有效感觉噪声级室外测量法检测便器水箱进水噪声的方法技术

本发明专利技术涉及一种便器水箱进水阀进水噪声的检测方法，检测步骤包括：实验设施要求；样品安装调试；声源室外矩形测量表面确定；声压级测量；有效感觉噪声级计算及背景噪声和测试环境修正；结果评价；其特别之处在于：在声源室外应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”对声源室外矩形测量表面上以有效感觉噪声级LEPN表征的进水阀进水噪声进行精准定量检测。本发明专利技术规定对声源室外矩形测量表面上进水噪声的A计权时间平均最大声压级L′pAi(ST)(max)和背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(50)进行测定，计算其在特定补水周期内的有效感觉噪声级LEPN；同时提供结果评价依据。本发明专利技术填补了进水阀进水噪声检测技术领域空白，实现了方法的科学性和结果的可比性，能够为便器水箱配件企业改进生产工艺、规范市场秩序提供检测技术支撑。

An Outdoor Measurement Method of Effective Sensory Noise Level for Detecting Intake Noise of Toilet Tank

The invention relates to a method for detecting the noise of water intake valve of toilet water tank. The detection steps include: requirement of experimental facilities; sample installation and debugging; determination of rectangular measuring surface of sound source outdoor; measurement of sound pressure level; calculation of effective sensory noise level and correction of background noise and test environment; evaluation of results; and its speciality is that the A-weighted equivalent sound level of sound level meter is applied outdoors of sound source. The fast time weighting characteristic \F\ and the function key \peak\ are used to accurately and quantitatively detect the intake noise of the intake valve on the rectangular measuring surface of the sound source outdoor, which is characterized by the LEPN of the effective sense noise level. The invention provides that the weighted time average maximum sound pressure level L'pAi (ST) (max) and the weighted cumulative percentage time average sound pressure level L'pAi (B) (50) of background noise are measured on the outdoor rectangular measuring surface of the sound source, and the effective sensory noise level LEPN of the sound source in a specific water supplement period is calculated; at the same time, the evaluation basis of the results is provided. The invention fills in the blank of the technical field of intake valve noise detection, realizes the scientificity of the method and the comparability of the results, and can provide technical support for the toilet water tank fittings enterprises to improve the production process and standardize the market order.

【技术实现步骤摘要】
有效感觉噪声级室外测量法检测便器水箱进水噪声的方法
本专利技术涉及噪声定量测试方法，具体是一种应用声级计A计权等效声级的慢时间计权特性“S”对声源室外矩形测量表面上以有效感觉噪声级LEPN表征的便器水箱进水阀进水噪声进行检测的方法，属于便器水箱配件理化性能检测

技术介绍
近年来，卫生间作为基本的民生问题和重要的文明窗口，其建设质量不容忽视，伴随着坐便器及其水箱配件在餐饮、旅游、居家等民生重点领域使用量的递增以及人们健康环保意识的增强，便器水箱进水噪声监测及防控日益受到社会各界普遍关注。进水阀作为便器水箱配件的核心部件，其进水噪声在坐便器冲洗噪声中所占权重较高，直接影响和决定着冲洗噪声的量值水平。由于便器冲洗过程所产生的噪声类属液体动力性噪声范畴，大致由管道的结构振动噪声、水的流体噪声和气穴噪声三部分构成；而流体噪声为冲洗噪声的重要源泉，主要包括水在坐便器水圈内和内壁上流动的噪声、水在坐便器内旋转的噪声以及排污后期虹吸被破坏和进水阀补水时的噪声；因此冲洗噪声除与坐便器本身的内部结构息息相关外，在很大程度上受制于便器水箱进水阀的进水噪声。由于噪声具有声波传播的一切特性，随着传播距离的增加，声强度逐渐减弱，遇到障碍物时声波将发生反射、衍射、散射、吸收等现象；其中与进水阀进水噪声测试密切相关的传播特性为声波的指向性，即在与声源距离相同的位置处，由于噪声源具有鲜明的指向性，使得不同方向上接收到的声强存在一定的能量差异。实验表明，在进水阀进水过程中，水箱上方声强最大、前方次之、左方及右方弱之、后方噪声强度最小；因此在实际测量时须利用噪声源的指向性合理设置测点分布。近年来，出于环保部门的执法需求，我国噪声检测标准体系虽得到长足发展，但现有专业性噪声测试规范所涉领域仅限于室内外环境、车辆、设备、电器等，尚未涉及进水阀进水噪声测定领域。为严格水箱配件产品质控，2011年国家分布实施强制性标准GB26730-2011《卫生洁具便器用重力式补水装置及洁具机架》，明确规定进水阀“进水过程中产生的噪声应不大于55dB(A)”。但该标准第7.5条“噪声试验”中有关进水阀进水噪声检测方法的技术要求却极其简单，“在环境噪声不高于30dB(A)的测试室，将进水阀安装在距地面高度为400mm的标准水箱上，不加水箱盖；安置精度不小于0.1dB(A)的声级计，使其探测头距水箱前表面1m，高于地面1m；将进水动压力调整到0.3MPa，打开进水阀，10s后开始测量，记录进水全过程的最高噪声值.重复三次，报告算术平均值。”既未涉及声源基准体、测量表面等声学原理，也缺失相应的结果计算公式、数据修约和测量不确定度等关键
技术实现思路
；导致进水阀进水噪声检测操作缺乏科学性和规范性，结果数据不具备可比性与重复性，难以对产品质量提升和市场秩序规范起到应有的引领和支撑作用。经对河北、广东、河南等国内主产地进行广泛调研后发现，由于相关测试技术的缺失，难以对产品质量进行准确定量验证。检测方法的匮乏在一定程度上影响着企业对新技术的推广、困扰着消费者对产品的信任、制约着产业的进一步发展。目前，卫浴产品已被列入质量提升重点领域，完善卫生陶瓷及其配套产品检测方法标准体系，研发便器水箱进水阀进水噪声检测技术已是大势所趋。因此，为促进相关产品质量提升，补齐影响群众生活品质的卫生间短板，亟待强化专利技术对标准研制的支撑作用；此项专利技术专利的问世对于助力我国便器水箱配件产业转型升级具有一定现实意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种应用声级计A计权等效声级的慢时间计权特性“S”对声源室外矩形测量表面上以有效感觉噪声级LEPN表征的便器水箱进水阀进水噪声进行检测的方法，能够解决进水阀进水噪声乃至洗面器等卫浴陶瓷进水/排水噪声精准定量测试问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种便器水箱进水阀进水噪声检测方法，检测步骤包括：(1)实验设施要求；(2)样品安装及调试；(3)声源室外矩形测量表面及其传声器位置阵列确定；(4)声压级测量；(5)有效感觉噪声级计算及背景噪声和测试环境修正；(6)检测结果评价；其特征在于，在声源室外部特定空间中应用声级计A计权等效声级的慢时间计权特性“S”对以有效感觉噪声级LEPN表征的进水阀进水噪声进行精准定量检测，具体的：在声压级测量中：(1)对声源室外矩形测量表面上的便器水箱进水阀进水噪声进行测量前，先参考CJ/T312-2009《建筑排水管道系统噪声测试方法》中相关规定；针对各类建筑物中进水阀样品典型的安装条件，明确有关声源室建筑结构要求，确定测试环境本底噪声范围，设定声源室外部特定空间中矩形测量表面的传声器位置阵列；(2)以便器水箱进水阀的特定补水周期作为声频信号采集的积分时间，在声源室外部特定空间中应用声级计A计权等效声级的慢时间计权特性“S”测定矩形测量表面上背景噪声的累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(50)；然后在0.30MPa±0.05MPa的试验动压力条件下，启动进水阀补水装置；针对便器水箱不同的补水量(半冲或全冲)测试要求，在声源室外部特定空间中应用声级计A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”测定补水周期内矩形测量表面上进水阀进水噪声的时间平均最大声压级L′pAi(ST)(max)。在有效感觉噪声级计算中：根据GB/T3767-2016和GB9661-1988中相关概念及计算公式，在0.30MPa±0.05MPa的试验动压力条件下，以便器水箱进水阀的特定补水周期作为声频信号采集的积分时间，将声级计在声源室外矩形测量表面上测得的进水噪声的时间平均最大声压级L′pAi(ST)(max)及背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(50)作为基础数据，计算其相应的时间平均声压级均值和并对背景噪声修正值K1A和测试环境修正值K2A的影响进行分析。推导得出既定动压力条件下每个便器水箱进水阀样品进水噪声的有效感觉噪声级LEPN及每组样品进水噪声有效感觉噪声级的平均值同时明确相应的数据修约要求和测量不确定度范围；在结果评价中：(1)针对0.30MPa±0.05MPa的试验动压力范围，选取每个便器水箱进水阀样品在特定补水周期(半冲或全冲)条件下，应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”经声源室外矩形测量表面法测得的进水噪声有效感觉噪声级LEPN作为该样品进水噪声的评价指标；每组进水阀样品的进水噪声评价指标为其三个样品在既定动压力范围及特定补水周期条件下，经声源室外矩形测量表面法测得的进水噪声有效感觉噪声级LEPN的算术平均值(2)采用声源室外矩形测量表面法对0.30MPa±0.05MPa的试验动压力条件下，特定补水周期内便器水箱进水阀的进水噪声进行测试后，当某个样品进水噪声的有效感觉噪声级LEPN大于此组3个样品进水噪声有效感觉噪声级LEPN算术平均值的10％时，需要重新提取一组样品重复实验；并计算前后两组便器水箱进水阀样品在既定动压力条件下，应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”经声源室外矩形测量表面法测得的进水噪声有效感觉噪声级LEPN的算术平均值如果某个样品进水噪声有效感觉噪声级LEPN大于这两组6个样品进水噪声有效感觉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便器水箱进水阀进水噪声检测方法，检测步骤包括：(1)实验设施要求；(2)样品安装及调试；(3)声源室外矩形测量表面及其传声器位置阵列确定；(4)声压级测量；(5)有效感觉噪声级计算及背景噪声和测试环境修正；(6)检测结果评价；其特征在于，在声源室外部特定空间中应用声级计A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”对声源室外矩形测量表面上以有效感觉噪声级LEPN表征的进水阀进水噪声进行精准定量检测，具体的：在声压级测量中：(1)对声源室外矩形测量表面上的便器水箱进水阀进水噪声进行测量前，先参考CJ/T 312‑2009《建筑排水管道系统噪声测试方法》中相关规定；针对各类建筑物中进水阀样品典型的安装条件，明确有关声源室建筑结构要求，确定测试环境本底噪声范围，设定声源室外部特定空间中矩形测量表面的传声器位置阵列；(2)以便器水箱进水阀的特定补水周期作为声频信号采集的积分时间，在声源室外部特定空间中应用声级计A计权等效声级的慢时间计权特性“S”测定矩形测量表面上背景噪声的累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(50)；然后在0.30MPa±0.05MPa的试验动压力条件下，启动进水阀补水装置；针对便器水箱不同的补水量(半冲或全冲)测试要求，在声源室外部特定空间中应用声级计A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”测定补水周期内矩形测量表面上进水阀进水噪声的时间平均最大声压级L′pAi(ST)(max)。在有效感觉噪声级计算中：根据GB/T 3767‑2016和GB 9661‑1988中相关概念及计算公式，在0.30MPa±0.05MPa的试验动压力条件下，以便器水箱进水阀的特定补水周期作为声频信号采集的积分时间，将声级计在声源室外矩形测量表面上测得的进水噪声的时间平均最大声压级L′pAi(ST)(max)及背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(50)作为基础数据，计算其相应的时间平均声压级均值...

【技术特征摘要】
1.一种便器水箱进水阀进水噪声检测方法，检测步骤包括：(1)实验设施要求；(2)样品安装及调试；(3)声源室外矩形测量表面及其传声器位置阵列确定；(4)声压级测量；(5)有效感觉噪声级计算及背景噪声和测试环境修正；(6)检测结果评价；其特征在于，在声源室外部特定空间中应用声级计A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”对声源室外矩形测量表面上以有效感觉噪声级LEPN表征的进水阀进水噪声进行精准定量检测，具体的：在声压级测量中：(1)对声源室外矩形测量表面上的便器水箱进水阀进水噪声进行测量前，先参考CJ/T312-2009《建筑排水管道系统噪声测试方法》中相关规定；针对各类建筑物中进水阀样品典型的安装条件，明确有关声源室建筑结构要求，确定测试环境本底噪声范围，设定声源室外部特定空间中矩形测量表面的传声器位置阵列；(2)以便器水箱进水阀的特定补水周期作为声频信号采集的积分时间，在声源室外部特定空间中应用声级计A计权等效声级的慢时间计权特性“S”测定矩形测量表面上背景噪声的累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(50)；然后在0.30MPa±0.05MPa的试验动压力条件下，启动进水阀补水装置；针对便器水箱不同的补水量(半冲或全冲)测试要求，在声源室外部特定空间中应用声级计A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”测定补水周期内矩形测量表面上进水阀进水噪声的时间平均最大声压级L′pAi(ST)(max)。在有效感觉噪声级计算中：根据GB/T3767-2016和GB9661-1988中相关概念及计算公式，在0.30MPa±0.05MPa的试验动压力条件下，以便器水箱进水阀的特定补水周期作为声频信号采集的积分时间，将声级计在声源室外矩形测量表面上测得的进水噪声的时间平均最大声压级L′pAi(ST)(max)及背景噪声的A计权累计百分数时间平均声压级LpAi(B)(50)作为基础数据，计算其相应的时间平均声压级均值和并对背景噪声修正值K1A和测试环境修正值K2A的影响进行分析。推导得出既定动压力条件下每个便器水箱进水阀样品进水噪声的有效感觉噪声级LEPN及每组样品进水噪声有效感觉噪声级的平均值同时明确相应的数据修约要求和测量不确定度范围；在结果评价中：(1)针对0.30MPa±0.05MPa的试验动压力范围，选取每个便器水箱进水阀样品在特定补水周期(半冲或全冲)条件下，应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”经声源室外矩形测量表面法测得的进水噪声有效感觉噪声级LEPN作为该样品进水噪声的评价指标；每组进水阀样品的进水噪声评价指标为其三个样品在既定动压力范围及特定补水周期条件下，经声源室外矩形测量表面法测得的进水噪声有效感觉噪声级LEPN的算术平均值(2)采用声源室外矩形测量表面法对0.30MPa±0.05MPa的试验动压力条件下，特定补水周期内便器水箱进水阀的进水噪声进行测试后，当某个样品进水噪声的有效感觉噪声级LEPN大于此组3个样品进水噪声有效感觉噪声级LEPN算术平均值的10％时，需要重新提取一组样品重复实验；并计算前后两组便器水箱进水阀样品在既定动压力条件下，应用声级计的A计权等效声级的快时间计权特性“F”和功能键“peak”经声源室外矩形测量表面法测得的进水噪声有效感觉噪声级LEPN的算术平均值如果某个样品进水噪声有效感觉噪声级LEPN大于这两组6个样品进水噪声有效感觉噪声级LEPN算术平均值的10％，则弃之；取剩余进水阀样品进水噪声有效感觉噪声级LEPN的算术平均值作为该组便器水箱进水阀样品进水噪声的评价指标。2.根据权利要求1所述的便器水箱进水阀进水噪声的检测方法，其特征在于，所述的样品安装及调试，按下述步骤进行：(1)将同一厂家、同一批次生产的3个类型、规格、尺寸相同的便器水箱配件中进水阀样品作为一组，其使用方式可为侧按或顶按(单冲式或双冲式)；(2)配备符合国家标准GB26730-2011《卫生洁具便器用重力式冲水装置及洁具机架》技术要求的标准水箱或满足便器使用要求的冲洗水箱(其各部件符合GB26730-2011中相关技术要求)，标准水箱内腔尺寸为长×宽×高：400mm×175mm×300mm；标准水箱或冲洗水箱(不包括隐藏式水箱)各部件安装后的相对水位符合第5.4.1条要求，隐藏式水箱各部件安装后的相对水位符合第5.4.10.2条要求；(3)参照生产厂的使用说明将进水阀样品安装在试验水箱内部，对于配备补水装置的进水阀，补水管牢固地固定在进水阀上并标明额定补水比率，补水量能够满足便器水封回复要求；按照GB26730-2011中第5.2.3条、第5.2.4条和第5.2.8条规定，待测便器水箱进水阀样品在0.05MPa动压力下进水流量不小于0.05L/s、在0.50MPa动压力下进水流量不大于0.33L/s；经静压力和动压力密封性试验后，水箱水位上升高度不大于8mm，且进水阀关闭后无可见滴漏；排水至规定高度时进水阀能自动打开，进水至工作水位后能自动关闭，连续5次进水的工作水位高度差不大于5mm；(4)声源室为刚性壁面室，其建筑结构采用砖混或现浇混凝土墙，墙体面密度(包括两面抹灰层)为200kg/m2±50kg/m2；室内净高度不低于2.2m±0.5m，可用空间容积符合相关试验水箱安装要求；具备相应的给/排水条件，试验用水的动压力可调控；(5)当与装配待测进水阀样品的水箱配套使用的坐便器不靠近任何一面墙壁安装时，可将试验水箱通过支撑机架直接置于声源室内地面中央，不加水箱盖；使水箱底部距离室内地面的高度为450mm，并使其与室内任何一面墙壁之间距离不小于1.0m；同时确保冲洗功能正常；(6)当与装配待测进水阀样品的水箱配套使用的坐便器靠墙安装时，可将试验水箱通过支撑机架安放于声源室内某一面墙壁前面的地面上，不加水箱盖；使水箱底部距离室内地面的高度为450mm，水箱背面与所靠墙壁之间距离为15cm±5cm，并使其与声源室内其余三面墙壁之间距离不小于1.5m；同时确保冲洗功能正常；(7)当与装配待测进水阀样品的水箱配套使用的坐便器靠墙角安装时，可将试验水箱通过支撑机架置于声源室内某一个墙角附近的地面上，不加水箱盖；使水箱底部距离室内地面的高度为450mm，水箱背面及侧面与所靠墙壁之间距离为15cm±5cm，并使其与声源室内另外两面墙壁之间距离不小于1.5m；同时确保冲洗功能正常。3.根据权利要求1所述的便器水箱进水阀进水噪声的检测方法，其特征在于，所述的声源室外矩形测量表面传声器位置阵列的确定，按下述步骤进行：(1)测试室位于声源室的外部空间中，可作为一个独立且四面环绕声源室的房间，也可分别位于与声源室相邻接的2～4个相对独立的房间内，其总容积能够满足矩形测量表面传声器位置阵列的空间分布；室内混响时间介于5s～6s范围内，本底噪声不超过20dB；(2)当试验水箱不靠近任何一面墙壁安装时，确保传声器位置坐标均匀分布于测试室内；以测试室和声源室的共用墙壁底部中点作为坐标原点O，以地面作为水平方向的X轴和Y轴；在距离地面高度为1.0m且平行于地面的一个假想平面上建立矩形测量表面。沿此平面上平行于X轴且与共用墙壁相距1.0m、2.0m和3.0m的三个直线方向上均匀分布传声器位置。以坐标原点O在上述直线的投影作为传声器位置分布中心，在每个中心点各设定1个传声器位置，距其左、右0.7m和1.4m处再分别设定2个测点坐标；每条平行直线上共设5个传声器位置，相邻坐标之间相距0.7m；并确保传声器与测试室内其他墙壁之间的距离不小于0.7m。由各个传声器位置坐标连接而成且距离地面高度为1.0m的四个独立矩形即测量表面，其面积S＝4×2.8m×2.0m＝22.4m2；第1～15个传声器位置坐标(x,y,z)分别为(0,-1.0,1.0)、(0,-2.0,1.0)、(0,-3.0,1.0)、(0.7,-1.0,1.0)、(0.7,-2.0,1.0)、(0.7,-3.0,1.0)、(-0.7,-1.0,1.0)、(-0.7,-2.0,1.0)、(-0.7,-3.0,1.0)、(1.4,-1.0,1.0)、(1.4,-2.0,1.0)、(1.4,-3.0,1.0)、(-1.4,-1.0,1.0)、(-1.4,-2.0,1.0)、(-1.4,-3.0,1.0)。(3)当试验水箱紧靠声源室内其中一面墙壁安装时，则在测试室内以此面墙壁底部中点作为坐标原点O，以地面作为水平方向的X轴和Y轴；在距离地面高度为1.0m且平行于地面的一个假想平面上建立矩形测量表面。沿此平面上平行于X轴且与共用墙壁相距1.0m、2.0m、3.0m和4.0m的四个直线方向上均匀分布传声器位置。以坐标原点O在上述直线的投影作为其传声器位置分布中心，在每个中心点各设定1个传声器位置，距其左、右0.7m、1.4m和2.1m处再分别设定3个测点坐标；每条平行直线上共设7个传声器位置，相邻坐标之间相距0.7m；并确保传声器与测试室内其他墙壁之间的距离不小于0.7m。在测试室与声源室其他三面墙壁相邻接的空间中，参照上述第(2)条有关传声器位置的定位方法对每面共用墙壁附近空间的测点坐标进行设定。由各个传声器位置坐标连接而成且距离地面高度为1.0m的四个独立矩形即测量表面，其面积S＝3×2.8m×2.0m+4.2m×3.0m＝29.4m2；第1～28个传声器位置坐标(x,y,z)分别为(0,-1.0,1.0)、(0,-2.0,1.0)、(0,-3.0,1.0)、(0,-4.0,1.0)、(0.7,-1.0,1.0)、(0.7,-2.0,1.0)、(0.7,-3.0,1.0)、(0.7,-4.0,1.0)、(-0.7,-1.0,1.0)、(-0.7,-2.0,1.0)、(-0.7,-3.0,1.0)、(-0.7,-4.0,1.0)、(1.4,-1.0,1.0)、(1.4,-2.0,1.0)、(1.4,-3.0,1.0)、(1.4,-4.0,1.0)、(-1.4,-1.0,1.0)、(-1.4,-2.0,1.0)、(-1.4,-3.0,1.0)、(-1.4,-4.0,1.0)、(2.1,-1.0,1.0)、(2.1,-2.0,1.0)、(2.1,-3.0,1.0)、(2....

【专利技术属性】
技术研发人员：李文杰，宿雅彬，鲁学军，郝秋伟，李丽华，
申请(专利权)人：李文杰，
类型：发明
国别省市：河北,13