【国家标准(GB)】 船用柴油机辐射的空气噪声测量方法

ICS47.020.20
中华人民共和国国家标准
GB/T9911—-2009
代替GB/T9911-1988
船用柴油机辐射的空气噪声测量方法Measure method of airborne noise emitted by marine diesel engine2009-03-09发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2009-11-01实施
本标准代替GB/T9911—1988《船用柴油机辐射的空气噪声测量方法》。本标准与GB/T9911—1988的主要技术差异如下：一取消了原标准中“准工程法”一补充规定了大型船用柴油机的测点数目及其在测量表面上的位置。本标准的附录A为规范性附录。
本标准由中国船舶重工集团公司提出。本标准由全国船用机械标准化技术委员会柴油机分技术委员会归口。本标准起草单位：中国船舶重工集团公司第七一一研究所。本标准主要起草人：贺林、朱震海、季文、陶龙海。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T9911—1988。
GB/T9911—2009
1范围
船用柴油机辐射的空气噪声测量方法GB/T9911—2009
本标准规定了船用柴油机（以下简称柴油机）在规定的稳态工况运转时，在包络柴油机的假想矩形六面体测量表面上测量声压级和确定噪声声功率的工程法和简易法。本标准适用于柴油机台架试验时辐射的空气噪声测量。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T3241倍频程和分数倍频程滤波器（GB/T3241—1998，eqvIEC61260：1995）GB/T3785—1983声级计的电、声性能及测试方法GB/T3947声学名词术语
GB/T4129声学用于声功率级测定的标准声源的性能与校准要求（GB/T4129—2003，ISO6926:1999IDT)
CB/T3253船用柴油机技术条件
CB/T3254.2船用柴油机台架试验试验方法3术语
GB/T3947确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1
柴油机辐射的空气噪声airbornenoiseemitted bymarinediesel engine柴油机结构表面向空气中辐射的噪声。包括装有规定的空气滤清器或进气消声器时的进气噪声。不包括被测柴油机通过外接的进气管由舱外进气时的进气噪声，也不包括排气噪声和试验中与被测柴油机相连的齿轮箱及任何被驱动机概所辐射的噪声。3.2
背景噪声backgroundnoise
在测量表面上测点位置处的由被测柴油机之外的声源所产生的噪声。3.3
基准体referencebox
包络被测柴油机并终止在反射平面上的假想最小矩形六面体。3.4
测叠表面
measurementsurface
包络被测柴油机并在其上布置测点的假想矩形六面体表面。3.5
measurementdistance
测量距离
测量表面与基准体对应表面间的距离。1
GB/T9911—2009
4测定的量及测量不确定度
4.1测定的量
工程法需测定的量是A计权声功率级和倍频带或1/3倍频带声功率级；简易法测定的量只是A计权声功率级
4.2测量不确定度
声功率级测量结果的不确定度以标准偏差表示，其最大值如表1所列。表1声功率级测量结果标准偏差最大值使用方法
工程法
简易法
倍额带中心频率/Hz
250~500
1000~4000
声源产生的声音具有明显的离散声声源产生的声音在有意义的额率范围内均匀分布8000
单位为分贝
A计权
注1：如用本标准所规定的方法来比较同类机器全向辐射宽带噪声的声功率级，只要在相同环境下，用相同形状的测量表面进行测量，则用标准偏差表示这种比较所得结果的不确定度小于表1所列的值。注2：表1所列的标准偏差反映了测量不确定度的所有产生因素的累积效应，但不包括逐次测试中可能由诸如声源的安装条件或运转工况改变所引起的声功率级的变化。测试结果的再现性和重复性可比表1所列不确定度表明的要好得多(即标雅偏差较小)5声学测试环境
5.1对测试环境的要求
5.1.1适用于本标准的测试环境
理想的测试环境应只有一个反射平面（地面），别无其他反射物。本标准的测试环境为：
a）提供一个反射平面上方自由场的试验室，如半消声室；b）满足5.1.2和5.2要求的试验车间。当实际测试环境偏离理想情况时，需按附录A规定的方法确定环境修正值K2，并对测量所得的声压级进行修正。
5.1.2测试环境合适性评判标准
工程法和简易法的选用应根据附录A对实际测试环境的鉴定结果决定。对于工程法，要求环境修正K2A小于或等于2dB，频谱测量时，在测试的频率范围内每个频带上K2均应小于或等于2dB。
对于简易法，要求环境修正K2A小于或等于7dB。5.2对背景噪声的要求
对于工程法，背景噪声级至少比被测柴油机运转时各点测得的声压级低6dB。对于简易法，背景噪声级至少比被测柴油机运转时各点测得的声压级低3dB。6测试仪器
6.1仪器精度要求
工程法的测试仪器应使用GB/T3785一1983中规定的I型或I型以上的声级计，允许使用精度相当的其他测试仪器。声级计或其他测试仪器和传声器之间宜使用延伸电缆或延伸杆。用于频谱分析的倍频程或1/3倍频程滤波器应符合GB/T3241要求。简易法允许使用Ⅱ型声级计。2
6.2校准
GB/T9911—2009
每次测量前后需用精度优于士0.5dB的声级校准器在一个或多个频率上对整个测试系统（包括电缆）进行校准。
7柴油机安装和运转条件
7.1安装条件
被测栗油机宜安装在弹性支承上：对于非弹性安装场合，应把由于结构振动引起的基础辐射噪声作为外加噪声看待，并使其影响最小。被测柴油机应在进气口处装有规定的空气滤清器或消声器（见3.1）。如果进气噪声不包括在被激噪声内（例如，当柴油机通过外接的进气管由舱外进气时），则应在测试报告中说明。对于小型船用柴油机，如果排气噪声包括在被测噪声之内，也应在测试报告中说明。被测柴油机相连的齿轮箱和任何被驱动机械辐射的噪声作外加噪声看待，必要时需要采取适当降噪措施，以保证这些噪声对被测声压级没有明显影响，并在测试报告中加以说明。7.2运转条件
被测柴油机应按照CB/T3253及CB/T3254.2中相关规定，在标定工况下稳定连续运转。8声压级测量
8.1基准体
在确定基准体大小时，柴油机上的凸出部件，只要不是明显的声能辐射体可不予考虑。为安全起见，基准体需要足够大，以便将危险区域（如运动部件)包含在内。8.2测量表面
各测量表面分别与基准体表面平行，对应面之间的垂直距离即测量距离d。测量表面与墙面及其他大型机器边界的距离至少为2d。8.3测量距离
测量表面与基准体之间的测量距离d应为1.0m，如果受到环境条件的限制，测量距离可以适当缩短，但不得小于0.5m。当测试环境条件满足5.1.2和5.2中规定的环境条件时，大于1.0m的测量距离也可以采用。
8.4测点位置
测点的数目及其在测量表面上的位置取决于基准体尺寸（即取决于栗油机尺寸）和辐射噪声的空间均勾性。测点数目及位置的规定见表2。表2
被测柴油机基准体尺寸和测点规定长/m
>4~15*
宽12/m
无限制
用简易法进行测量时，对1的尺寸无限制。高/m
无限制
测点数目
布置图
GB/T9911-2009
aml/2+d;bmlz/2+d;c=la/2+d;h=c/2图1基准体尺寸1<2m，l2≤2m，l3≤2.5m时9个测点的布置和测量表面a-1/2+d;b-1/2+d:c-l/2+d;h-c/2;e-a/2;/-2图2基准体尺寸2m图3基准体尺寸4ma=h/2+d;b=l2/2+d;c=lg+d;h=c/4;h2=3c/4;e=a/3;f=2e图4基准体尺寸4m2.5m时19个测点的布置和测量表面GB/T9911—2009
a=h/2+d,b=lz/2+d;c=l+d;h=c/6;hz=c/2;hg=5c/6;e=a/4,f=2e图5基准体尺寸l>15m时34个测点的布置和测量表面8.4.1附加测点
若被测柴油机辐射的噪声具有较强的指向性（相邻测点间的声压级相差5dB以上），例如只从柴油机的一小部分大量辐射噪声，则还需对测量表面有限部位的声压级进行详细调查。详细调查的目的是要测定有意义频带上的最高和最低声压级以便选择附加的传声器位置。这些附加的传声器位置一般在测量表面上不与等面积相关联，这时平均声压级工，按公式（1)（不等面积计算方法）计算：L,=10lg
式中：
测量表面平均声压级，单位为分贝（dB)(基准值：20μPa)；第i点测得的声压级，单位为分贝（dB)（基准值：20μPa)；-测量表面积，单位为平方米（m2）,S=4×（ab+bc十ca）；与第点对应的面积，单位为平方米(m2)；一测点总数。
8.4.2测点位置的更改
如某个位置因机械障碍（如：传动轴、从动机械等）、安全原因或受冷却气流的不利影响而不允许测量，则应另选一个可行的接近规定的位置，并将传声器位置的变动记录在报告中[见10.5c)]。8.5测量
8.5.1一般要求
应正确选择或布置传声器以避免环境条件可能对测量用传声器产生的不利的影响（如强电场或强磁场、风、高温或低温），并且还应遵循测量仪器制造厂对不利环境条件的提示。为了尽量减少观测者对测量的影响，传声器宜安装在刚性机架或支座上（该刚性机架或支座不能与6
振动表面相联），并用至少长2m的电缆接到声级计上。8.5.2柴油机运转时的测量
GB/T9911—2009
被测柴油机应在标定工况下稳定连续运转。测量用的传声器需正对柴油机噪声源方向。声级计读数时应采用时间计权特性“慢”档。若声级计读数波动小于士3dB，则认为被测噪声是稳态的，读数取观察周期内波动的平均值。对于非稳态噪声应采用具有较长时间常数的积分声级计进行测量。各点测量的观测周期至少应为4s。8.5.3荣油机不运转时的测量
测点位置、测量要求及观测时间与柴油机运转时相同，测量结果作为柴油机运转时的背景噪声数据。
注：这样测得的背景學声未包括有被聚动机械和基确振动产生的外加噪声9
测量表面平均声压级和声功率级计算9.1背景噪声修正
测得的柴油机运转时各测点上的声压级应按照表3对背景噪声的影响进行修正。表3背景噪声修正值
荣油机运转时测得的声压级与背景噪声声压级之差3
9.2测量表面平均声压级L，的计算测量表面平均声压级工，用公式(2)计算：L,=1olg
式中：
应减去的修正值K1
单位为分贝
简易法
工程法和简易法
（2）
Lp—A计权和倍频带或1/3倍频带表面声压级，单位为分贝（dB)（基准值：20μPa)；Lp
背景噪声修正后第i个测点处的A计权和倍频带或1/3倍频带声压级，单位为分贝（dB）（基准值：20μPa)；
N——测点总数；
一测量表面的平均环境修正值，单位为分贝（dB)。对具体试验环境和试验用测量表面的K值已在确定试验环境的适用性时（见5.1)测得。9.3声功率级Lw的计算
被测柴油机的声功率级Lw按照公式(3)计算：Lw=L,+10lg(S/So)
式中：
A计权和倍频带或1/3倍频带声功率级，单位为分贝（dB)基准值：1pW)；（3）
GB/T9911—2009
L，—A计权和倍频带或1/3倍频带表面声压级，单位为分贝（dB)（基准值：20μPa)；So—基准面积,1m2；
S测量表面面积，按照公式（4)计算，单位为平方米(m2)：S=4x(ab+b+ca）
式中：
a=h/2+d;
6=1/2+d
其中11、2、l为矩形六面基准体尺寸，见8.4。10报告内容
10.1报告中应指明采用的测量方法（工程法或简易法），并说明已完全按本标准的程序测定A计权和倍频带或1/3倍频带声功率级。报告中还应说明声功率级均以分贝为单位。下列内容如适用，应按本标准要求进行测量，根据需要收集并记录。报告只需提供最终用户所需的数据。10.2报告中被测柴油机应包括以下内容：被测荣油机的型号、出厂编号、制造厂、尺寸、安装的从属辅助设备；a)
封装说明（如有）；
进气滤清器和排气消声器的型号及安装位置：d)
柴油机运转时的环境条件，包括大气压、空气温度、相对湿度和增压空气冷却介质温度；噪声测试时的柴油机功率、转速；柴油机喷油定时（静态和动态）；安装条件，包括曲轴距离反射平面的高度；g）
所用燃油类型及其辛烷值或十八烷值。10.3报告中测试的声学环境应包括以下内容：室内测量：应说明墙壁、天花板和地面的物理处理情况，包括表示声源和室内陈列物的位置的a)
草图；
b）按附录A的规定对测试环境的声学鉴定过程。10.4报告中测量仪器应包括以下内容：测量用设备，包括名称、型号、出厂编号和制造厂a)
b）频率分析仪的频带宽度（仅工程法）；c)
仪器系统的频率响应；
传声器及其他系统部件校准的方法、日期和地点。10.5报告中声学数据应包括以下内容：a)
测量方法；
传声器位置数和布置（必要时可绘出草图）及测量距离；c)
修改后的传声器位置（见8.4.2)；测量表面面积S；
各测点位置上的A计权声压级和用于工程法的倍频带或1/3倍频带声压级L，单位为分贝(dB);
各测点位置上背景噪声A计权声压级和用于工程法的倍频带或1/3倍频带声压级及相应修正值（如有）；
按附录A计算的环境修正值K2
h）A计权声压级和用于工程法的倍频带或1/3倍频带声压级L，单位为分贝（dB)；8
GB/T 9911—2009
i)A计权声功率级和用于工程法的倍频带或1/3倍频带声功率级Lw，单位为分贝（dB)；i）对噪声主观印象的评价（可听离散声、脉冲特性、频谱成分、瞬时特性等）。10.6报告中应包含的其他内容：测量单位、测量人员、测量地点和测量日期。GB/T9911—2009
A.1概述
附录A
（规范性附录）
测试环境的鉴定
为了使柴油机噪声测量结果符合本标准要求，应提供一个反射平面上方为自由场的测试环境，这个环境可以是半消声室、户外宽阔场地或满足本附录要求的试验车间。测试场地要足够大，使测量表面位于被测柴油机声源的近场以外，并且处于一个没有来自试验车间边界及其他物体反射的声场中。对于坚硬平坦的户外测试场地，如果在从声源出发三倍于声源中心至较远测点最大距离的范围以内没有声反射障碍物，则可以认为环境修正值K2≤0.5dB，因而忽略不计。当试验车间不满足上述要求时，应按照本附录规定的方法测定环境修正值K2，并对环境影响加以修正。K2可用绝对比较测试法（见A3.1)、混响时间测试法（见A3.2)或吸声量A估算法（见A3.3）求得。
A.2环境条件
A.2.1反射平面特性
反射平面在所研究的频率范围内应当近似为完全的声反射面。一般平坦的混凝土、沥青地面均能满足上述要求。
A.2.2反射平面尺寸
反射平面边界至测量表面在反射平面上投影的距离应当大于入/2，其中，入为所测试频率范围内最低频率对应的波长。
A3试验车间环境修正值2的求法
A.3.1绝对比较测试法
A.3.1.1方法
将符合GB/T4129要求的标准声源放在与被测柴油机基本相同的位置上，测量表面与柴油机运转时的测量表面相同，按照本标准第8章和第9章的方法在无环境修正（即假定K2=0）的条件下确定标准声源的声功率级Lw。试验车间的环境修正值K2按公式（A.1)确定：K2=Lw-Lwr
式中：
Lw——用第8章和第9章的方法[在公式（A.1)中设K2=0]在现场测得的标准声源的声功率级，单位为分贝（dB)（基准值：1pW）Lwr—标准声源在半自由场条件下标定的声功率级，单位为分贝（dB)（基准值：1pW)。A.3.1.2标准声源在测试环境中的位置标准声源的位置分替代法和并列法两种，当被测柴油机能从现场移开时，应使用替代法。只要被测柴油机的长度与其宽度之比小于2，就可将标准声源放置在与被测柴油机相同的位置上，即放在柴油机基准体在反射面上矩形投影的几何中心位置上，当被测柴油机长度与宽度之比大于2时，标准声源要放置4个位置，即在被测柴油机的基准体反射面上投影的四条矩形边的中点上，每个测点上的声压级都要按公式（1)对四个声源位置求得平均值。当被测柴油机不能从现场移开时，应使用并列法，即把标准声源放置在被测柴油机上表面上或靠近被测柴油机四个侧面的多个位置上进行测量。本方法不适用于具有高吸声表面的柴油机。