离心风机基础：鼓风机噪声测量与声级计深度解析

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离心风机基础：鼓风机噪声测量与声级计深度解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：离心风机、噪声测量、声级计、A计权、声压级、频率分析、国家标准

引言

在风机技术领域，性能、效率与噪声是衡量一台设备优劣的三大核心指标。随着环保意识的增强和工业场所劳动保护要求的提高，风机的噪声控制已成为产品研发、质量检验和现场应用中的关键环节。作为一名风机技术从业者，深入理解噪声的产生机理、掌握科学的测量方法，是进行有效降噪设计、解决现场问题的基石。本文作为离心风机基础系列的第三篇，将聚焦于鼓风机噪声的测量，并对其核心工具—声级计的原理、使用及数据分析进行详尽的技术解析，旨在为广大同行提供一份实用的参考指南。

第一章：离心风机噪声基础

在深入测量技术之前，我们有必要简要回顾风机噪声的来源与特性。

1.1 噪声来源
离心风机的噪声主要由气动噪声和机械噪声两大部分组成。

气动噪声（主导源）：

旋转噪声（离散频率噪声）：

叶轮

叶片通过频率（Hz） = 风机转数（rpm） / 60 × 叶片数

涡流噪声（宽频带噪声）：

机械噪声：

轴承

1.2 噪声的评价量—声压级、声功率级
人耳能感知的声压范围极大（从20μPa到20Pa），为便于计算和描述，我们采用对数标度来定义声压级。

声压级（Sound Pressure Level, SPL或Lp）：

声压级 Lp = 20 × 以10为底的对数（测量声压 p / 基准声压 p₀）

₀

声功率级（Sound Power Level, SWL或Lw）：

声功率级 Lw = 10 × 以10为底的对数（声源辐射声功率 W / 基准声功率 W₀）

₀

⁻

根本性指标

第二章：噪声测量的核心—声级计解析

声级计（Sound Level Meter, SLM）是噪声测量中最基本、最常用的仪器。它是一只集成了传声器（话筒）、放大器、计权网络、检波器和显示器的便携式电子仪器。

2.1 工作原理与结构
声级计的工作流程可简述为：
传声器 → 前置放大器 → 计权网络（频率滤波器） → 主放大器 → 检波器（RMS） → 显示器/输出

传声器：

电容式传声器

放大器：

计权网络：

2.2 核心概念：频率计权（A、C、Z计权）
最常见的计权网络有三种：

A计权：

几乎所有与环境、劳动保护相关的噪声评价标准都规定使用A计权

最常用、最重要

C计权：

Z计权（Zero计权）：

选择A计权还是C计权？ 一个简单的现场经验：如果测量A计权声级比C计权声级显著偏低（如超过5-10dB），说明噪声中含有丰富的低频成分。如果A和C的读数接近，则说明噪声以中高频为主。

2.3 时间计权（F、S、I）
时间计权决定了声级计对 fluctuating noise（起伏噪声）的响应速度，即指数平均的时间常数。

F（Fast - 快）：

S（Slow - 慢）：

I（Impulse - 脉冲）：

在风机噪声测量中，通常使用 F档。

第三章：如何进行风机噪声的现场测量

严格按照标准进行测量是获得有效、可比数据的前提。我国风机噪声测量遵循 GB/T 2888-2008《风机和罗茨鼓风机噪声测量方法》。

3.1 测量环境
理想的测量环境是自由场（如消声室）或半自由场（如开阔户外）。现场多为混响场，应选择坚硬、平坦的反射面（如水泥地），并尽量远离其他大型反射物（墙壁、设备等）。测量应在风机稳定运行于额定工况下进行。

3.2 测点布置
GB/T 2888规定了不同的测量表面（半球面、矩形体面）和测点位置。

对于一般通风机：

矩形六面体法

对于大型鼓风机或有进出口管道的情况：

背景噪声修正：

背景噪声

3.3 测量步骤

准备：

每次测量前后都必须校准！

设置：

A计权

F时间计权

测背景噪声：

测运行噪声：

记录：

计算：

声功率级

第四章：超越A计权—频谱分析与故障诊断

高级的积分声级计或声学分析仪具备倍频程或1/3倍频程频谱分析功能，这是进行深度故障诊断的强大工具。

4.1 频谱分析原理
它将可听声频率范围（20Hz-20kHz）划分为若干个频带，分析每个频带内的声能量。倍频程带宽是上限频率与下限频率之比为2:1（如中心频率125Hz的倍频程带宽是88Hz-177Hz）。1/3倍频程将其再细分为三等分，分辨率更高。

4.2 在风机诊断中的应用
通过观察噪声频谱图，我们可以定位异常噪声的来源：

峰值出现在叶片通过频率（BPF）处：

进口流场不均

叶轮与蜗舌间隙过小

叶片制造误差

峰值出现在转频（1×）处：

转子不平衡

峰值出现在转频的高次谐波（2×, 3×…）处：

不对中

轴承故障

松动

宽频带噪声整体抬升：

涡流噪声

系统阻力过高

失速区

叶片表面粗糙

高频段（>4kHz）出现异常尖叫：

轴承润滑不良

部件干摩擦

第五章：实用技巧与注意事项

校准是第一要务：

注意传声器取向：

防风罩的使用：

人体的影响：

数据解读要全面：

结语

噪声测量并非简单地拿起声级计读个数，而是一项系统性的科学工作。从理解噪声机理，到熟练掌握声级计的各项功能，再到严格遵循国家标准进行现场布点和数据分析，每一个环节都至关重要。精确的测量是有效降噪的起点，而频谱分析更是我们诊断风机状态、优化产品性能的“听诊器”。希望本文对声级计的深度解析，能助力各位风机同仁在实际工作中更自信、更精准地应对噪声挑战，共同推动风机技术向更高效、更安静的方向发展。

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