场地及测量次数对风力灭火机耳旁噪声测试结果的影响

佘光宇, 李全罡*, 孙浩才, 孟凡烨

(1.国家林业和草原局哈尔滨林业机械研究所,黑龙江 哈尔滨 150086;2.国家林业和草原局林业机电工程重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150086;3.国家林业和草原局林业装备工程技术研究中心,黑龙江 哈尔滨 150086)

风力灭火机一般是指以汽油机为动力源驱动叶轮并以6 000～9 000 rpm的转速旋转,从而产生高速气流在燃烧物的表面形成真空层,起到隔绝可燃物与空气接触的效果,达到灭火目的的便携式森林灭火机械。以便携式手提风力灭火机为例,目前广泛应用于小型森林火灾、街道清扫,也是我国重要的防火战略装备储备之一[1]。作为使用量最大、应用面最广泛的森林灭火机械,考虑其工作性能的同时,也要考虑到操作者在长时间的使用过程中的使用体验。而风力灭火机运转时产生的高分贝噪声正是造成使用者疲劳损伤的主要因素,直接对使用者造成听觉损伤,所以噪声指标是便携式手提风力灭火机检测工作中一项重要的检测内容。本文根据国家标准《GB/T 10284-2016 林业机械 便携式风力灭火机噪声的测定》中对便携式风力灭火机耳旁噪声测试的规定[2],尝试分析在检测试验过程中试验场地地面情况以及测试次数对噪声测量结果的影响。

1 测试样机及测试仪器的安装要求

按照国家标准《GB/T 10284-2016 林业机械 便携式风力灭火机噪声的测定》中的规定,进行耳旁噪声测试时被测的便携式风力灭火机和测试仪器传声器的安装与位置要求如图1所示[3]。

图1 灭火测试装置

2 测试场地条件

在半径为20 m的平坦开阔地选取两个试验地点,地点1为裸露土地,地面无覆盖物;地点2为草地,地面覆盖物高度为40±5 mm。如图1所示,按照标准要求放置试验台架,并安装便携式风力灭火机和传声器。试验开始后启动便携式风力灭火机,达到标定工况,转速维持在7 000±200 rpm,使用的声级计型号是GM1357,最大允许误差为0.2 dB(A)、转速表为非接触式转速表HT-441、精度为±1%[4]。分别在选取的两个实验场所上进行试验,监测转速的同时测量耳旁噪声值,本次试验为了验证测量次数对检测结果的影响,对两个试验地点各测量88个噪声值。

3 测试结果

按照上述条件要求,分别测得草地上耳旁噪声数值如表1所示、裸露土地上的测量数据如表2所示:

表1 草地上测量耳旁噪声数值

表2 裸露土地上的测量数据

4 数据分析

根据平均值公式1分别计算两组数据的平均值;

(1)

根据方差公式(2)和标准差公式(3)分别计算出方差和标准差;

(2)

(3)

表3 草地上实验标准差

表4 裸露土地上实验标准差

表5 草地上标准偏差

表6 裸露土地上标准偏差

(4)

(5)

根据标准差值绘制在草地上和裸露土地上的标准差值折线图如图2所示。

图2 第i次的实验标准差

根据所得到的实验标准差值再次计算出在草地上测量和在裸露土地上测量的噪声值的实验标准偏差值:

根据标准偏差值绘制在草地上和裸露土地上的实验标准偏差值折线图如图3所示。

图3 实验标准偏差

在试验的整个过程中便携式风力灭火机、测试仪器、试验台架以及操作人员都保持在相同的条件下,只对试验时试验台架所处地面环境进行了改变,这也是本次试验的唯一变量。

5 结论

根据结果图表可以看出,实验标准偏差值随着试验次数的增加而下降,同时从同样测试次数来看草地上测量噪声的标准偏差数值一直在裸露土地上测量数值的上方。所以说明随着试验次数的增多所得到的数据越集中,结果也越准确。草地上的测量结果更加接近真实值,但测量结果不稳定,在测量的过程中应当通过增加试验次数来使结果的判定更加准确。