagana jest dokładność metody klasy 2 (klasa dokładności zalecana w przepisach europejskich przy wyznaczaniu poziomu mocy akustycznej do celów deklaracji emisji hałasu maszyny przez jej producenta) - patrz norma EN ISO 4871:1999 (w przygotowaniu projektu PN-EN ISO) powinny być stosowane inne metody np. metoda techniczna określona w normie PN-EN ISO 3744:1999. Metoda ta może być stosowana w środowiskach badawczych, dla których poprawka środowiskowa K2, jest mniejsza lub równa 2 dB (K  Ł 2 dB). Istnieje jednak możliwość zastosowania tej metody nawet wtedy, gdy poprawka K2 jest większa od 2 dB (przy spełnieniu pozostałych wymagań tj. zastosowanie odpowiedniej liczby punktów pomiarowych (ł 9) i aparatury klasy dokładności 1). Norma PN-EN ISO 3744:1999 proponuje następujące rozwiązanie: wynik pomiaru może być uznany za zgodny z normą PN-EN ISO 3744:1999 (czyli klasy dokładności 2), nawet wtedy, jeśli K2 mieści się w zakresie między 2 a 4 dB (co dotyczy większości stanowisk przemysłowych i co potwierdzają badania obrabiarek do drewna przeprowadzone w niniejszej pracy), pod warunkiem, że zastosowana poprawka K2 będzie ograniczona do 2 dB (fakt ten należy zapisać w protokole badań). W przypadku metody technicznej istnieje ponadto możliwość ograniczenia liczby punktów pomiarowych.


PIŚMIENNICTWO

[1] Augustyńska D., Pleban D., Mikulski W.: Hałas maszyn - znormalizowane metody wyznaczania poziomu mocy akustycznej. Bezpieczeństwo Pracy nr 2-3,2000

[2] Mikulski W., Augustyńska D., Pleban D.: Opracowanie projektów PN-EN dotyczących określenia poziomu mocy akustycznej maszyn. Zadanie badawcze 02.4.6SPR-1, CIOP, Warszawa 1999

[3] Directive 98/37EC ofthe Eumpean Parliament and ofthe Council oj 22 June 1998 on the approximation ofthe laws oj the Member States relating to machinery. Official Journal L 207, 23.07.1998

[4] Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 9 listopada 1999 r. w sprawie wykazu wyrobów wyprodukowanych w Polsce, a także wyrobów importowanych do Polski po raz pierwszy, mogących stwarzać zagrożenie albo służących ochronie lub ratowaniu życia, zdrowia lub środowiska, podlegających obowiązkowi certyfikacji na znak bezpieczeństwa i oznaczania tym znakiem oraz wyrobów podlegających obowiązkowi wystawiania przez producenta deklaracji zgodności. Dziennik Ustaw nr 5, poz 53


WYKAZ NORM

EN ISO 23741:1991 Acoustics - Determination of sound power leveh of noise sources using sound pressure - Precision methods for broad - band sources in reverberation rooms (ISO 3741:1988)

PN-EN ISO 3743-1:1998 Akustyka - Wyznaczanie poziomów mocy akustycznej źródeł hałasu. Metody techniczne dotyczące małych, przenośnych źródel w polach pogłosowych. Metoda porównawcza w pomieszczeniach pomiarowych o ścianach odbijających dźwięk

PN-EN ISO 3743-2:1998 Akustyka - Wyznaczanie poziomów mocy akustycznej źródeł hałasu na podstawie ciśnienia akustycznego. Metody techniczne dotyczące małych, przenośnych źródeł w polach pogłosowych. Metody w specjalnych pomieszczeniach pogłosowych

PN-EN ISO 1144:1999 Akustyka - Wyznaczanie poziomów mocy akustycznej źródel hałasu na podstawie pomiarów ciśnienia akustycznego. Metoda techniczna w warunkach zbliżonych do pola swobodnego nad płaszczyzną odbijającą dźwięk

prEN ISO 3745 Acoustics — Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure — Precision methods for anechoic and hemi - anechoic rooms (ISO/DIS 3745:2000)

PN-EN ISO 3746:1999 Akustyka - Wyznaczanie poziomów mocy akustycznej źródeł hałasu na podstawie pomiarów ciśnienia akustycznego. Metoda orientacyjna z zastosowaniem otaczającej powierzchni pomiarowej nad płaszczyzną odbijającą dźwięk

EN-ISO 4871:1996 Acoustics - Dedaration and verification of noise emision values of machinery and equipment (ISO 4871:1995)

prPN EN ISO 4871 Akustyka - Deklarowanie i weryfikowanie wartości emisji hałasu maszyn i urządzeń

PN-N-01332:1984 Hałas - Orientacyjna metoda określania poziomu mocy akustycznej maszyn

prPN-lSO 7960 Hałas obrabiarek - Warunki pomiarów dotyczące obrabiarek do drewna (ISO 7960:1995)

Na górę strony

Siedziba instytutu
Strona głównaIndeks słówStrona BIPCIOP
Linia

Copyright © Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy
Wszelkie prawa do udostępnianych materiałów informacyjnych są zastrzeżone.
Kopiowanie w celu rozpowszechniania fragmentów lub całości materiałów jest zabronione. Udostępnione materiały można kopiować zarówno we fragmentach,
jak i w całości wyłącznie na użytek własny.

ul. Czerniakowska 16, 00-701 Warszawa, tel. (+48 22) 623 36 98, fax (+48 22) 623 36 93