Ультразвук.

Шум.

Шум – це хаотичне сполучення звуків різної частоти й інтенсивності.

Людина сприймає звук у діапазоні частот від 20 Гц до 20 кГц. Коливання нижче 20 Гц – сприймається як інфразвук, понад 20 кГц – ультразвук.

Вплив.

Під дією шуму виникає перенапруга гальмових процесів у головному мозку, відсутність часу, необхідного нейронам кори його великих півкуль на відпочинок і поповнення витраченого в процесі їхньої роботи запасу живильних речовин і енергії, приводить до розвитку в мозку процесу стійкого стомлення, виснаженню і неузгодженості функцій центральної нервової системи:

Ø знижується гострота зору і слуху;

Ø підвищується кров'яний тиск;

Ø знижується увага;

Ø функціональних змін сердечно – судинної системи;

Ø функціональні зміни травної системи.

Основними характеристиками шуму є:

ü Частота коливань (Гц)

ü Звуковий тиск (Па) - змінна складового тиску повітря, що виникає внаслідок коливань джерела звуку і накладається на постійний атмосферний тиск.

ü Інтенсивність звуку (Вт/м²)

Чутливість людського вуха до звуків різної частоти неоднакова. Найбільшою чутливістю вухо людини володіє при частотах звуку від 1000 до 4000 Гц. При нормуванні за еталонний приймають звук частотою 1000 Гц. На цій частоті мінімальна чутність людського вуха по інтенсивності становить J_o = 10^-12 Bт/м² (нижній поріг чутності людського вуха). Відповідної цієї інтенсивності звуковий тиск Р_о = 2*10^-5Па.

Верхня по інтенсивності границя, сприймаємих людиною звуків називається порогом больового відчуття J _тах = 10 Вт/м².

Тому що нормувати рівень шуму в такому широкому діапазоні вкрай незручно, то для нормування використовують не абсолютні, а відносні показники.

Рівень шуму прийнято досліджувати по таких формулах:

L_j = 10 lg j/j_o

дБ

L_p = 20 lg p/p_o

Вимір шуму в децибелах значно зручніше, тому що весь діапазон сприйнятливості людиною звуків укладається в 0 - 140 дБ. Людина не сприймає зміну рівня шуму на 1 дБ. У зоні з рівнем шуму вище 80 дБ працівник зобов'язаний використовувати засоби індивідуального захисту органів слуху (навушники). У зонах з рівнем шуму вище 130 дБ навіть короткочасне перебування заборонене, тому що при 135 – 140 дБ настає розрив барабанних перетинок людського вуха.

Шум оцінюють і нормують 3 методами:

1. Метод оцінки шуму по октавному спектру частот. Весь звуковий діапазон розбитий на вісім октав. Октава - діапазон частот у якому верхня частота в 2 рази перевищує нижню. Для того щоб охарактеризувати весь діапазон у цілому і не робити вимірів по кожній частоті окремо застосовують так звану среднегеометричну частоту:

f_cp.геом = f₁*f₂

Для нормування всього діапазону чутності людських частот використовуються наступні среднегеометричні частоти: 31, 5 Гц, 63 Гц, 125 Гц, 250 Гц, 500 Гц, 1000 Гц, 2000 Гц, 4000 Гц, 8000 Гц. У нормах для кожної такої частоти встановлюють свій нормативний рівень звукового тиску.

Цей метод показує, у якій області чутних людиною звуків є перевищення нормованих рівнів.

2. Метод нормування шуму по еквівалентному рівню звукового тиску. Як нормоване значення використовують 1 цифру рівня звукового тиску (наприклад - 80дБА). Цей метод дозволяє приблизно оцінювати рівень шуму еквівалентно сприйняттю шуму органами слуху людини. А - це тип шкали вимірювального приладу (шумомера), що найбільш близько відповідає характеристикам людського вуха.

3. Метод оцінки шуму по дозі шуму.

Застосовується для непостійних шумів. Доза визначається по формулі:

Р – звуковий тиск;

t – час, за який шум на визначеному рівні впливає на людину.

Нормованою дозою шуму є Д = 0, 32 Па²·година (при 8 годинній роботі при рівні шуму 80 дБ)

* * *

Якщо в приміщенні одночасно шумить кілька джерел, то загальний рівень шуму в приміщенні прийнято оцінювати по наступній формулі:

1 – 80 дБ 2 – 80 дБ L_Σ =83 дБ

1 – 80 дБ 2 – 70 дБ L_Σ =80, 4 дБ

Якщо рівень шуму від меншого джерела відрізняється від рівня шуму більшого джерела більш ніж на 10 дБ, то шум від меншого джерела до уваги не приймається.

Засоби і методи захисту від шуму

Загальна класифікація засобів і методів захисту від шуму приведена в ДСТ12.1.029-88.

Захист робітників від шуму може здійснюватися як колективними засобами і методами, так і індивідуальними.

Найбільш ефективні заходи, що ведуться до зниження шуму в джерелі його виникнення. Боротьба із шумом після його виникнення обходиться дорожче і часто є малоефективною.

Основними джерелами механічного шуму є:

1) Зубчасті передачі;

2) Підшипники;

3) Шум аеродинамічного походження (вихід стиснутих газів з отворів компресорів);

4) Неточна зборка вузлів.

Глушителі аеродинамічного шуму, що застосовуються, бувають:

1)Абсорбційними - загасання шуму відбувається в порах звукопоглинаючого матеріалу.

2)Реактивними - ефект відбиття звуку тобто утворення “хвильової пробки” в елементах глушителя. Вони мають з'єднані між собою камери, розширення і звуження, резонансні поглиблення, екрани і т.п.

3)Комбінованими - у них відбувається як поглинання так відбиття звуку.

Звукоізоляція - метод заснований на відбитті звукової хвилі, що падає на огородження. Чим більше поверхнева щільність огородження, тим важче привести його в коливальний стан. Тому ефективними звукоізолюючими матеріалами є метали, дерево, щільні пластмаси, бетон.

Для оцінки звукоізолюючої здатності огородження введене поняття звукопроникнення τ, під якою розуміють відношення звукової енергії, що пройшла через огородження, до падаючої на неї. Величина, зворотня звукопроникненню називається звукоізоляцією, R=10Lg(1/τ), дБ. Ефективність до 60 дБ.

Звукопоглинання - метод зниження шуму заснований на переході енергії звукових коливань часток повітря в теплоту в наслідку втрат на тертя в порах звукопоглинаючого матеріалу. Використовуються легкі пористі обличкувальні матеріали.

Ефективність звукопоглинаючого пристрою характеризується коефіцієнтом звукопоглинання α, що являє собою відношення поглиненої звукової енергії Епогл. до падаючої Епад. α = Епогл./Епад. При α =0 вся енергія відбивається. При α =1 вся енергія поглинається (ефект відкритого вікна) α - залежить від частоти звукових хвиль і кута їхнього падіння на конструкцію. Для досягнення максимального ефекту рекомендується облицьовувати не менш 60% загальної площі поверхонь, що огороджують, (стеля і стіни). Максимально досяжне зниження шуму 10-12 дБ.

Антизвук – цікавий і принципово новий метод (створення рівного по величині і протилежного по фазі звуку). У результаті інтерференції можна одержати зони тиші. Особливо ефективний у машинобудуванні й енергетиці для зменьшення тональних шумів.

Засоби індивідуального захисту застосовуються коли безсилі засоби колективного захисту:

1) Навушники і беруші (вкладиші у вушні раковини) що дозволяють працювати при рівні шуму до 120дБА

2) Противошумні шоломи - ефективність 35дба.

3) Противошумні костюми.

Методика розрахунків звукоізоляції і звукопоглинання викладена в СНиП ІІ-12-77.

Ультразвук.

Ультразвук – це механічні коливання пружного середовища з частотою вище 20 кГц, що не сприймаються органами слуху людини.