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蘇州捷希環境科技有限公司
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車間噪聲超標是一個普遍性的問題，關系到生產線員工職業的健康
| 車間噪聲超標是一個普遍性的問題，關系到生產線員工職業的健康。工人長期處在一個高噪聲的環境中，將會導致聽力不可逆受損，心律紊亂、失眠、頭暈等現象；低頻噪聲還容易誘發孕婦流產。本篇將展開對車間噪聲治理進行論述，從國家規范、噪聲源特性、降噪方法、企業主關心的成本問題、降噪措施對設備的生產運行維護影響、噪聲治理的常規步驟等逐一展開。 |
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噪聲源性質分析
生產型企業車間內的噪聲全部來源于生產設備或者輔助設備。每家企業的情況都不相同，但是噪聲的發生機理都是相同的。噪聲源在車間內的傳播特點，會在墻壁上、頂面、地面、以及室內的障礙物表面上多次反射疊加，所以，車間內的噪聲實際上是設備本體發出的直達噪聲加上反射疊加噪聲，車間內表面材料越光滑，反射噪聲越大。電子企業潔凈室車間內的設備其實噪聲并不大，但是測量出來的數據往往比較高，主要原因是車間的六個表面都是非常光滑的反射面，導致車間內的噪聲數值整體比較高。
噪聲產生的機理有機械噪聲、空氣動力噪聲和電磁噪聲等幾大類。
機械噪聲：
是設備在運行時由機械部件產生的摩擦、振動、撞擊產生的噪聲；
空氣動力噪聲：
是氣流產生的頻率混雜、毫無規則、振幅不均勻的噪聲；1952年，萊特希爾（Lighthill）在英國學會會刊上發表了一篇研究流體發聲機理的論文，標志著氣動聲學誕生。在氣動噪聲中，主要有三個階次的噪聲源，即單極子，偶極子，四極子。
電磁噪聲：
電磁噪聲源于電磁振動，而電磁振動則由電機氣隙磁場作用域電機鐵芯產生的激振力所激發，氣隙磁場中高次諧波相互作用產生周期性的電磁力，導致定子鐵心周期性徑向變化從而產生電磁噪聲。
噪聲治理的方法
噪聲治理的方法有很多，但可以分為幾類：吸聲、隔聲、減振、阻尼、有源降噪等
降噪原理：噪聲聲波通過介質或入射到介質分界面上時聲能減少的過程。當噪聲在空氣中傳播時，由于空氣質點振動產生的摩擦作用，將聲能轉化為熱能從而導致聲音逐漸衰減的現象，叫做空氣吸收。當介質表面為材料時，材料的吸聲是由于粘滯性、熱傳導和分子吸收從而將聲能轉化為熱能消耗掉。
吸聲：通常用于解決噪聲的反射混響聲能，也比較適合用于生產線的降噪，吸聲性能取決于材料的吸聲系數。吸聲材料大部分是多孔材料，只要設置合理，在全頻段范圍的吸聲系數比較良好。但一些薄板材料比如薄木板、鐵板同樣能起到吸收低頻的作用，通常在劇場、錄音棚里會采用薄板共振的方式吸收低頻。有些生產線設備比較復雜，相連比較長，不太容易采用隔聲罩的方式降噪，通常會采用在頂面安裝空間吸聲體，墻上安裝吸聲材料的方式來降噪，一般情況能降低5~8分貝，比較好的狀態是能降低7~10分貝。取決于生產線噪聲源設備的頻率特性、車間體積、車間內表面材料的光滑程度、吸聲體的吸聲系數等因素。通常情況下，上產線噪聲源的分布都是無規則的，噪聲特性也比較復雜多樣，聲功率大小不一、各種反射面、障礙物的分布也無規律可循，因此聲學工程師如果采用常規的公式計算降噪量，很難準把握最終的降噪效果，如果借助于軟件進行仿真模擬會比較準確，降低降噪失敗的風險，為客戶節約投資成本。
隔聲：通常用于噪聲的傳播路徑上降低噪聲聲能，隔聲性能取決于材料的質量密度。但并不是簡單的材料堆砌就能起到好的降噪效果，比如厚度相同發兩塊鋼板并起來，隔聲量僅提高6分貝；因此聲學工程師的使命之一是研究使用不同組合的輕質材料，使得隔聲量大幅提升。
生產線上有些設備噪聲比較大，采用吸聲的方式很難將噪聲降下來，此時盡可能的采用隔聲罩的方式，可以取得比較大的隔聲量。但前提是不能影響設備的生產、散熱、維修空間等等。
隔聲：通常用于噪聲的傳播路徑上降低噪聲聲能，隔聲性能取決于材料的質量密度。但并不是簡單的材料堆砌就能起到好的降噪效果，比如厚度相同發兩塊鋼板并起來，隔聲量僅提高6分貝；因此聲學工程師的使命之一是研究使用不同組合的輕質材料，使得隔聲量大幅提升。
需要注意的是，噪聲有比較強的掩蔽效應，高噪聲會掩蓋低噪聲，所以有些客戶或者缺乏經驗的聲學工程師會被這種特性蒙蔽，只把注意力放在噪聲比較大的設備上，殊不知，當把噪聲數值的設備降下來后，那些數值相對低的聲源將會暴露出來。因此，在生產線場勘察噪聲源，需要工程經驗比較豐富的工程師才能準確判斷。其實這如同有經驗和無經驗的醫生在診斷病人一樣，準確率是有差距的。
減振：通常用于降低噪聲源由于振動而引發的噪聲傳遞。通常金屬彈簧對中低頻有比較良好的減振效果，橡膠減振墊對高頻有比較好的減振效果。所以二者通常結合一起使用，從而有效降低全頻段的噪聲振動。
阻尼：通常用于噪聲源表面振動而激發的振動輻射噪聲，安裝阻尼材料將有效抑制振動的幅度，從而將降低噪聲聲能。
有源降噪：有源降噪的原理是采集噪聲源的聲頻信號，通過處理器運算激發信號發聲器產生一列振幅相同相位相反的聲波，與噪聲源的聲波相互抵消從而達到降噪的目的。這項技術有廣闊的應用前景，但目前的技術只能在低頻部分有比較好的效果，在中高頻效果比較差，而且對空間環境的要求有一些局限性。有源降噪耳機有比較好的降噪效果，但在開放的空間復雜的噪聲源的場景，效果有限。
消聲器：通常用于風機管道降噪，當氣流通過消聲器時，聲波與消聲器內表面材質接觸，引發多孔材料內的空氣質點振動，從而將聲能轉化為熱能消耗掉。消聲器分為阻性消聲器、抗性消聲器，阻抗復合式消聲器等。用途較廣的時阻性消聲器，其降噪性能與風速、消聲器截面積、長度、填充吸聲棉的吸聲系數等因素有關。
聲屏障：城市高架橋或者高速公路、鐵路兩側經常使用聲屏障用于降噪。但聲屏障僅在聲影區有降噪效果，一般不會超過20分貝。在生產線降噪中，也會用于對大空間的分割，將噪聲區和非噪聲區分開。與隔聲罩、隔聲室相比，降噪量小得多，但優點在于不影響設備的散熱檢修，成本也相對較小。
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