Müramõõturite kasutamine autotööstuses
Müramõõturi ehitus ja tööpõhimõte
Müramõõtur on instrument, millega saab mõõta tööstusmüra, olmemüra, liiklusmüra jms mürataset vastavalt inimkõrva kuulmisomadustele. Müra tase viitab helirõhutasemele (dB) või helitugevuse tasemele (phon), mida mõõdetakse helitaseme mõõturiga ja korrigeeritakse kuulmise jaoks. 100{{10}}Hz puhast tooni standardtingimustes mõõtva helitaseme mõõturi täpsuse järgi jagati 1960. aastatel helitaseme mõõtur kaheks. maailmas, ühte nimetatakse täppismüramõõturiks ja teist tavaliseks helitasememõõturiks. Ka meie riik kasutab seda meetodit. Alates 1970. aastatest on mõned riigid kasutusele võtnud nelja kategooria meetodi, mis jaguneb tüübiks 0, tüübiks 1, tüübiks 2 ja tüübiks 3. Nende täpsused on ±0,4 dB, ±0,7 dB, ±1,0 dB ja ±1,5 dB, vastavalt. Vastavalt helitaseme mõõturi kasutatavatele erinevatele toiteallikatele saab selle jagada ka kuivpatareidega vahelduvvoolu ja alalisvoolu tüüpi helitaseme mõõturiteks ning viimane võib olla ka kaasaskantav. Kaasaskantava eelisteks on väiksus, kerge kaal ja mugav kohapealne kasutamine.
Üldiselt koosneb see mikrofonist, võimendist, atenuaatorist, kaaluvõrgust, detektorist, näidumõõturist ja toiteallikast.
(1) Mikrofon
See on seade, mis muudab helirõhusignaali pingesignaaliks, tuntud ka kui mikrofon, ja on suurepärane andur. Levinud mikrofonid on kristall-, elektreet-, liikuv mähis ja kondensaator.
Liikuva mähise andur koosneb vibreerivast membraanist, liikuvast mähist, magnetist ja trafost. Vibreeriv diafragma hakkab vibreerima pärast helilainerõhule allutamist ja ajab sellega paigaldatud liikuvat mähist magnetväljas vibreerima, tekitades indutseeritud voolu. Voolutugevus varieerub vastavalt vibreerivale membraanile avaldatava akustilise rõhu suurusele. Mida suurem on helirõhk, seda suurem on tekkiv vool; mida väiksem on helirõhk, seda väiksem on tekkiv vool.
Mahtuvuslikud andurid koosnevad peamiselt üksteise lähedal asuvatest metallmembraanidest ja metallelektroodidest, mis on sisuliselt lame plaatkondensaator. Metalldiafragma ja metallelektroodid moodustavad lamekondensaatori kaks plaati. Kui diafragma on allutatud helirõhule, membraan deformeerub, muutub kahe plaadi vaheline kaugus ja muutub ka mahtuvus, tekitades seeläbi vahelduvpinge, mille lainekuju jääb mikrofoni ja helirõhu taseme lineaarsesse vahemikku Moodustab suhe. realiseerib helirõhusignaali pingesignaaliks teisendamise funktsiooni.
Kondensaatormikrofon on ideaalne mikrofon akustiliste mõõtmiste jaoks. Selle eelised on suur dünaamiline ulatus, tasane sagedusreaktsioon, kõrge tundlikkus ja hea stabiilsus üldises mõõtmiskeskkonnas, mistõttu seda kasutatakse laialdaselt. Kuna mahtuvusanduri väljundtakistus on väga kõrge, on vaja läbi eelvõimendi läbi viia impedantsi teisendus. Eelvõimendi paigaldatakse helitaseme mõõturi sisse selle osa lähedale, kuhu on paigaldatud mahtuvusandur.
(2) Võimendi ja summuti
Praegu kasutavad paljud populaarsed kodumaised ja imporditud võimendid võimendusahelas kaheastmelisi võimendeid, nimelt sisend- ja väljundvõimendit, mille ülesanne on võimendada nõrka elektrisignaali. Sisendsummuti ja väljundsummuti abil muudetakse sisendsignaali sumbumist ja väljundsignaali sumbumist nii, et mõõdiku pea osuti osutaks sobivasse asendisse ja iga käigu sumbumine oleks 1{{2 }} detsibelli. Sisendvõimendi kasutatava atenuaatori reguleerimisvahemik on mõõtmise põhi (näiteks 0–70 dB) ja väljundvõimendi kasutatava atenuaatori reguleerimisvahemik on mõõtmine (70–120 dB). Sisend- ja väljundsummutite sihverplaadid on sageli valmistatud erinevat värvi ning praegu on tihti mustad ja läbipaistvad paaris. Kuna paljude müramõõturite kõrge ja madal piir on 70 detsibelliga, tuleb pöörlemisel vältida piiri ületamist, et seadet mitte kahjustada.
(3) Kaaluvõrk
Inimese kuulmise erineva tundlikkuse simuleerimiseks erinevatel sagedustel on sisseehitatud üks, mis suudab simuleerida inimkõrva kuulmisomadusi ja korrigeerida elektrisignaali võrku, mis sarnaneb kuulmisega. Seda võrku nimetatakse kaalumisvõrguks. Kaaluvõrgu kaudu mõõdetav helirõhutase ei ole enam objektiivse füüsikalise suuruse helirõhutase (nn lineaarne helirõhutase), vaid kuulmismeelega korrigeeritud helirõhutase, mida nimetatakse kaalutud helitasemeks või müratasemeks.
Üldiselt on kolme tüüpi kaalumisvõrke: A, B ja C. A-kaalutud helitaseme eesmärk on simuleerida inimkõrva sageduskarakteristikuid madala intensiivsusega mürale alla 55 detsibelli; B-kaalutud helitase simuleerib mõõduka intensiivsusega müra sageduskarakteristikuid vahemikus 55–85 detsibelli; C-kaalutud helitase on suure intensiivsusega mürakarakteristiku sageduskarakteristikute simuleerimiseks. Nende kolme erinevus seisneb müra madalsageduslike komponentide sumbumise astmes. A nõrgendab kõige rohkem, millele järgneb B ja C kõige vähem. A-kaalutud helitase on maailmas enimkasutatav müramõõtmine, kuna selle tunnuskõver on lähedane inimkõrva kuulmisomadustele. B ja C on järk-järgult kasutusele võetud.
Müramõõturitelt võetud mürataseme näidud peavad näitama mõõtmistingimusi.
(4) Geofon ja näidikupea
Võimendatud signaali kuvamiseks läbi arvestipea on vaja ka detektorit, mis muundab kiiresti muutuva pingesignaali aeglasemalt muutuvaks alalispinge signaaliks. Selle alalispinge suurus on võrdeline sisendsignaali suurusega. Vastavalt mõõtmisvajadusele saab detektori jagada tipudetektoriks, keskmiseks detektoriks ja mustaks RMS-detektoriks. Tippdetektor võib anda maksimaalse väärtuse teatud ajavahemikus ja keskmine detektor saab mõõta maksimaalset keskmist väärtust teatud ajavahemikus. Juurruutdetektoreid kasutatakse enamikus mõõtmistes, välja arvatud impulsiivsed helid, nagu näiteks tulistamine, mis nõuavad tippmõõtmist.
