Penjelasan Pengukur Tingkat Suara: Kelas, Pembobotan, Kalibrasi, dan Penggunaan Lapangan

Berdirilah di dek jembatan pada pukul enam pagi, atau di samping kompresor yang disumpah oleh semua orang di lantai pabrik adalah hal yang normal, dan cepat atau lambat Anda akan mencapai kesimpulan yang sama: kesan bukanlah ukuran. Pengukur tingkat suara ada untuk melakukan konversi itu. Tekanan akustik dalam pascal menjadi angka dalam desibel, dan angka tersebut dapat dibandingkan dengan batas, garis dasar, atau pembacaan yang dilakukan orang lain di tempat yang sama dua tahun lalu.

Kami membangun rantai pengukuran yang berada di belakang angka-angka tersebut setiap hari: mikrofon kondensor, penganalisis sinyal dinamis multi-saluran, peralatan eksitasi, dan instrumen kalibrasi. Pertanyaan yang sama terus bermunculan dari teknisi penguji, tim pemeliharaan, dan laboratorium universitas, sehingga panduan ini mengumpulkan jawaban praktis di satu tempat: apa yang sebenarnya diukur oleh instrumen tersebut, bagaimana standar mengklasifikasikannya, di mana pembacaan biasanya salah, dan kapan meteran genggam harus diganti dengan sistem akuisisi penuh.

Apa yang Sebenarnya Diukur oleh Sound Level Meter

Di dalam instrumen, diafragma mikrofon bergerak beberapa nanometer dan menghasilkan tegangan yang sebanding dengan tekanan suara. Tekanan tersebut kemudian dinyatakan relatif terhadap referensi 20 mikropascal, kira-kira ambang batas pendengaran pada 1 kHz, menggunakan rasio logaritmik: 20 kali logaritma basis 10 tekanan terukur dibagi dengan tekanan referensi. Skala desibel ada karena telinga itu sendiri bersifat logaritmik. Peningkatan enam desibel menggandakan tekanan suara, peningkatan sepuluh desibel biasanya terdengar kira-kira dua kali lebih keras, dan peningkatan tekanan seratus kali lipat menjadi empat puluh desibel yang dapat dikendalikan.

Perhatikan apa yang diukur. Pengukur tingkat suara melaporkan tingkat tekanan suara pada posisi kapsulnya. Itu tidak melaporkan kekuatan suara, yang menggambarkan sumbernya sendiri dan diperoleh dengan metode yang sangat berbeda. Menjaga perbedaan tersebut tetap jelas akan mencegah banyak kebingungan ketika lembar data pemasok dan survei lokasi tampak tidak sesuai.

Meteran modern jarang berhenti pada tingkat sesaat. Detektor menghitung rata-rata sinyal tertimbang, dan instrumen menyimpan serangkaian hasil. Tabel di bawah ini berisi daftar yang paling sering muncul dalam laporan dan standar.

Di dalam Instrumen: Kapsul, Preamplifier, Detektor

Kebanyakan meteran profesional menggunakan kapsul kondensor setengah inci. Diafragma logam tipis terletak di dekat pelat belakang, dan perubahan kapasitansi di antara keduanya menjadi tegangan. Kapsul yang terpolarisasi secara eksternal memerlukan pasokan polarisasi yang stabil; desain pra-polarisasi membawa muatan permanen pada material diafragma dan lebih mudah mentolerir kondisi lapangan. Orientasi kapsul juga penting: mikrofon medan bebas dikoreksi untuk gangguan yang disebabkan oleh tubuhnya sendiri ketika diarahkan ke sumbernya, mikrofon tekanan ditujukan untuk pemasangan rata atau coupler, dan jenis insiden acak membagi perbedaannya.

Di belakang kapsul, preamplifier harus menghadirkan impedansi masukan yang sangat tinggi agar sinyal kapsul kecil dapat bertahan di kabel. Dari sana, sinyal melewati jaringan pembobotan frekuensi, detektor root-mean-square dengan konstanta waktu yang dapat dipilih, dan terakhir tahap tampilan dan pencatatan. Perlu diingat di mana keakuratan benar-benar ditentukan. Tampilannya hampir tidak memberikan kontribusi apa pun terhadap kesalahan; kapsul, kalibrasinya, dan akustik di sekitar instrumen menentukan hampir segalanya.

Karena ujung depan setiap pengukuran akustik adalah sensor, kami sangat memperhatikan kualitas kapsul dan stabilitas mekanis. Mikrofon kondensor akustik kami dibuat untuk penggunaan laboratorium dan lapangan bersama dengan alat analisa yang merekam keluarannya.

Kategori Produk Mikrofon Kondensor Akustik Halaman kategori ini saat ini tidak mencantumkan model mikrofon, tetapi menempatkan kapsul akustik di samping alat analisa dan peralatan pengukuran getaran. Lihat Produk →

Pembobotan Frekuensi dan Waktu Tanpa Jargon

Telinga manusia tidak memiliki sensitivitas yang sama pada semua frekuensi, dan tidak ada satu pun bobot yang cocok untuk setiap pertanyaan. Oleh karena itu, standar mendefinisikan beberapa kurva, dan pembacaannya tidak ada artinya kecuali kurva tersebut dinyatakan bersama dengan konstanta waktu yang digunakan untuk memuluskannya.

Pembobotan waktu bekerja secara paralel. Fast menggunakan konstanta eksponensial 125 milidetik dan berperilaku kira-kira seperti persepsi kenyaringan manusia; Lambat menggunakan satu detik dan memberikan pembacaan yang lebih stabil; Impuls menggunakan kenaikan cepat dan peluruhan lambat untuk kejadian sementara. Ketika laporan mengatakan "82 dB" dan tidak ada yang lain, tanyakan bobot dan konstanta waktu mana yang diterapkan. Peristiwa yang sama dapat dengan mudah menghasilkan nilai dengan jarak empat atau lima desibel dalam pengaturan berbeda.

Agar angka-angka tersebut tetap melekat pada pengalaman sehari-hari, bagan di bawah ini membandingkan level-level berbobot A pada umumnya. Ini adalah referensi untuk intuisi dan bukan pengganti pengukuran.

Kelas IEC 61672: Kelas 1 dan Kelas 2 dalam Praktek

Standar internasional IEC 61672 membagi instrumen menjadi dua kelas kinerja. Perbedaannya tidak bersifat kosmetik: ini menentukan seberapa besar toleransi yang diperbolehkan oleh pabrikan pada setiap frekuensi, seberapa lebar rentang operasi linier yang harus diterapkan, dan akibatnya pengukuran apa yang dapat didukung oleh instrumen secara kredibel. Angka-angka di bawah ini bersifat umum dan tidak menyeluruh, jadi selalu konfirmasikan detailnya dengan standar edisi terkini dan aturan verifikasi nasional Anda.

Dua instrumen dari kelas yang berbeda bisa saja "benar" dan masih berbeda satu desibel atau lebih pada frekuensi ekstremnya. Jika sebuah kontrak mencantumkan suatu kelas, perlakukan kutipan tersebut sebagai persyaratan, bukan preferensi.

Lima Pertanyaan yang Harus Dijawab Sebelum Anda Membandingkan Model

Daftar harga jarang menjawab pertanyaan yang menentukan apakah suatu pembelian berhasil. Kami biasanya memulai percakapan dengan ini:

1. Keputusan apa yang akan didukung oleh angka tersebut? Penyaringan satu kali dan uji kepatuhan kontrak membenarkan instrumen yang berbeda.
2. Metrik manakah yang sebenarnya ditentukan oleh batas tersebut? Pembobotan, konstanta waktu, dan periode rata-rata semuanya harus ditulis sebelum pengukuran pertama.
3. Satu titik atau peta? Jika Anda memerlukan beberapa lokasi secara bersamaan, atau kebisingan disertai getaran, satu meteran genggam pada akhirnya akan menjadi hambatan.
4. Berapa lama tanpa pengawasan? Durasi pencatatan, memori, masa pakai baterai, perlindungan cuaca, dan akses jarak jauh semuanya penting setelah pengukuran dijalankan selama berminggu-minggu.
5. Siapa yang memverifikasinya, dan seberapa sering? Kalibrasi dan verifikasi berkala harus direncanakan pada saat pembelian, bukan diketahui pada audit pertama.

Kalibrasi Adalah Kebiasaan Memisahkan Data dari Angka

Kalibrator akustik dipasang di atas kapsul dan menghasilkan tingkat yang diketahui, biasanya 94 dB pada 1 kHz, dengan 114 dB tersedia untuk memeriksa linearitas pada tingkat yang lebih tinggi. Rutinitasnya singkat dan bukan opsional: periksa sebelum pengukuran, periksa setelahnya, dan catat kedua nilai dalam file. Penyimpangan lebih dari setengah desibel merupakan dorongan untuk berhenti dan menyelidiki, bukannya melakukan koreksi dan melanjutkan.

Lingkungan hidup patut mendapat perhatian yang sama. Angin yang bertiup melintasi kapsul menghasilkan kebisingannya sendiri, yang dikurangi namun tidak pernah dihilangkan oleh kaca depan busa. Suhu, kelembapan, tekanan atmosfer, dan kesesuaian kalibrator semuanya sedikit menggeser pembacaan. Saat membandingkan dua survei yang berjarak satu bulan, catatlah kondisi ini dengan cermat seperti Anda memperhatikan model instrumennya.

Disiplin yang sama berlaku pada sisi getaran program pengujian, di mana akselerometer dan penguat muatan memerlukan verifikasi lapangan yang sama. Kalibrator getaran portabel kami mencakup bagian rantai tersebut, sehingga gabungan survei kebisingan dan getaran dapat diverifikasi dari satu tas perlengkapan.

Kalibrator Getaran Portabel untuk Verifikasi Lapangan Kategori ini mencantumkan lima kalibrator getaran portabel, yang mendukung verifikasi lapangan akselerometer dan rantai penguat muatan dalam survei gabungan kebisingan dan getaran. Lihat Produk →

Tempat Pengukur Tingkat Suara Mendapatkan Penghasilannya

Instrumen ini bertujuan umum; penerapannya spesifik, dan masing-masing menerapkan kebiasaannya sendiri:

• Kebisingan lingkungan dan masyarakat. Penebangan jangka panjang di perbatasan, statistik persentil, dan dokumentasi cuaca dan kondisi pengoperasian yang cermat.
• Membangun akustik. Insulasi udara dan benturan, waktu dengung, dan data pita oktaf yang dibutuhkan sebagian besar metode pemeringkatan.
• Kebisingan mesin dan produk. Mengidentifikasi sumber dominan, membandingkan varian desain, dan deklarasi pendukung atau uji penerimaan.
• Paparan di tempat kerja. Dosimetri pribadi dan survei area, dengan memperhatikan durasi, kejadian puncak dan pola paparan aktual.
• Mengangkut. Pengukuran saat lewat, kenyamanan interior kendaraan, kebisingan kereta api dan laut, dimana getaran biasanya harus direkam pada waktu yang bersamaan.
• Pengajaran dan penelitian. Latihan laboratorium dan proyek siswa, dengan instrumen yang kuat dengan pengaturan yang jelas mengajarkan kebiasaan yang lebih baik daripada aplikasi.

Jika suatu proyek mencakup beberapa bidang tersebut, biasanya akan lebih ekonomis jika merencanakan keseluruhan rangkaian proyek sekaligus dibandingkan membeli instrumen terpisah untuk masing-masing bidang. Kami solusi pengujian getaran dan dinamis disusun berdasarkan gagasan itu: sensor, akuisisi, eksitasi, kalibrasi, dan perangkat lunak yang dirancang untuk bekerja sebagai satu sistem.

Kebiasaan Lapangan yang Melindungi Bacaan

Kebanyakan data akustik yang buruk bukan disebabkan oleh instrumen yang buruk. Hal ini disebabkan oleh pilihan prosedural kecil yang dibuat di bawah tekanan waktu. Inilah yang paling sering kita lihat:

1. Pegang meteran sejauh lengan atau pasang pada tripod; tubuh Anda memantulkan suara dan tangan Anda dapat menutupi kapsul.
2. Arahkan kapsul medan bebas ke arah sumber dan pertahankan konsistensi sudut antar titik pengukuran.
3. Catat bobot, konstanta waktu, dan periode rata-rata untuk setiap hasil yang disimpan, bukan hanya angka judulnya.
4. Rekam file audio pendek atau snapshot oktaf ketiga di samping levelnya, sehingga hasil yang aneh dapat dijelaskan nanti.
5. Ukur latar belakang secara terpisah; sumber yang hanya beberapa desibel di atas latar belakang tidak dapat diukur secara sederhana.
6. Catat nomor seri instrumen, nilai kalibrasi, dan versi firmware dalam laporan, setiap saat.

Ketika Meteran Genggam Tidak Lagi Cukup

Meteran genggam menjawab pertanyaan "seberapa keras". Ia kesulitan dengan "komponen mana, dan mengapa". Ketika suatu proyek memerlukan spektrum oktaf ketiga atau pita sempit, analisis urutan pada mesin yang berputar, saluran kebisingan dan getaran secara simultan, atau pemantauan berkelanjutan selama berbulan-bulan, langkah alami berikutnya adalah penganalisis sinyal dinamis multisaluran dengan transduser yang sesuai terpasang.

Langkah itu mengubah alur kerja dengan cara yang bermanfaat. Semua saluran berbagi satu basis waktu, sehingga hubungan fase bertahan dan analisis jalur transfer menjadi mungkin. Data dapat dialirkan ke jaringan daripada dibawa kembali dari situs ke kartu memori. Dan perangkat keras yang sama yang merekam kebisingan juga mencatat akselerasi, gaya, dan regangan, yang merupakan hal yang diperlukan oleh pengujian modal atau penyelidikan medis.

Alat analisa berjaringan seperti instrumen keluarga ZTN8128 kami biasanya digunakan di tempat beberapa titik pengukuran harus diambil secara bersamaan, misalnya penutup mesin, tempat uji girboks, atau fasad bangunan dengan beberapa posisi mikrofon.

ZT-N8208I Tegangan 8 Saluran/Penganalisis Sinyal Dinamis IEPE Penganalisis 24-bit delapan saluran dengan Ethernet 100Mbps, eksitasi IEPE, dan pengambilan sampel 128kHz untuk pengukuran getaran dan guncangan yang tersinkronisasi. Lihat Produk →

Jika Anda mempertimbangkan kedua pendekatan tersebut, catatan kami selanjutnya perbedaan antara penganalisis sinyal dinamis dan instrumen tradisional membahas trade-off secara lebih rinci.

Pola dalam semua hal ini konsisten. Pengukur tingkat suara memberi penghargaan pada persiapan jauh lebih banyak daripada fitur penghargaannya: metrik yang dinyatakan, kapsul yang terverifikasi, posisi pengukuran yang masuk akal, dan pemeriksaan kalibrasi yang tercatat akan mengungguli instrumen yang lebih mahal yang digunakan secara sembarangan. Apakah nomor tersebut pada akhirnya mendukung laporan kepatuhan, keputusan desain, atau eksperimen pertama siswa, nomor tersebut berhak mendapatkan disiplin yang sama. Itu adalah bagian dari pekerjaan yang paling kami nikmati, dan kami selalu senang membicarakan rantai pengukuran sebelum dipesan, bukan setelahnya.