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1 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, 07.12.2006 Messung der Geräuschemission von Maschinen Grundlagen.

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1 1 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Messung der Geräuschemission von Maschinen Grundlagen Geräuschmessverfahren-Regelwerke-Richtlinien Messung einer Vergleichsschallquelle

2 2 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Eines Tages wird der Mensch den Lärm ebenso unerbittlich bekämpfen müssen wie die Cholera und die Pest. Robert Koch (1910) Arzt und Bakteriologe

3 3 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Schalldruck / Schalldruckpegel / Schallschnelle : Schalldruck Pa = 2*10 -5 Pa, Bezugsschalldruck Schalldruckpegel an der Schmerzschwelle: Schallschnelle: (cos = 1) Ohmsche Gesetz der Akustik a: Schallausbreitungsgeschwindigkeit m/s

4 4 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Schallleistung / Schallleistungspegel Schallleistung W: entfernungs- und raumunabhängig Schallleistungspegel: W: Schallleistung W W 0 = 1* W = 1 pW, Bezugsschallleistung Schallleistung W = 1 W:

5 5 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Schallintensität / Schallintensitätspegel W/m 2 I 0 =1pW/m 2, Bezugsschallintensität

6 6 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Zusammenhang zwischen den Pegelgrößen W dB S: Messflächeninhalt m 2 ; S 0 = 1 m 2, Bezugsflächeninhalt

7 7 Akustische Felder

8 8 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Normalkurven gleicher Lautstärkepegel

9 9 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Geräuschmessverfahren – Regelwerke - Richtlinien Hallraumverfahren; DIN EN ISO 3741 (GK1), (GK2) und (GK2) Hüllflächenverfahren; DIN EN ISO 3744 (GK2), 3745 (GK1), 3746 (GK3) (Schalldruckpegel als zu messende Größe), sowie DIN EN ISO (GK2), (GK2) und (GK1) (Schallintensitätspegel als zu messende Größe) Vergleichsverfahren; DIN EN ISO 3747 (GK3 bzw. GK2) (Schalldruckpegel als zu messende Größe) Kanalverfahren; DIN EN ISO 5136 (GK2) (Schalldruckpegel als zu messende Größe)

10 10 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Hallraum-Verfahren Schalldruckpegelmessungen DIN EN ISO 3741, Ausgabe: und Berichtigung 1, Ausgabe: Akustik - Bestimmung der Schallleistungspegel von Geräuschquellen aus Schalldruckmessungen; Hallraumverfahren der Genauigkeitsklasse 1. Norm-Entwurf, Ausgabe: DIN EN ISO , Ausgabe: Akustik – Bestimmung der Schallleistungspegel von Geräuschquellen; Verfahren der Genauigkeitsklasse 2 für kleine, transportable Quellen in Hallfeldern – Teil 1: Vergleichsverfahren in Prüfräumen mit schallharten Wänden Norm-Entwurf, Ausgabe: DIN EN ISO , Ausgabe: Akustik – Bestimmung der Schallleistungspegel von Geräuschquellen aus Schalldruckmessungen; Verfahren der Genauigkeitsklasse 2 für kleine, transportable Quellen in Hallfeldern – Teil 2: Verfahren für Sonder-Hallräume.

11 11 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Vergleichsverfahren nach DIN EN ISO 3747 = Terz-Schallleistungspegel des Prüflings (dB), = Terz-Schallleistungspegel der Vergleichsschallquelle (dB), = mittlerer Terz-Schalldruckpegel im Hallraum für den Prüfling (dB) und = mittlerer Terz-Schalldruckpegel im Hallraum für die Vergleichsschallquelle (dB). dB gfls. Fremdgeräuschkorrektur durchführen!

12 12 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Direktmethode dB Im Einzelnen bedeuten: Lw= Schallleistungspegel des Prüflings (dB), = mittlerer Schalldruckpegel im Raum (dB) in einem bestimmten Frequenzband, = äquivalente Schallabsorptionsfläche des Raumes (m 2 ); (bestimmbar über die Nachhallzeit des Hallraumes nach ISO 354), = 1 m 2, S= Gesamtfläche des Hallraumes (m 2 ), V= Volumen des Raumes (m3 ), f= entsprechende Bandmittenfrequenz (Hz), a= Schallgeschwindigkeit bei der Temperatur (m/s), = Temperatur (°C), B= atmosphärischer Druck (Pa), = 1, (Pa). A0A0 Keine Richtwirkung – Nicht geeignet für impulshaltige Geräusche! A

13 13 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Hüllflächen – oder Freifeldverfahren nach DIN EN ISO 3744/5/6 Schallleistungspegel: Messflächen-Schalldruckpegel: Messflächenmaß: S 0 =1m 2 Fremdgeräuschkorrektur: Umgebungskorrektur: dB

14 14 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Fremdgeräuschkorrektur dB

15 15 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, A/S Umgebungskorrektur Umgebung nicht geeignet

16 16 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Mikrofonanordnung auf der Halbkugel-Messfläche (ISO 3744) (Vorderansicht) Hauptmikrofonpositionen zusätzliche Mikrofonpositionen

17 17 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Mikrofonanordnung auf der Halbkugel-Messfläche (ISO 3744) (Draufsicht)

18 18 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Bezugsquader, Messfläche, -abstand, -punkte und –flächeninhalt (Lw5 und Lw6) S = 15,7 m 2 L s = 12 dB 15 Mikrofonpositionen +1 auf der Saugseite +2 auf der Druckseite

19 19 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Kanal - Verfahren DIN EN ISO 5136, Ausgabe: Akustik – Bestimmung der von Ventilatoren und anderen Strömungsmaschinen in Kanäle abgestrahlten Schallleistung – Kanalverfahren.

20 20 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Schlitzrohrsonde (Turbulenzschirm, Friedrich-Sonde), B&K, Typ UA 0436

21 21 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Mittlerer Schalldruckpegel nach DIN EN ISO 5136 Kombinierte Frequenzgangkorrektur C = C 1 + C 2 + C 3,4 C 1 Freifeldkorrektur des Mikrofons dB (Herstellerangabe) C 2 Frequenzgangkorrektur der Schlitzrohrsonde dB Strömungsgeschwindigkeits-/ Modal-Frequenzgangkorrektur dB Schallleistungspegel des in den Messkanal abgestrahlten Schalls: Gleichung für ebene Wellen

22 22 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Schallintensitätsmessungen DIN EN ISO , Ausgabe: Akustik - Bestimmung der Schallleistungspegel von Geräuschquellen aus Schallintensitätsmessungen - Teil 1: Messung an diskreten Punkten, DIN EN ISO , Ausgabe: Akustik - Bestimmung der Schallleistungspegel von Geräuschquellen aus Schallintensitätsmessungen - Teil 2: Messung mit kontinuierlicher Abtastung und DIN EN ISO , Ausgabe: Akustik – Bestimmung der Schallleistungspegel von Geräuschquellen aus Schallintensitätsmessungen – Teil 3: Scanning-Verfahren der Genauigkeitsklasse 1

23 23 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Schallintensitätsmessungen Unterdrückung von Fremdschallleistungspegeln

24 24 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Messflächenwahl und Schallquellenortung (Teilflächen)

25 25 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Messverfahren: a) punktweise Messung, b) kontinuierliches Abtasten (Scanning)

26 26 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Messunsicherheiten der drei Geräuschmessverfahren

27 27 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Kanal-Prüfstand mit reflexionsarmen Kanalabschluss

28 28 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Doppelseitiger reflexionsarmer Kanalabschluss

29 29 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Reflexionsfaktoren und Stehwellenverhältnis des Messkanals

30 30 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Messverfälschung bei der Messung von Schaufeltönen

31 31 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Darstellung einer akustischen Messung

32 32 FH D Fachhochschule Düsseldorf Maschinenbau und Verfahrenstechnik Dieter Reinartz Lärmschutz, Ausgewählte Mikrofonpositionen 4,5,6 und 10 für die Messung des Gesamt-Schall- leistungspegels Lw einer Vergleichsschallquelle (Laborversuch u )


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