一种声源设备降噪方法技术

本发明专利技术涉及一种声源设备降噪方法，包括：采集声源设备的近场噪声信号和声源设备的本体振动信号，确定所述噪声信号的特征频段和带宽与所述振动信号的特征频段和带宽；根据所述噪声特征频段和带宽，建立室内声场仿真模型，计算室内声场分布特征；根据所述噪声信号的特征频段和带宽、所述振动信号的特征频段和带宽以及所述室内声场分布特征，设计吸声模块、隔声模块、消声模块和隔振模块。本发明专利技术技术方案具有良好的降噪效果，经降噪处理后工厂企业的站界声环境能够很好的满足GB12348的要求，特别适合变压器、电抗器、汽轮机等室内设备的噪声治理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及噪声控制
，更具体涉及一种声源设备降噪方法。
技术介绍
随着城市化的推进与工业化的发展，土地资源日益紧张，造成不少居民小区因邻近大型企业、工厂而深受其噪声的困扰。而国家法律法规对站界噪声的标准要求越来越严格，加上群众维权意识的增强，噪声投诉也成为企业管理者头疼的难题。因此，噪声超标不仅关系到城区居民的生活幸福指数，更成为限制工业企业发展的一个重要问题。企业工厂中绝大多数声源设备都放置在相对封闭的厂房中，内部空间有限，例如变电站中一般都为变压器、电抗器单独设置主变室、电抗器室。为方便设备巡检，保证工作温度适宜，室内一般设有门窗和通风系统。设备在运行过程中产生的噪声极易从这些连通外部的通道向四周传播。此外，由于主变室等厂房的壁面未经过任何吸声处理，设备噪声遇到墙壁反射后与直达噪声相互叠加，形成“驻波”和“混响”效应，会造成室内噪声声级的提高。因此，室内声源设备的噪声治理，是各类降噪工程的重点。针对目前企业工厂设备大多直接安装在地面或楼板水泥基础上的特点，通过为设备安装吸声板、隔声板等方式，只能阻隔声音在空气中的传播，并不能阻碍声音沿基础向外扩散的途径。当设备产生的振动传递给基础、楼板、墙壁或其他结构后，就会引起振动，并以弹性波的形式沿着建筑结构传到建筑的所有部位，并使相邻的空气发生振动，产生结构噪声。基于以上情况，为确保降噪工程的有效性，需要从吸声、隔声、消声和隔振四个方面系统性开展噪声治理工作。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种声源设备降噪方法，实现快速、高效的噪声控制。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种声源设备降噪方法，包括：采集声源设备的近场噪声信号和声源设备的本体振动信号，确定所述噪声信号的特征频段和带宽与所述振动信号的特征频段和带宽；根据所述噪声特征频段和带宽，建立室内声场仿真模型，计算室内声场分布特征；根据所述噪声信号的特征频段和带宽、所述振动信号的特征频段和带宽以及所述室内声场分布特征，设计吸声模块、隔声模块、消声模块和隔振模块。在所述声源设备1.5m内使用声级计采集其所述近场噪声信号；使在所述声源设备1.5m内用振级计采集设所述其所述本体振动信号。对所述噪声信息和所述振动信号分别进行频谱分析得到所述噪声信号的特征频段和带宽与所述振动信号的特征频段和带宽。通过所述计算室内声场分布特征获得对室内噪声影响最大的关键位置信息。所述吸声模块为微孔纤维复合吸声板，包括复合的铝纤维吸声板和微穿孔板；所述铝纤维吸声板上设有若干铝纤维与铝箔形成的狭缝孔；所述铝纤维吸声板根据包括其孔隙率、板厚、纤维直径和纤维面密度确定其吸声能力；所述微穿孔板根据包括其穿孔率和共振背腔厚度确定其吸声能力。按照所述吸声模块占所述室内总表面积的各种不同比例在所述室内设置所述吸声模块并对所述设置进行声场模拟分析；通过所述声场模拟分析选取所述不同比例中吸声效果最佳的比例进行设置；通过所述声场模拟分析选取所述吸声模块的安装在所述室内的位置使得吸声效果最好。所述隔声模块包括钢板、吸声玻璃棉和镀锌钢板；通过所述吸声玻璃棉内部填充阻尼材料厚度和镀锌钢板的刚性材料结构厚度确定其隔声能力。按照所述隔声模块占所述室内墙体面积的各种不同比例在所述室内设置所述吸声模块并对不同比例的设置进行声场模拟分析；通过所述声场模拟分析选取所述不同比例中隔声效果最佳的比例进行设。；所述消声模块为消声器；通过所述消声器的声通道结构形式、消声片材料厚度、材料容重和消声长度确定其消声能力。所述隔振模块包括设置在振源和振动体之间的弹性元件和阻尼元件；通过所述隔振模块的阻尼性能、固有频率、结构刚度与结构形式确定其隔振能力。和最接近的现有技术比，本专利技术提供技术方案具有以下优异效果1、本专利技术技术方案建立了室内声场仿真模型，通过计算分析可知，在室内墙壁位置等位置，由于声波的多次反射和干涉现象更加明显，因而相关位置对室内噪声的影响也更为重要，因此可针对性地在相关位置安装吸声模块，优化吸声效果；2、本专利技术技术方案在吸声模块和消声模块的设计中，通过仿真分析指导各项功能参数的调整，节约了试验成本；3、本专利技术技术方案采用模块化设计理念，针对类似服役环境、布置结构、设备形式下，均可采用模块化的设计，可以大幅减少工作量，提高设计效率；；4、本专利技术技术方案在降噪材料的生产设计中，通用的模块化板材结构、材料规格，可以大幅提高生产效率、提升产品稳定性、降低成本；5、本专利技术技术方案采用新型降噪材料—微孔纤维复合吸声板加工各类降噪模块，这种材料可通过调整双层共振空腔的厚度而改变自身声学性能，一旦掌握目标噪声的特征频率，就可针对性的调整降噪模块的功能参数，保证高效吸声降噪；且该材料不燃不腐，绿色环保，质轻且易于加工处理，在降噪工程中具有极大的应用潜力；6、本专利技术技术方案从吸声、隔声、消声和隔声四个方面开展降噪设计，切断了噪声从室内向外传播的途径，极大的降低了企业工厂的厂界噪声声级，能够满足GB12348的要求，特别适合变压器、电抗器、汽轮机等室内声源设备的噪声治理。附图说明图1为本专利技术实施例噪声测点图；图2为本专利技术实施例振动测点图；图3为本专利技术实施例变压器近场噪声频谱图；图4为本专利技术实施例变压器本体振动频谱图；图5为本专利技术实施例微孔纤维复合吸声板结构示意图；图6为本专利技术实施例隔振系统动力学模型示意图；图7为本专利技术实施例传递率曲线示意图；1—微穿孔板，2—铝纤维板，3—龙骨架。具体实施方式下面结合实施例对专利技术作进一步的详细说明。实施例1：本例的专利技术提供一种声源设备降噪方法，通过降噪模块的结构优化与应用设计，实现快速、高效的噪声控制，各类降噪设施在通用化设计的前提下，可模块化、批量化生产，既保证降噪设计的稳定性，又降低了投入成本。本方法通过以下步骤完成：所述方法包括噪声振动信号采集、室内声场模拟分析和吸声、隔声、消声、隔振模块结构理论计算及功能参数优化设计。具体为：(1)在声源设备1m处使用声级计采集其近场噪声信号，如图1所示；使用振级计采集设备本体振动信号，如图2所示，掌握噪声振动信号的特征频段和带宽。(2)使用有限元分析软件计算室内声场分布特征，获得对室内噪声影响最大的关键位置信息。(3)采用微孔纤维复合吸声板制作吸声模块，并根据噪声频谱特征，确定复合吸声板的声学性能，通过调整其双背腔的厚度，保证其吸声系数曲线能够全面覆盖目标噪声的特征频段。微孔纤维复合吸声板的结构如(4)将吸声模块的总体面积比例、安装位置和吸声系数曲线作为条件参数输入到仿真模型中，通过计算结果反馈调整吸声模块的各项功能参数，优化吸声效果。(5)采用“1mm钢板+100mm吸声玻璃棉+1mm钢板”制作隔声模块，将隔声模块的总体面积比例、填充材料阻尼特性、结构刚度作为条件参数输入到仿真模型中，通过计算结果反馈调节各项功能参数，优化隔声效果。(6)采用微孔纤维复合吸声板制作消声器，建立消声器声学仿真模型，将消声通道结构形式、消声材料厚度、容重、空气流速作为条件参数输入到仿真模型中，通过计算结果反馈调节各项功能参数，优化消声效果。(7)采用丁腈橡胶制造隔振模块，根据振动信号频谱特征确定其阻尼性能、固有频率和结构刚度，确保能够最大限度降低振动传递效率。(8)将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种声源设备降噪方法，其特征在于：包括：采集声源设备的近场噪声信号和声源设备的本体振动信号，确定所述噪声信号的特征频段和带宽与所述振动信号的特征频段和带宽；根据所述噪声特征频段和带宽，建立室内声场仿真模型，计算室内声场分布特征；根据所述噪声信号的特征频段和带宽、所述振动信号的特征频段和带宽以及所述室内声场分布特征，设计吸声模块、隔声模块、消声模块和隔振模块。

【技术特征摘要】
1.一种声源设备降噪方法，其特征在于：包括：采集声源设备的近场噪声信号和声源设备的本体振动信号，确定所述噪声信号的特征频段和带宽与所述振动信号的特征频段和带宽；根据所述噪声特征频段和带宽，建立室内声场仿真模型，计算室内声场分布特征；根据所述噪声信号的特征频段和带宽、所述振动信号的特征频段和带宽以及所述室内声场分布特征，设计吸声模块、隔声模块、消声模块和隔振模块。2.如权利要求1所述的一种声源设备降噪方法，其特征在于：在所述声源设备1.5m内使用声级计采集其所述近场噪声信号；使在所述声源设备1.5m内用振级计采集设所述其所述本体振动信号。3.如权利要求1所述的一种声源设备降噪方法，其特征在于：对所述噪声信息和所述振动信号分别进行频谱分析得到所述噪声信号的特征频段和带宽与所述振动信号的特征频段和带宽。4.如权利要求1所述的一种声源设备降噪方法，其特征在于：通过所述计算室内声场分布特征获得对室内噪声影响最大的关键位置信息。5.如权利要求1所述的一种声源设备降噪方法，其特征在于：所述吸声模块为微孔纤维复合吸声板，包括复合的铝纤维吸声板和微穿孔板；所述铝纤维吸声板上设有若干铝纤维与铝箔形成的狭缝孔；所述铝纤维吸声板根据包括其孔隙率、板厚、纤维直径和纤维面密度确定其吸声能力；所述微穿孔板根据包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：田一，卢纯义，杨建华，方琪，龚列谦，赵寿生，潘世奇，何明锋，金晓锋，林琳，陈新，韩钰，聂京凯，樊超，徐利民，王广克，刘晓圣，刘主光，易永利，
申请(专利权)人：国网智能电网研究院，国家电网公司，国网浙江省电力公司温州供电公司，
类型：发明
国别省市：北京;11