merni instrumenti se mogu podeliti u tri velike grupe: analogni, … · 2019-01-08 · instrumenti...
TRANSCRIPT
Instrumenti za merenje buke
Merni instrumenti se mogu podeliti u tri velike grupe:
analogni,
digitalni,
zasnovani na softverskom rešenju.
Merni lanac
Pretvarač Pretpojačavač Težinske krive Detektor
Filtri
IZLAZ
Sistem za analizu signala
Detektor
Ukupni nivo
Frekvencijski
spektar
Pretvarač Pretpojačavač Težinske krive Detektor
Filtri
IZLAZ
Sistem za analizu signala
Detektor
Ukupni nivo
Frekvencijski
spektar
Pretvarač Pretpojačavač Težinske krive Detektor
Filtri
IZLAZ
Sistem za analizu signala
Detektor
Ukupni nivo
Frekvencijski
spektar
Opšta struktura mernih instrumenata:
Osnovne karike mernog lanca su:
Pretvarač - pretvara zvučne oscilacije izazvane dejstvom zvučnih talasa u električni signal.
Pretvarač Pretpojačavač Težinske krive Detektor
Filtri
IZLAZ
Sistem za analizu signala
Detektor
Ukupni nivo
Frekvencijski
spektar
Pretvarač Pretpojačavač Težinske krive Detektor
Filtri
IZLAZ
Sistem za analizu signala
Detektor
Ukupni nivo
Frekvencijski
spektar
Pretvarač Pretpojačavač Težinske krive Detektor
Filtri
IZLAZ
Sistem za analizu signala
Detektor
Ukupni nivo
Frekvencijski
spektar
Pretpojačavač - pojačava električni signal relativno male amplitude koji se dobije na izlazu pretvarača.
Ponderacione krive - ponderišu signal u frekvencijskom domenu čime se dobija trenutni nivo signala sa A, (B), C ili linearnom ponderacijom.
Merni lanac
Osnovne karike mernog lanca su:
Pretvarač Pretpojačavač Težinske krive Detektor
Filtri
IZLAZ
Sistem za analizu signala
Detektor
Ukupni nivo
Frekvencijski
spektar
Pretvarač Pretpojačavač Težinske krive Detektor
Filtri
IZLAZ
Sistem za analizu signala
Detektor
Ukupni nivo
Frekvencijski
spektar
Pretvarač Pretpojačavač Težinske krive Detektor
Filtri
IZLAZ
Sistem za analizu signala
Detektor
Ukupni nivo
Frekvencijski
spektar
Detektor - određivanje energetski srednje vrednosti signala.
Rezultat merenja i analize buke može biti prikazan na samom displeju instrumenta ili nekom drugom izlaznom uređaju kao što je ploter ili štampač.
Filtri - analizu signala u frekvencijskom domenu; rezultat frekvencijske analize - frekvencijski spektar analiziranog signala.
Merni lanac
Kondenzatorski mikrofon
Najznačajniju kariku u mernom lancu čini pretvarač i od njegovog izbora u mnogome zavisi preciznost samog merenja.
Izbor pretvarača u mnogome određuje preciznost merenja.
Vrste pretvarača: – ugljeni mikrofoni,
– elektrodinamički mikrofoni,
– elektrostatički mikrofoni,
– kondenzatorski mikrofoni,
– kristalni mikrofoni i
– specijalni mikrofoni (hidrofoni...).
Osnovni zadatak mikrofona je da konvertuje zvučne oscilacije izazvane dejstvom zvučnih talasa u električni signal.
Kondenzatorski mikrofon
Osnovne karakteristike kondenzatorskog mikrofona: – velika stabilnost u raznim okruženjima,
– ravan frekvencijski odziv u širokom frekvencijskom opsegu,
– mala izobličenja,
– veoma mali sopstveni šum, i
– široki dinamički opseg.
Kondenzatorski mikrofon se najčešće koristi zbog svojih stabilnih i pouzdanih karakteristika u širokom frekvencijskom području za:
– laboratorijska merenja buke (zvuka),
– terenska merenja buke (zvuka).
Kondenzatorski mikrofon
Mikrofon se sastoji od: – zaštitne rešetke,
– tanke metalne membrane,
– nepokretne konusne ploče.
Membrana i nepokretna ploča čine kondenzator sa vazduhom kao dielektrikom.
Izlazni vod omogućuje prenos signala na pretpojačavač.
Membrana je od spoljnjih oštećenja zaštićena zaštitnom rešetkom.
zaštitna
rešetkamembrana
nepokretna
ploča
izlazni vod
zaštitna
rešetkamembrana
nepokretna
ploča
izlazni vod
Kondenzatorski mikrofon
Princip rada: – Zvučni talasi pomeraju membranu,
– Menja se rastojanje između membrane i nepokretne ploče,
– Menja se kapacitivnost kondenzatora,
– Promenljiva kapacitivnost se konvertuje u električni signal promenljivog napona.
Kondenzatorski mikrofon
Postoje dva suštinski različita tipa kondenzatorskih mikrofona u odnosu na tip polarizacije, odnosno način održavanja konstantnog naelektrisanja na nepokretnoj ploči:
– Polarizovani kondenzatorski mikrofon,
– Pretpolarizovani kondenzatorski mikrofon.
Za pravilan rad mikrofona naelektrisanje nepokretne ploče se mora održavati konstatnim.
Polarizovani kondenzatorski mikrofon – naelektrisanje nepokretne ploče se obezbeđuje dodatnim jednosmernim naponom za polarizaciju (obično 200V) preko otpornika velike otpornosti.
Kondenzatorski mikrofon
Kondenzator u kolu eliminiše uticaj jednosmernog napona tako da ostaje samo naizmenični napon, kao posledica promene zvučnog pritiska.
Dobijena konstanta punjenja i pražnjenja kondenzatora je velika u odnosu na period promene zvučnog pritiska, tako da naelektrisanje ostaje konstantno.
Kondenzatorski mikrofon
Pretpolarizovani mikrofon – konstano naelektrisanje se u fazi izgradnje mikrofona smešta na nepokretnu ploču tako da nije potreban dodatni napon za polarizaciju.
Naelektrisanje ostaje konstantno u dužem vremenskom intervalu i u različitim uslovima okruženja (temperatura, relativna vlažnost).
Kondenzatorski mikrofon
Prednost pretpolarizovanih mikrofona: ne zahteva dodatni napon polarizacije - manja potrošnja baterija, što je veoma važno kod prenosnih instrumenata.
Nedostatak: skupa proizvodnja i veća cena u odnosu na klasične mikrofone.
Izbor tipa mikrofona u odnosu na namenu:
– sistem sa više mikrofona – plarizovani;
– sistem sa jednim mikrofonom – pretpolarizovani.
cena udobnost
polarizovani pretpolarizovani
PULSE 12CH
2250
Kondenzatorski mikrofon
Konstrukcijski se polarizovani i pretpolarizovani mikrofoni ne razlikuju, osim po tipu obezbeđenja konstantnog naelektrisanja.
Pretpolarizovani mikrofoni su obeleženi sa dve crte na samom dnu duž oboda celog mikrofona.
Veoma je važno da napon polarizacije na mernom instrumentu bude pravilno izabran:
– za polarizovane mikrofone 200V,
– za pretpolarizovane 0V.
Pogrešnim izborom napona polarizacije mikrofon se ne može oštetiti ali merenje neće biti validno.
Kondenzatorski mikrofon
Kondenzatorski mikrofoni se izrađuju u različitim veličinama: 1", ½", ¼" i 1/8" i za različite namene.
Svaki tip mikrofona ima svoje karakteristike koje zavise od veličine mikrofona:
– osetljivost,
– frekvencijski opseg primene,
– dinamički opseg primene,
– karakteristika usmerenosti.
Kondenzatorski mikrofon
Različite veličine mikrofona imaju različite osetljivosti otvorenog kola.
Za istu pobudu – zvučni pritisak daju različiti izlaz – napon električnog signala.
osetljivost otvorenog kola 50mV/Pa
4189
][
][]/[
Pap
VEPaVs
PamV
PamVsdBS
/
]/[log][
120
][./
/.log dB
PamV
PamVS 127
1
34320 ]/[. PamVs 343
Kondenzatorski mikrofon
Mikrofoni većeg poprečnog preseka imaju veću osetljivost, odnosno daju veći izlazni napon.
Mikrofoni manjeg poprečnog preseka imaju stabilne karakteristike u širem frekvencijskom opsegu.
4189/4190 6.3Hz - 20kHz
Kondenzatorski mikrofon
Dinamički opseg mikrofona, određen je kao opseg između: – praga izobličenja (nivo kada dolazi do izobličenja signala 3%); za neke
kombinacije mikrofona i pretpojačavača dozvoljeno je 10% izobličenja;
– praga šuma (nivo kada električni šum pretpojačavača i termalni šum mikrofona utiče na merenje).
Kondenzatorski mikrofon
Mikrofoni većeg poprečnog preseka imaju niži prag šuma, dok mikrofoni manjeg poprečnog preseka imaju veći prag izobličenja.
Za merenje nižih nivoa treba izabrati mikrofone većeg poprečnog preseka.
Za merenje viših nivoa – mikrofone manjeg poprečnog preseka.
4189/4190 15.2dB - 146dB
Kondenzatorski mikrofon
½" mikrofon je najčešće korišćen mikrofon za merenje buke.
Radni opseg je definisan: – frekvencijskim opsegom koji je širi od audio
opsega - 2.6Hz20kHz;
– dinamičkim opsegom - može se koristiti za merenje najtišeg zvuka do 15dB i nivoa koji su znatno iznad praga bola – do 146dB.
Kondenzatorski mikrofon
Na visokim frekvencijama osetljivost mikrofona se smanjuje za zvuk koji dolazi iza mikrofona.
Najmanji merni mikrofoni (1/4" i 1/8") imaju najbolju neusmerenu karakteristiku u audio opsegu.
Merači utiču na karakteristiku direktivnosti mikrofona, naročito na visokim frekvencijama – treba izbegavati stajanje neposredno iza mikrofona ili držanje merila nivoa zvuka u ruci.
Kondenzatorski mikrofon
U odnosu na tip zvučnog polju u kome se primenjuju postoje sledeći topovi mikrofona:
– "free field" mikrofoni ili mikrofoni za slobodno zvučno polje,
– "random incidence" mikrofoni ili mikrofoni za difuzno ili reverberaciono zvučnopolje,
– "pressure" mikrofoni.
Kondenzatorski mikrofon
Free field mikrofoni imaju ravnu frekvencijsku karakteristiku osetljivosti za slobodno zvučno polje za slučaj kada se mikrofon ne nalazi u zvučnom polju.
Konstruisani su tako da kompenziraju remećenje zvučnog polja, i povećanje zvučnog pritiska na mestu mikrofona zbog efekta interferencije i difrakcije, nakon unošenjeg mikrofona u zvučno polje.
4189
Kondenzatorski mikrofon
Koriste se za merenja uglavnom u slobodnom zvučnom polju (na otvorenom prostoru) kada zvuk dolazi iz jednog pravca, a rezultat merenja odgovara zvučnom pritisku koji bi postojao u zvučnom polju bez mikrofona.
Pri merenju u slobodnom zvučnom polju mikrofon se usmerava ka pravcu dolaženja zvuka.
Kondenzatorski mikrofon
Tipični primeri korišćenja free-field mikrofona je merenje buke na otvorenom prostoru.
Može se koristiti i u zatvorenom prostoru ako su refleksije male ili
uz primenu korekcije za difuzno zvučno polje.
Kondenzatorski mikrofon
Random incidence mikrofoni imaju ravnu frekvencijsku karakteristiku osetljivosti za difuzno zvučno polje sa mikrofonom u zvučnom polju.
Konstruisani su tako da podjednako reaguju na zvučne talase koji dolaze iz različitih pravaca.
Koriste se za merenja u zatvorenom prostoru ili kada zvučno polje
generiše više zvučnih izvora.
Kondenzatorski mikrofon
Kada se koristi u slobodnom zvučnom polju orijetiše se pod uglom 7080 u odnosu na pravac prostiranja zvuka.
Kondenzatorski mikrofon
Presure mikrofoni imaju ravnu frekvencijsku karakteristiku osetljivosti za slobodno zvučno polje sa mikrofonom u zvučnom polju.
Konstruisani su tako da ne kompenziraju remećenje zvučnog polja već da pokazuju stvarni zvučni pritisak u zvučnom polju kada se u
njemu nalazi mikrofon.
Kondenzatorski mikrofon
Koriste se za merenja u zatvorenim malim prostorima (veštačko uvo) ili na površinama gde se mikrofon montira tako da je membrana u ravni sa izabranom površinom.
Pri merenju u slobodnom zvučnom polju mikrofon se usmerava pod
uglom od 90 u odnosu na pravac zvučnih talasa.
Kondenzatorski mikrofon
Za mnoga merila nivoa buke koji se danas koriste odziv mikrofona se može promeniti izborom opcije za elektronsku korekciju.
Free-field mikrofoni se mogu koristiti i u zatvorenim prostorijama ako se izabere korekcija zvučnog polja: RANDOM.
Korekcija zvučnog polja RANDOM koristi se samo za free-field mikrofone. Za ostale tipove koristi se FRONTAL.
Kondenzatorski mikrofon
Mikrofoni se koriste u različitim okruženjim, gde vlažnost, temeperatura i strujanje vazduha mogu uticati na preciznost merenja ako se odgovarajuće mere ne preduzmu.
Kondenzatorski mikrofon
Strujanje vazduha može prouzrokovati turbulenciju vazduha oko mikrofona koja izaziva dodatno pokretanje membrane.
Dodatni signal koji se pri tome generiše superponira se akustičkom signalu i izaziva greške pri merenju.
Štitnici od poliuretanskih masa se koriste za sprečavanje uticaja strujanja vazduha.
Dodatno štite mikrofon od prljavština i slabih padavina.
Kondenzatorski mikrofon
Korišćenje štitnika značajno eliminiše povećanje nivoa buke zbog uticaja strujanja vazduha.
Dodatno smanjenje uticaja strujanja vazduha postiže se korišćenjem A-ponderacione krive, jer je buka turbulencija vazduha niskofrekvencijska.
Kondenzatorski mikrofon
Kada se mikrofon pomera iz hladnog u toplo okruženje, kondenzacija može da dovede do električnog pražnjenja i oštećenja mikrofona. Potrebno je nakon promene okruženja sačekati da se mikrofon aklimatizuje u novim uslovima
U veoma vlažnom okruženju koriste se specijalni umetci za smanjenje vlage apsoprcijom.
Obavezno korišćenje štitinika.
Kondenzatorski mikrofon
Za merenja na otvorenom prostoru u kraćim vremenskim intervalima, bez prisustva merioca, koriste se štitinici od kiše, uređaji sa smanjenje vlage i sprečavanje sletanja ptica.
Mikrofoni se montiraju vertikalno.
Kondenzatorski mikrofon
Za kontinuirana merenja na otvorenom prostoru, bez prisustva merioca, koriste se specijalni mikrofoni opremljeni svim vrstama zaštite os spoljnjeg okruženja.
Mikrofoni se montiraju vertikalno.
Kondenzatorski mikrofon
Montiranje pretpojačavača blizu mikrofona dozvoljava korišćenje dugih kablova.
Relativno male vrednosti napona električnog signala dodatno se pojačavaju u pretpojačavaču.
Za merenje visokih nivoa buke dodatna kapacitivnost kabla može da utiče na izobličenja na višim frekvencijama, čime se smanjuje frekvencijski opseg.
100m
Detektor signala
Signal koji napušta filtersku sekciju ili sekciju za frekvencijsku ponderaciju težinskim krivama je vremenski promenljiv signal i kao takav vodi se na ulaz detektora signala.
Detektor signala predstavlja poslednju kariku u mernom lancu, pre izlaznog sistema za prikaz rezultata.
Pretvara č Pretpoja č ava č Te ž inske krive Detektor
Filtri
Sistem za analizu signala
Detektor
Pretvara č Pretpoja č ava č Te ž inske krive Detektor
Filtri
Sistem za analizu signala
Detektor
Pretvara č Pretpoja č ava č Te ž inske krive Detektor
Filtri
Sistem za analizu signala
Detektor
Detektor signala
Signal na ulazu detektora, koji predstavlja trenutnu vrednost zvučnog pritiska, ima promenljiv talasni oblik.
Amplituda signala se veoma brzo menja (u zavisnosti od frekvencije), između pozitivnih i negativnih vrednosti.
Veoma brze promene amplitude ne može da prati kazaljka (digitalni ekran) instrumenta a ni merioc.
Srednja vrednost signala u dužem vremenskom intervalu je jednaka nuli.
RMSp
srp
peak)(tp
t
RMSp
srp
peak)(tp
t
Detektor signala
Osnovni zadatak detektora je da konvertuje vremenski promenljiv signal u signal koji čije će vremenske promene biti sporije i koje se mogu pratiti na ekranu instrumenta.
Kao rezultat primene detektora u mernom lancu dobija se: – RMS vrednost analiziranog sinala,
– srednja vrednost RMS signala u mernom intervalu,
– logaritamska vrednost RMS signala tako da očitavanje na ekranu instrumenta može da bude u decibelima.
RMS signal na izlazu detektora je takođe vremenski promenljiva veličina.
Detektor signala
Efektivna vrednost zvučnog pritiska je srazmerna kvadratu zvučnog pritiska, pa time i energiji zvučnog signala, odnosno njegovoj snazi, kao i intenzitetu zvuka.
– Efektivna vrednost zvučnog pritiska je rezultat vremenskog usrednjavanja kvadrata trenutne vrednosti zvučnog pritiska:
RMS vrednost je različita od nule i pozitivna veličina.
RMS prostoperiodičnog signala je
dttpT
pT
rms 0
21)(
prms – efektivna vrednost zvučnog pritiska,
2
Aprms
Detektor signala
U detektoru signala vrši se: – kvadriranje trenutne vrednosti signala u cilju dobijanja trenutne snage
signala,
– integracija u definisanom vremenu usrednjavanja za dobijanje srednje vrednosti,
– kvadratni koren srednje vrednosti daje veličinu istih dimenzija kao ulazni signal,
– izlazna vrednost se može konvertovati u dB vrednost, ukoliko rezultate želimo da prikažemo na logaritamskoj skali umesto lineranoj.
dttpT
pT
rms 0
21)(
Detektor signala
Pored efektivne vrednosti (RMS) za opisivanje vremenski promenljih signala mogu se koristiti:
– srednja vrednost,
– vršna (peak), odnosno maksimalna trenutna vrednost.
RMSp
srp
peak)(tp
t
RMSp
srp
peak)(tp
t
dttpT
pT
0
1)(
RMS2PEAK Prostoperiodični signal:
peak to peak
Detektor signala
Efektivna vrednost zvučnog pritiska je takođe vremenski promenljiva veličina – crvena linija na dijagramu.
Promene su manje a brzina promene zavisi od izabrane vremenske konstante detektora signala, odnosno vremenske krive koja se primenjuje na RMS signal.
Detektor signala – vremenska konstanta
Primenjena vremenska karakteristika odnosno vremenska konstanta određuje vreme odziva (reakcije) detektora na signal koji se dovodi na ulaz detektora.
Vreme odziva detektora treba da bude: – dovoljno dugo, kako bi izmerena vrednost bila što približnija teorijskoj
vrednosti energije signala,
– dovoljno kratko, kako bi dobili uvid u vremenske promene zvučnog polja.
Detektor signala – vremenska konstanta
Različite vremenske karakteristike imaju različite vremenske konstante reakcije detektora na signal koji se dovodi na ulaz detektora.
Primenjuju se tri vremenske karakteristike:
– slow karakteristika, =1s
– fast karakteristika, =125ms
– impulse karakteristika, =35ms .
je vremenska konstanta.
Slow i fast karakteristika imaju istu konstantu rasta i opadanja nivoa, dok se kod impulse karakteristike konstante razlikuju.
.
Detektor signala – vremenska konstanta
Ukoliko zvučni signal traje dovoljno dugo sve tri vremenske ponderacione krive daju istu vrednost nakon nekog vremena.
Najbrže reaguje detektor sa impulsnom karakterstikom, ali se najsporije i prazni sadržaj detektora, tako da ne može odmah da reaguje na sledeći zvučni događaj.
Sadržaj detektora sa fast karakteristikom se najbrže prazni, tako da najbolje može da prati brze promene zvučnog pritiska.
Detektor signala – vremenska konstanta
Ukoliko zvučni signal traje veoma kratko impulsna karakteristika karakteristika daje najpribližniji opis posmatrane kratkotrajne pojave, odnosno najbolje prati promene zvučnog pritiska.
Merenje impulsnom karakteristikom omogućava: – praćenje relativno brzih i kratkih promena u zvučnom signalu sa veoma
visokim nivoom, kao šti su impulsne pojave: pucanj pištolja, udar groma i slično;
– određivanje vršnih (maksimalnih) nivoa buke u signalu trenutnog zvučnog pritiska.
Detektor signala – vremenska konstanta
Merenje slow karakteristikom: – maskira kratkotrajne impulsne pojave u signalu, odnosno eliminiše njihov
uticaj;
– olakšava očitavanje podataka o efektivnoj vrednosti;
– promene na displeju instrumenta su sporije i mogu da se prate.
Primenjuje se za slučaj kada su promene nivoa buke brze i veće od 4dB, što onemogućava praćenje i procenu srednje RMS vrednosti.
Nedostatak: ne prati dobro trenutne promene zvučnog pritiska.
Detektor signala – vremenska konstanta
Merenje fast karakteristikom: – omogućava praćenje relativno brzih promena u zvučnom signalu;
– otežava određivanje efektivne vrednosti za ceo signal;
– otežava praćenje promena na displeju instrumenta.
Uglavnom se primenjuje fast karakteristika, ali ukoliko se signal suviše brzo menja i onemogućava jasno očitavanje i praćenje promena, tada se može koristiti i slow karakteristika.
Merne veličine
• Ponderacione frekvencijske krive X (A, C, Z).
• Vremenske karakteristike Y (F, S, I).
LXY(SPL) - Maksimalni nivo efektivne vrednosti (RMS) u prethodnoj sekundi.
LCF(SPL)-LAF(SPL) - mera nsikoftrekvencijskog sadržaja buke.
Merne veličine
• Ponderacione frekvencijske krive X (A, C, Z).
• Vremenske karakteristike Y (F, S, I).
LXYmax (MAXL) - Maksimalna vrednost LXY(SPL) u mernom intervalu.
LAF(SPL)
LXYmin (MINL) - Minimalna vrednost LXY(SPL) u mernom intervalu.
LAFmax=82.4dB
LAFmin=76.0dB
LAFmax-LAImax>2dB buka impulsna
Merne veličine
• Ponderacione frekvencijske krive X (A, C, Z).
• Vremenske karakteristike Y (F, S, I).
LXY (INST) - Trenutna RMS vrednost poslednjeg uzorka u prethodnoj sekundi.
LAF 78.3 74.8 76.0 73.1 80.1 77.5 79.0
Merne veličine
• Ponderacione frekvencijske krive X (A, C, Z).
• Vremenske karakteristike Y (F, S, I).
PEAK - Vršna (PEAK) vrednost u prethodnoj sekundi.
LApk(Peak) 85.1 82.4 80.1 81.3 84.9 83.2 84.5
Merne veličine
• Ponderacione frekvencijske krive X (A, C, Z).
• Vremenske karakteristike Y (F, S, I).
LXpeak (MaxP) - Vršna (PEAK) vrednost u celom mernom intervalu.
LA,pk(MaxP)=85.1dB
LC,peak
85.1 82.4 80.1 81.3 84.9 83.2 84.5 LApk(Peak)
Merne veličine
LAeq - ekvivalentni nivo buke (crvena linija)
Pri merenju ekvivalentnog nivoa buke u početku su promene znatno veće, dok se kasnije nivo stabilizuje.
LAIeq - ekvivalentni nivo buke određen impulsnom karakteristikom
LAIeq - LAeq - ocena impulsnog sadržaja buke.
LAIeq - LAeq >10dB
Kalibracija mernog lanca
Pre svakog merenja neophodno je izvršiti kalibraciju mikrofona i instrumenta zajedno.
Kalibracijom se:
proverava funkcija mernog sistema od mikrofona do sistema za indikaciju
obezbeđuje pouzdanost i preciznost merenja.
Pretvarač Pretpojačavač Težinske krive Detektor
Filtri
IZLAZ
Sistem za analizu signala
Detektor
Ukupni nivo
Frekvencijski
spektar
Pretvarač Pretpojačavač Težinske krive Detektor
Filtri
IZLAZ
Sistem za analizu signala
Detektor
Ukupni nivo
Frekvencijski
spektar
Pretvarač Pretpojačavač Težinske krive Detektor
Filtri
IZLAZ
Sistem za analizu signala
Detektor
Ukupni nivo
Frekvencijski
spektar
Mikrofon, kao najosetljivija karika mernog lanca, fabrički se kalibriše čime mu se definiše osetljivost data u njegovoj kalibarcionoj karti.
Osetljivost mikrofona, data u mV/Pa, potrebno je uneti kao početni podatak pri kalibraciji mernog lanca.
Osetljivost mikrofona je potrebno proveravati u određenim intervalima laboratorijskim metodama.
U istim intervalima se etalonira i merilo nivoa zvuka.
Kalibracija mernog lanca
Za terenska merenja primenjuje se jednostavniji metod kalibracije mernog lnaca pomoću kalibrisanih izvora zvuka.
Kalibrisani izvor zvuka na definisanoj frekvenciji generiše zvučno polje definisanog nivoa.
Za kalibraciju mernog lanca za merenje nivoa buke uglavnom se koriste dva tipa kalibrisanih izvora zvuka:
pistonfon,
akustički kalibrator zvuka.
Kalibracija mernog lanca
ISO 9612:2009. – Kalibracija na terenu obuhvata proveru akustičke kalibracije celog mernog
sistema,
– Kalibracija na terenu mora da obuhvata primenu kalibratora zvuka koji zadovoljava zahteve IEC 60942:2003, klasa 1.
– Kalibracija na terenu mora da se izvrši na tihoj lokaciji.
– Pre svake serije merenja i na početku svake dnevne serije merenja mora da se vrši kalibracija na terenu sa odgovarajućim podešavanjem.
– Na kraju svake serije merenja i na kraju svake dnevne serije merenja mora da se vrši kalibracija na terenu bez podešavanja.
– Ako se očitavanje na bilo kojoj frekvenciji na kraju serije merenja razlikuje od očitavanja za istu frekvenciju na početku te serije za više od 0,5 dB, onda rezultati te serije merenja moraju da se odbace.
Kalibracija mernog lanca
ISO 1996-2:2007. – Pre i posle svake serije merenja se vrši kalibracija na terenu sa
odgovarajućim podešavanjem.
ISO 1996-2:2017. – Slično kao ISO 9612:2009.
– „At the beginning and at the end of every measurement the entire sound pressure level measuring system shall be checked at one or more frequencies by means of a sound calibrator meeting the requirements for a class 1 instrument according to IEC 60942. Without any further adjustment, the difference between the readings of two consecutive checks shall be less than or equal to 0,5 dB. If this value is exceeded, the results of measurements obtained after the previous satisfactory check shall be discarded.“
Kalibracija mernog lanca
Pistonfon proizvodi nivo od 124dB na frekvenciji od 250Hz, sa tačnošću od 0.2dB.
Zvuk generiše uz pomoć dva mala klipa koja se pokreću pomoću baterijski napajanog motora.
Kalibracija je zavisna od primenjene ponderacione krive. Ako se pri kalibraciji koristi A-ponderaciona kriva instrument treba da pokaže:
124 dB - 8.6 dB=115.4 dB
jer je 8.6 dB slabljenje A-ponderacione krive na 250 Hz.
Korišćenjem linearne pnderacione krive (“Z”), instrument treba da pokaže vrednost 124 dB.
Kalibracija mernog lanca
Kalibrator zvuka proizvodi nivo od 94 dB na frekvenciji od 1000 Hz, sa tačnošću od 0.25 dB.
Zvuk generiše uz pomoć stabilnog oscilatora koji pobuđuje piezoelektrični element koji vibrira, kao i metalnu dijafragmu koja svojim oscilovanjem kreira zvučno polje.
Kalibracija mernog lanca