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Spezielle Probleme bei der Geräuschemissionsmessung von Maschinen

Nach der von Comité International des Poids et Mesure (CEPM, Genf) erlassenen Regel "Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM)" ist die Gesamtmessunsicherheit einer Messung in der Form einer Zusammensetzung von Teilmessunsicherheiten anzugeben, die den verschiedenen Messunsicherheitsverursachungen zugeordnet sind.

Dieser Forschungsbericht befasst sich mit der Schallleistungsmessung nach den sogenannten Hüllflächenverfahren entsprechend ISO 3745, 3744, 3746 und ISO 9614, Teil 1 und untersucht dabei die durch eine endliche Zahl N von diskret angeordneten Messpunkten verursachte Komponente der Teilmessunsicherheit uN. Zur Bestimmung dieser Teilmessunsicherheit ist eine Beziehung gefragt, durch die uN dargestellt wird durch die Anzahl N und durch den Indikator KN, der die Schallfeldungleichförmigkeit beschreibt:

uN=F(N,KN)

Zwar enthalten die Schalldruck-Messstandards (ISO 3745, 3744, 3746) gewisse Regeln für die Bestimmung von N, diese lassen aber die Frage nach dem quantitativen Wert von uN unbeantwortet. Der Schallintensitätsstandard ISO 9614, Teil 1 gibt dagegen eine Formel für die Beziehung zwischen N, uN und einem bestimmten KN an. Diese Formel wie auch die Regel der Schalldruck-Standards sind bisher aber noch nicht unter praxisnahen Bedingungen überprüft worden. Eine solche Überprüfung ist Gegenstand der vorliegenden Untersuchungen. Dabei wurde die Teilmessunsicherheit uN der Schallleistungsbestimmung für Schalldruck, wie auch für Schallintensitätsgrößen für Schallfelder verschiedener Schallquellen getestet und zwar für

  • theoretisch bestimmte Schallfelder einer eingebettet schwingenden ebenen Platte, die verschiedene Frequenzen und Schwingungsmoden emittiert,
  • gemessene Werte im Schallfeld einer künstlich mit Multi-Sinus angeregten Maschinen-Kapseln
  • gemessene Werte im Schallfeld einer aerodynamischen Schallquelle unter verschiedenen räumlichen Bedingungen und mit verschiedenen Fremdschallüberlagerungen.

Die Bezugswerte sind dabei für Schallfelder der schwingenden Platte die analytisch exakt bestimmten Schallleistungen und für die experimentellen Tests die Mittelwerte für eine sehr große Anzahl von Messpositionen, die dann mit den Mittelwerten für die Zahl N von Positionen verglichen werden.

Bibliografische Angaben

G. Hübner, J. Hupfeld, D. Kandelaki, R. Baena, M. Rodrigues, J. Staschke, St. Weinig:
Spezielle Probleme bei der Geräuschemissionsmessung von Maschinen. 
1. Auflage. Dortmund: Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin 2008. 
ISBN: 978-3-88261-070-3, Seiten 197, Projektnummer: F 1989, Papier, PDF-Datei

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