tema3 ruido ocupacional

TÉCNICAS DE MEDICIÓN DE RUIDOS - NORMATIVA DE APLICACIÓN

1

Curso: ACÚSTICA (66.67)Curso: ACÚSTICA (66.67)

INGENIERÍA INGENIERÍA ELECTRÓNICAELECTRÓNICAFacultad de IngenieríaFacultad de Ingeniería

Universidad de Buenos AiresUniversidad de Buenos Aires

1

TÉCNICAS DE MEDICIÓN DE RUIDOSTÉCNICAS DE MEDICIÓN DE RUIDOSNNORMATIVA DE APLICACIÓNORMATIVA DE APLICACIÓN

2 2

Ingeniería de Control Ingeniería de Control de de RuidosRuidosETAPAS DE PROYECTOETAPAS DE PROYECTO

1° Etapa: DEFINICIÓN DEL PROBLEMA

2° Etapa: DETERMINACIÓN DE LA REDUCCIÓN NECESARIA

3° Etapa: DISEÑO DE LA SOLUCIÓN:

1°) En las fuentes2°) En la propagación3°) En el receptor

3 3

Ingeniería de Control de RuidosETAPAS DE PROYECTO

Definición del problema y determinación de la reducción requerida

ES NECESARIO CARACTERIZAR EL RUIDO

(MEDIRLO)

4 4

TÉCNICAS DE MEDICIÓNTÉCNICAS DE MEDICIÓN

� Equipos de medición

� Normas generales

� Posicionamiento del equipo

� Procedimiento operativo

� Correcciones


2

5 5

TÉCNICAS DE MEDICIÓN

Equipos de medición:

- Medidores de nivel sonoro- Dosímetros- Analizadores de espectro- Medidores de vibraciones- Accesorios:

Fuentes de referenciaTrípodesProtector para vientoCables prolongadores

6 6

Los MNS deben responder a normas:

• IRAM 4074 “Medidor de nivel sonoro. Especificaciones generales” (IEC 60651)

• IEC 60804 “Medidores integradores”

• IRAM 4081 “Filtros de banda de octava, de media octava y de tercio de octava destinados al análisis de sonidos y vibraciones”

TÉCNICAS DE MEDICIÓNEquipos de medición: Medidores de Nivel Sonoro

7

� Existen MNS simples, que sólo registran el nivel global, en dBA; o complejos, capaces de medir niveles lineales (Z) o compensados en frecuencia (A, C); con diferentes respuestas temporales (S, F, I); espectros; etc.

� Los MNS integradores, no sólo miden niveles de presión sonora instantáneos, sino que son capaces de integrar, a lo largo de un cierto tiempo, valores “equivalentes”.

7

TÉCNICAS DE MEDICIÓNEquipos de medición: Medidores de Nivel Sonoro

8

MEDIDORES DE NIVEL SONORO

8


3

9

� Micrófono de alta calidad (respuesta “plana” para las audiofrecuencias)

� Pre-amplificador lineal

� Circuitos de compensación (A, C)

� Filtros pasabanda (1/1 octava o 1/3 de octava)

� Detectores:

� RMS con diferentes tiempos de integración (S, F, I)

� PICO

� Pantalla digital

Instrumentos para la medición de ruidoSISTEMA BÁSICO

9 10

Medidor de nivel sonoro integrador

DIAGRAMA EN BLOQUES

10

11

SONÓMETROS y ANALIZADORES DE ESPECTROS

11 12

ANÁLISIS ESPECTRAL

12


4

13 13

Módulo de canales de

entrada (ruido y vibraciones)

Módulo de canales de salida

(sistemas de excitación)

PULSE LAN - XI

TÉCNICAS DE MEDICIÓNInstrumentos: SISTEMAS DE ADQUISICIÓN DE DATOS

14

� La calibración de los medidores de nivel sonoro se realiza mediante un accesorio denominador “fuente de referencia acústica” (conocido como calibrador)

� Existen “calibradores” electrónicos y electromecánicos.

14

TÉCNICAS DE MEDICIÓNEquipos de Medición

FUENTES DE REFERENCIA ACÚSTICA

15

B&K 4231CALIBRADOR ELECTRÓNICO

94 y 114 dB – 1 kHz

B&K 4228PISTONPHONE124 dB – 250 Hz


FUENTES DE REFERENCIA ACÚSTICA

16

� Instrumento integrador que el operario lleva durante toda su jornada de trabajo, permitiendo conocer la “dosis de ruido” a la que estuvo expuesto. Es decir, el nivel de presión sonora continuo equivalente correspondiente al tiempo de exposición.

� Generalmente no indican el nivel sonoro, sino un porcentaje de la dosis, correspondiendo el 100% al nivel máximo permitido (por ej: 85 dBA durante una jornada laboral de 8 horas)

16

TÉCNICAS DE MEDICIÓNEquipos de Medición: DOSÍMETROS


5

17 17

TÉCNICAS DE MEDICIÓNEquipos de Medición: DOSÍMETROS

18

Un instrumento típico consta de:

� Un transductor: acelerómetro

� Un pre-amplificador de carga, que permite el uso de cables de gran longitud

� Un circuito integrador o diferenciador, para medir velocidad o desplazamiento

� Filtros pasa-altos, pasa-bajos y/o pasa-banda

� Un detector de valor eficaz y/o de valor pico-pico

� Un dispositivo indicador, analógico o digital

18

TÉCNICAS DE MEDICIÓNEquipos de Medición: MEDIDOR DE VIBRACIONES

19

Los sensores de vibraciones se clasifican en:

� De contacto: piezoeléctricos y electromagnéticos

� Transductores de no-contacto: capacitivos e inductivos

19

TÉCNICAS DE MEDICIÓNEquipos de Medición: MEDIDOR DE VIBRACIONES

20

1) Piezoeléctrico: Es el más utilizado. La señal eléctrica generada es proporcional a la aceleración. Se lo fija al elemento vibrante atornillándolo, pegándolo o con un imán permanente.

2) Electromagnético: Es un sensor de contacto, donde una bobina apoyada sobre el elemento vibrante se encuentra dentro del campo magnético de un imán permanente, suspendido mediante resortes de baja rigidez.

3) Capacitivo: Es un transductor de velocidad formado por un electrodo fijo al transductor y otro a la superficie vibrante.

4) Inductivo: Genera una señal eléctrica en una bobina, debido a la variación de un campo magnético, a causa de la vibración.

20


MEDIDORES DE VIBRACIONES - TRANSDUCTORES


6

21

MEDIDOR DE VIBRACIONES(vibrómetro)

21 22 22

Acelerómetro triaxial

Esquema en corte de un acelerómetro

piezoeléctrico


VIBRACIONES - ACELERÓMETROS

23 23


FUENTE DE REFERENCIA DE VIBRACIONES (CALIBRADOR)

24 24






� Correcciones


7

25 25

TÉCNICAS DE MEDICIÓNNormas generales

� Calibración antes y después de cada medición

� Valoración del nivel de ruido de fondo

� Previsión de los errores de medición:

• Efecto pantalla

• Distorsión direccional

• Efecto del viento

• Condiciones ambientales

26 26

TÉCNICAS DE MEDICIÓNNormas generales: CALIBRACIÓN

B&K 4231CALIBRADOR ELECTRÓNICO

94 y 114 dB – 1 kHzB&K 4228PISTONPHONE124 dB – 250 Hz

27 27

0

-20

-40

10 100 1 k 10 k

Lp

[dB]

Ponderación A

Frecuencia

[Hz]

-60

20 k2 k 5 k200 50020 50

∆L = 8.6dB

TÉCNICAS DE MEDICIÓNNormas generales: CALIBRACIÓN

28 28





• Efecto pantalla





8

29 29

� Valoración del nivel de ruido de fondo:

� Mismo índice y condiciones de medición que en las condiciones de evaluación

� En caso de no poder parar la fuente sonora se puede utilizar el L90


30 30

Actividad a

evaluar


Valoración del ruido de fondo o sonido residual

31 31

Sonido

residual


Valoración del ruido de fondo o sonido residual

32 32





• Efecto pantalla





9

33 33

0.5m

TÉCNICAS DE MEDICIÓNNormas generales – Evitar efecto pantalla

34

Micrófonos de incidencia aleatoria

34

TÉCNICAS DE MEDICIÓNNormas generales – Evitar distorsión direccional

35 35

Micrófonos de lectura frontal

TÉCNICAS DE MEDICIÓNNormas generales – Evitar distorsión direccional

36 36

TÉCNICAS DE MEDICIÓNNormas generales – Considerar efecto del viento

Protector para viento


10

37 37

TÉCNICAS DE MEDICIÓNNormas generales – Registro de condiciones ambientales

Estación meteorológica y micrófono con protector para viento

38

Ejemplo de análisis espectral de ruido urbano:• Micrófonos a diferentes alturas: 1,5 m y 4 m• Distancia desde la fuente sonora: 15 m

39

Ejemplo de análisis espectral de ruido urbano:• Micrófonos a diferentes alturas: 1,5 m y 4 m• Distancias desde la fuente sonora: 115 m

40

Ejemplo de análisis espectral de ruido urbano:• Micrófonos a diferentes alturas: 1,5 m y 4 m• Distancias desde la fuente sonora: 115 m


11

41 41






� Correcciones

42 42

1.2 - 1.5 m

TÉCNICAS DE MEDICIÓNPosicionamiento del equipo de medición

respecto del piso

43 43

1 m


respecto de planos reflejantes verticales en interiores

44 44

Mín. 3.5 m 1 – 2 m

� -� -

Para minimizar la influencia de las reflexiones en fachadas


respecto de planos reflejantes verticales en exteriores


12

45 45






� Correcciones

46 46

� Respuesta del detector (ponderación temporal)

� Red de ponderación en frecuencias

� Según el tipo de ruido:

� Índice

�Número de mediciones

�Duración de las mediciones

TÉCNICAS DE MEDICIÓNProcedimiento operativo

47

DETECTOR RMS - RESPUESTAS TEMPORALES normalizadas:

• Lenta (slow, S): Promediación sobre 1 segundo

• Rápida (fast, F): Promediación sobre 125 ms. Puede seguir grandes fluctuaciones temporales del sonido a medir.

• Impulsiva (impulse, I): Puede seguir variaciones de ruido de tipo impulsivo (elevación abrupta de nivel sonoro y de corta duración).Promediación de subida: 35 ms, Promediación de caída: 1 s

DETECTOR PICO - RESPUESTA TEMPORAL normalizada:• Pico (Peak, P): valor de pico. Tiempos de subida del orden de los

50 microsegundos. Sirve para evaluar el riesgo de daños en el oído, ante un impulso muy corto pero muy intenso.

47

TÉCNICAS DE MEDICIÓNProcedimiento operativo – CONSTANTES DE TIEMPO

48 48


Medidores de nivel sonoro - PONDERACIÓN TEMPORAL


13

49 49



50 50



51

� En lo posible, las mediciones se efectuarán de acuerdo con procedimientos normalizados.

� En general, se recomienda la respuesta FAST, excepto para detección de componentes impulsivas.

51


RESPUESTA DEL DETECTOR (PONDERACIÓN TEMPORAL)

52 52



� Según el tipo de ruido:

� Índice





14

53 53

Mediciones subjetivas:

� Curva “A” – Se corresponde con la respuesta del oído humano cuando los niveles son bajos.

� Curva “C” - Emula la respuesta del oído humano cuando los niveles son altos.


REDES DE PONDERACIÓN EN FRECUENCIA

54 54

0

-20

-40

10 100 1 k 10 k

Lp

[dB]

A

CAC

Lin.

Frecuencia

[Hz]-60

20 k2 k 5 k200 50020 50

Re

sp

ue

sta

Re

lativ

a, d

B


REDES DE PONDERACIÓN EN FRECUENCIA: “A”, “C”, “Z”

55 55

• Siempre que se tenga que evaluar la molestia que genera un sonido, habrá que utilizar la red de ponderación A (medición subjetiva).

• Cuando haya que valorar parámetros , por ejemplo para caracterizar fuentes o propiedades acústicas de materiales, se utilizará respuesta lineal o red de ponderación Z (medición objetiva).


REDES DE PONDERACIÓN EN FRECUENCIA

56 56



� Registro según el tipo de ruido:

� Índice





15

57 57

CONTINUO

DISCONTINUO

Uniforme

Variable

Determinístico

Aleatorio

TÉCNICAS DE MEDICIÓNProcedimiento operativo - TIPOS DE RUIDOS

58 58

RUIDO APROXIMADAMENTE

CONTINUO


REGISTRO SEGÚN EL TIPO DE RUIDO

59 59

RUIDO CON GRANDES

VARIACIONES DE NIVEL



6060

RUIDO CON VARIACIONES ALEATORIAS




16

61

Tiempo

LpAmáx

LpAmín

LpA [dB]

t

82.4

62.8

Procedimiento operativo – REGISTRO DEL RUIDOParámetros acústicos: LAmáx y LAmín

NIVELES MÍNIMO Y MÁXIMO

62 62

LAeq

T

LA

Tiempo

Si existe un ruido variable que permanece un tiempo T, el NSCE es aquel que mantenido en forma constante durante el lapso T,

contiene igual energía que el ruido variable

Procedimiento operativo – REGISTRO DEL RUIDOParámetros acústicos: LAeq,T , en dB

NIVEL SONORO CONTINUO EQIVALENTE PONDERADO “A”

63 63

LAeq

T

LA

Tiempo

( )

≈

= ∑∫

=

n

i

L

i

TA

TAeq

Ai

tT

dtP

tp

TL

1

10

0

2

0, 10

1log10

1log10

Procedimiento operativo – REGISTRO DEL RUIDOParámetros acústicos: LAeq,T , en dB

NIVEL SONORO CONTINUO EQIVALENTE PONDERADO “A”

64 64

Lp

Tiempo

SEL 1 SEL 2

Procedimiento operativo – REGISTRO DEL RUIDOParámetros acústicos: LAE , en dB

NIVEL DE EXPOSICIÓN SONORA PONDERADO “A”


17

65

Tiempo

1 s

Leq

LAeq [dB]

SEL

T

+===

s

TLLLSEL TAeqAEspA 1

log10,1,



66

( )

( )

( )

2

200

2

20 0

0

0

110 log

110 log

Siendo:

1 (tiempo de referencia)

P 20 (Presión sonora de referencia)

: presión sonora instantánea

T

Aeq

AE

p tL dt

T P

p tL dt

T P

T s

Pa

p t

µ

+∞

−∞

=

=

=

=

∫

∫



67 67

Procedimiento operativo – REGISTRO DEL RUIDOParámetros acústicos: LAFN,T , en dB

NIVELES ESTADÍSTICOS, PONDERADOS “A”

100% Tiempo

Tiempo

L10

L90

dB(A)

a b

10% tiempo

a + b = 10% tiempo

68

CLIMA DE RUIDO: Descriptor de la “variabilidad temporal” de los niveles sonoros (fluctuaciones)

Clima = LA10 – LA90

Criterio:mayor clima de ruido mayor molestia

Procedimiento operativo – REGISTRO DEL RUIDOParámetros acústicos: LAFN,T , en dB

NIVELES ESTADÍSTICOS, PONDERADOS “A”


18

69

TÉCNICAS DE MEDICIÓNProcedimiento operativo – Registro de ruido urbano

PARÁMETROS CARACTERÍSTICOS

70

Ejemplos:

� Continuo uniforme:LAeq - 3 mediciones de 15 s, cada 1’

� Continuo no uniforme LAeq , LAN , LA,máx - 3 mediciones de 10-15´

� Discontinuo o de eventos discretos:LA,máx y LAE - 3 mediciones del suceso

70

TÉCNICAS DE MEDICIÓNProcedimiento operativo – REGISTRO DEL RUIDO

Parámetros, duración y Nº mediciones

71 71






� Correcciones

72

� Por tonos puros

� Por componentes impulsivas

� Por componentes de bajas frecuencias

72


CORRECCIONESCORRECCIONES


19

73 73

TÉCNICAS DE MEDICIÓNTÉCNICAS DE MEDICIÓNCORRECCIONES CORRECCIONES -- Detección de tonos puros

74

� Análisis espectral del sonido, en tercios de octavasentre 20 Hz y 10 kHz

� Calcular la diferencia existente entre la presiónsonora de la banda considerada y la mediaaritmética de las cuatro bandas laterales.

� Existen tonos puros si la diferencia es superior a:

• 15 dB entre 25 Hz y 125 Hz

• 8 dB entre 160 Hz y 400 Hz

• 5 dB entre 500 Hz y 10 kHz

74

TÉCNICAS DE MEDICIÓNTÉCNICAS DE MEDICIÓNCORRECCIONESCORRECCIONES

Ejemplo de criterio de corrección por tonos puros

75 75

Impulse

> 5 dBA

t

t

Lp

Lp

Fast

TÉCNICAS DE MEDICIÓNTÉCNICAS DE MEDICIÓNCORRECCIONESCORRECCIONES

Corrección por componentes impulsivas

76

Ingeniería AcústicaIngeniería Acústica

76

Es la rama de la Ingeniería que trata de las aplicaciones tecnológicas de la acústica

Diferentes campos:

• Ingeniería de control de ruido

• Ensayos de propiedades acústicas de materiales

• Ensayos de medición de ruidos emitidos por maquinarias, equipos, juguetes, etc.

• Mediciones de ruido urbano o laboral

� Normas nacionales: IRAM http://www.iram.org.ar


20

77 77

MEDICIONES DE RUIDO MEDICIONES DE RUIDO

� Sonido o ruido es sólo una calificación subjetiva. Enacústica, puede ser necesario medir el nivel depresión sonora del campo acústico generado dentrode un recinto, como el grado de exposición al ruidoal que está sometido un trabajador en una fábrica ocualquier persona en ambiente urbano.

� Todas son mediciones, pero cada una de ellas tieneuna técnica específica.

� En lo posible, las mediciones se efectuarán deacuerdo con PROCEDIMIENTOS NORMALIZADOS

78 78

Estudio del control del sonido en recintos, tanto del aislamiento acústico como del acondicionamiento en el interior de los

mismos (salas de ensayos, teatros, aulas, etc)

• Normas de aplicación:

�IRAM 4063 (ISO 140) e IRAM 4043 (ISO 717): Ensayos normalizados de aislamiento acústico (laboratorio e in situ)

�IRAM 4065 (ISO 354): Ensayos normalizados de absorción sonora en cámara reverberante.

�IRAM 4070: Ruidos de fondo. Uso de perfiles NC y RC.�IRAM 4077: Vibraciones en edificios.�IRAM 4109: Medición de parámetros acústicos en recintos.

Acústica ArquitectónicaAcústica Arquitectónica

79 79

Estudio del ruido urbano y sus efectos en las personas y la naturaleza

• Legislación vigente:

�CABA: Ley 1540/04 – Decreto Reglamentario 740/07

• Normas de aplicación:

�IRAM 4062: Ruidos molestos al vecindario. Método de medición y clasificación

�IRAM 4113 (ISO 1996): Descripción, medición y evaluación del ruido ambiental

Acústica AmbientalAcústica Ambiental

80 80

Estudio del ruido al que están sometidas las personas en ambientes de trabajo, y de los efecto que les produce en su salud

• Legislación vigente:� Ley 19587/72 – Decreto 351/79 – Resolución 295/03

• Normas de aplicación:� IRAM 4125: Selección, uso y mantenimiento de protectoresauditivos.

� IRAM 4126: Ensayos de protectores auditivos. � IRAM 4060: Estimación de la atenuación de protectores auditivos.

� IRAM 4078: Exposición humana a vibraciones.� IRAM 4079: Niveles máximos admisibles en ámbitos laborales para evitar deterioro auditivo.

Acústica LaboralAcústica Laboral


21

81 81

Acústica Ambiental:Acústica Ambiental:FUENTES DE RUIDO AMBIENTALFUENTES DE RUIDO AMBIENTAL

Medios de transporteTráfico rodadoTráfico ferroviarioTráfico aéreo

Actividades De ocio nocturnoIndustrialesComunitarias

Obras públicas y obras civiles

82 82

FUENTES DE RUIDO AMBIENTALFUENTES DE RUIDO AMBIENTALComparaciónComparación

Más ruidoso:Tráfico aéreo

Más población afectada :Tráfico rodado o urbano

Más denuncias:Actividades nocturnas

83 83

Norma IRAM 4062/01: Norma IRAM 4062/01: Ruidos molestos al vecindarioRuidos molestos al vecindario

Expresa el método de medición de los niveles de ruidoproducidos por fuentes sonoras, que trascienden alvecindario y que puedan producir molestias.

Da un criterio de evaluación para determinar si el ruidoes, o no, molesto.

No es aplicable para evaluar molestias producidas por elruido de tráfico.

Determina un nivel de evaluación a partir de la medicióndel nivel sonoro continuo equivalente LAeq , aplicándoleuna serie de factores de corrección que tienen encuenta:� Las características del ruido a evaluar� El ruido de fondo� Las condiciones más desfavorables para el receptor

84 84


][, dBAKLL TAeqE +=

Nivel de evaluación: NSCE correspondiente al horario dereferencia, y corregido por sus características tonales y/oimpulsivas

Factor de corrección, por carácter tonal y/o impulsivo:

dBAK 5=

Ruido de fondo:� Medido (LF)� Calculado (LC)


22

85 85


Corrección por carácter tonal:Se realiza un análisis espectral enbandas de tercios de octava.Cuando en una banda el nivel depresión sonora supera al menos en5 dB al nivel de presión sonora deambas bandas adyacentes, seconfirma la presencia decomponentes tonales en el ruido.

K = 5 dBA

86 86


Corrección por carácter impulsivo:

Se mide el nivel máximo de ruido con ponderación

temporal lenta (LASmáx) y con ponderación temporal

impulsiva (LAImáx). Cuando la diferencia entre ambos

valores sea superior a 5 dBA, se confirma la presencia de componentes impulsivas en el

ruido.LAImáx – LASmáx ≥ 5 dBA

K = 5 dBA

Impulse

> 5 dBA

t

t

Lp

Lp

Fast

87 87

Norma IRAM 4062/01: Norma IRAM 4062/01: Ruidos molestos al vecindarioRuidos molestos al vecindarioRUIDO DE FONDORUIDO DE FONDO

Ruido de fondo calculado (LC):

][dBKKKLL HUZBC +++=

LB: Nivel básico (40 dBA)KZ : Factor de corrección por zonaKU : Factor de corrección por ubicación en la fincaKH : Factor de corrección por horario

88 88

IRAM 4062/01IRAM 4062/01

KZ :Factor de corrección por zona


23

89 89

IRAM 4062/01IRAM 4062/01

KU: Factor de corrección por ubicación en la finca

90 90

IRAM 4062/01IRAM 4062/01

KU: Factor de corrección por horario

91 91


MOLESTONOESdBALóLL

MOLESTOESdBALóLL

CFE

CFE

⇒<−

⇒≥−

8)(

8)(

Criterio de evaluación:

Ruido de fondo: si se tienen ambos valores (LF y LC),se utiliza el menor de los dos.Si el ruido a evaluar incrementa en 8 dBA, o más, alruido de fondo de la vivienda del receptor, es calificadocomo MOLESTO.Si el ruido es tonal o impulsivo, con que aumente en3 dBA al ruido de fondo, es suficiente para que seaconsiderado como MOLESTO.

92 92

IRAM 4062/01 IRAM 4062/01 -- EjemploEjemplo

El ruido a evaluar trasciende desde una industria y esgenerado por maquinaria que funciona las 24 horas. No esde carácter tonal ni impulsivo. La vivienda afectada estáubicada en una zona residencial.

Nivel sonoro medido en la vivienda: LAeq = 48 dBA

Ruido de fondo medido en la vivienda: LF = 43 dBA

Posición de medición: en dormitorio, no lindero con la víapública.


24

93 93

IRAM 4062/01 IRAM 4062/01 EjemploEjemplo

Ruido de fondo calculado (Lc):

Corrección por zona

dBAKZ 5+=

94 94


Ruido de fondo calculado (Lc):Corrección por

ubicación en la finca

dBAKU 5−=

95 95


Ruido de fondo calculado (Lc):Corrección por

horario

dBAKH 5−=

96 96

IRAM 4062/01 IRAM 4062/01 -- EjemploEjemplo

Ruido de fondo calculado (LC):

dBALdBAL

L

KKKLL

FC

C

HUZBC

4335

3555540

=<=⇒

=−−+=

+++=

dBALKLL ETAeqE 4848048, =⇒=+=+=

Nivel de evaluación:

EVALUACIÓN:

MOLESTOES133548 ⇒=−=− dBALL CE

tema3 ruido ocupacional

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