工业企业厂界环境噪声测量不确定度评定报告背景洮南市环境保护监测站.docx

工业企业厂界环境噪声
测量不确定度评定报告

GB 12348—2008工业企业厂界环境噪声排放标准，规定了工业企业和固定设备厂界环境噪声排放限值及其测量方法，适用于工业企业噪声排放的管理、评价及控制。机关、事业单位、团体等对外环境排放噪声的单位也按本标准执行。
1.1 测量仪器
测量仪器为积分平均声级计或环境噪声自动监测仪，其性能应不低于GB3785和GB/T17181对2型仪器的要求。测量35dB以下的噪声应使用1型声级计，且测量范围应满足所测量噪声的需要。校准所用仪器应符合GB/T 15173对1级或2级声校准器的要求。当需要进行噪声的频谱分析时，仪器性能应符合GB/T3241中对滤波器的要求。
测量仪器和校准仪器应定期检定合格，并在有效使用期限内使用；每次测量前、后必须在测量现场进行声学校准，其前、后校准示值偏差不得大于0.5dB，否则测量结果无效。
测量时传声器加防风罩。
测量仪器时间计权特性设为“F”档，采样时间间隔不大于1s。
1.2 测量条件
气象条件：测量应在无雨雪、无雷电天气，风速为5m/s 以下时进行。不得不在特殊气象条件下测量时，应采取必要措施保证测量准确性，同时注明当时所采取的措施及气象情况。
测量工况：测量应在被测声源正常工作时间进行，同时注明当时的工况。
1.3 测点位置
1.3.1 测点布设
根据工业企业声源、周围噪声敏感建筑物的布局以及毗邻的区域类别，在工业企业厂界布设多个测点，其中包括距噪声敏感建筑物较近以及受被测声源影响大的位置。
一般情况下，测点选在工业企业厂界外1m、高度1.2m以上、距任一反射面距离不小于1m的位置。
1.3.2 测点位置其他规定
当厂界有围墙且周围有受影响的噪声敏感建筑物时，测点应选在厂界外1m、高于围墙0.5m以上的位置。
当厂界无法测量到声源的实际排放状况时（如声源位于高空、厂界设有声屏障等），应按1.3.1设置测点，同时在受影响的噪声敏感建筑物户外1m 处另设测点。
室内噪声测量时，室内测量点位设在距任一反射面至少0.5m以上、距地面1.2m高度处，在受噪声影响方向的窗户开启状态下测量。
固定设备结构传声至噪声敏感建筑物室内，在噪声敏感建筑物室内测量时，测点应距任一反射面至少0.5m以上、距地面1.2m、距外窗1m以上，窗户关闭状态下测量。被测房间内的其他可能干扰测量的声源（如电视机、空调机、排气扇以及镇流器较响的日光灯、运转时出声的时钟等）应关闭。
1.4 测量时段
分别在昼间、夜间两个时段测量。夜间有频发、偶发噪声影响时同时测量最大声级。
被测声源是稳态噪声，采用1min 的等效声级。
被测声源是非稳态噪声，测量被测声源有代表性时段的等效声级，必要时测量被测声源整个正常工作时段的等效声级。
1.5 背景噪声测量
测量环境：不受被测声源影响且其他声环境与测量被测声源时保持一致。
测量时段：与被测声源测量的时间长度相同。
1.6 测量结果修正
1.6.1 噪声测量值与背景噪声值相差大于10dB(A)时，噪声测量值不做修正。
1.6.2 噪声测量值与背景噪声值相差在3dB(A)～10dB(A)之间时，噪声测量值与背景噪声值的差值取整后，按表1.6.1进行修正。
1.6.3 噪声测量值与背景噪声值相差小于3dB(A)时，应采取措施降低背景噪声后，视情况按1.6.1或1.6.2执行；仍无法满足前二款要求的，应按环境噪声监测技术规范的有关规定执行。
表1.6.1测量结果修正表
单位为dB（A）
差值
3
4～5
6～10
修正值
-3
-2
-1
1.7 测量结果评价
各个测点的测量结果应单独评价。同一测点每天的测量结果按昼间、夜间进行评价。
最大声级Lmax直接评价。
2 测定步骤
准备好仪器。将声级标准器(94dB，1kHz)配合在传声器上，开启标准器电源，声级计计权设置A声压级，读数应为93.8dB，否则调节声级计右侧面灵敏度调节电位器至声级计显示93.8dB，校准完成后取下校准器备用。
测量噪声。时间计权选择“F”快特征状态。每秒一个读数，测一分钟。最后噪声仪给出其等效声级Leq。
测量完后，再次将声级校准器配合在传声器上，开启校准器电源，声压级读数应在(93.8 ± 0.5)dB。
现按照GB 12348—2008，对某企业锅炉房界外噪声进行监测，主要噪声源是锅炉，为稳态噪声。测量仪器为噪声统计分析仪(HS6288B型2级)，在无雨、无雪、风力小于5m/s的气候条件和风机正常运行工况下，采用A计权、F档测量，采样时间间隔为1s，采样时间为1min，评价量为等效连续声级。为同时分析稳态噪声测量重复性的不确定度，在正常工况下连续6次进行(每次测量1min)等效连续声级测量。由于背景噪声较大，在相同的测试条件下进行了背景值修正测试。
从噪声测量方法和步骤来看，噪声不确定度主要来源于声级校准器的两次噪声校准，实际测量过程中的不确定度和在背景值修正的不确定度。
3 数学模型
等效声级的计算公式:
(1)
式中：Leq —— 噪声测量的等效声级；
n —— 采样总数；
Li —— 第i次采样测得的A声级。
背景值修正的计算公式:
(2)
在实际操作中常用下面的公式计算：
(3)
式中：L实 —— 噪声源的实际噪声值；
L测 —— 噪声测量的等效声级；
L背 —— 背景噪声测量的等效声级。
合成不确定度的计算公式：
(4)
式中：u实(x) —— 噪声源的实际值的标准不确定度；
—— 噪声源的实际、测量、背景值的等效声级；
u测a(x)、u背a(x) —— 噪声源的测量值、背景值的A类标准不确定度分量；
u测b(x)、u背b(x) —— 噪声源的测量值、背景值的B类标准不确定度分量。
u修b(x) —— 噪声源背景值修正的B类标准不确定度分量。
4 不确定度来源
4.1 A类不确定度
A类不确定度主要是由测量方法引起的不确定度。其中单次测量的不确定度在一个测量时段内，用于代表厂界噪声等效声级是观测声级的能量均值，厂界噪声代表值的不确定度，可用一系列声级的标准偏差，除以测量时段内采集样本个数的平方根表示；重复测量的不确定度，可用一系列重复测量的等效声级标准偏差，除以重复测量次数的平方根表示。
4.2 B类不确定度
在噪声测量过程中，要排除操作不规范因素，因仪器性能影响产生的不确定度主要有噪声监测仪器整机的准确度、噪声监测仪器级量程线性的不确定度、噪声监测测量方向偏差导致的不确定度、校准声源的不确定度和背景值修正的不确定度等5部分组成。
5 不确定度分量的评定
噪声背景值的测量不确定度与噪声源测量不确定度的评定方法和评定过程完全相同，在评定A、B两类不确定度分量时同时评定背景噪声和声源噪声的不确定度。
5.1 A类不确定度评定ua(x)
某企业锅炉房界外噪声等效声级测量结果见表5.1.1。
表5.1.1 某企业锅炉房界外噪声等效声级测量结果(n = 6)
测量次数
x1
x2
x3
x4
x5
x6
标准偏差 L测 (dB)
0.72
0.63
0.70
0.69
0.47
0.67
等效声级 L测 (dB)
62.0
61.7
62.4
62.2
62.3
61.8
标准偏差 L背 (dB)
0.61
0.73
0.58
0.68
0.64
0.70
等效声级 L背 (dB)
58.7
58.4
58.9
58.6
58.7
58.5
5.1.1 单次测量值的不确定度ua1(x)
1min测量标准偏差最大值s测(xi)为0.72、s背(xi)为0.73采样时间间隔1s，1min厂界噪声与背景值等效A声级测量值的不确定度分别为：

式中n1为60，是1min测量的样本数。
5.1.2 重复性的不确定度ua2(x)

测定结果重复性的不确定度分量：

式中 n2为6，是重复测量次数。
A类相对标准不确定度计算为：

5.2 B类不确定度评定ub(x)
5.2.1 噪声监测仪器检定时的不确定度ub1(x)
根据仪器检定证书，仪器检定时的不确定度为0.3dB(A)，按矩形分布原则，包含因子，

5.2.2 噪声监测仪器级量程线性的不确定度ub2(x)
根据仪器检定证书，所用仪器的量程范围在40dB(A)～130dB(A)之间，系统级线性偏差为0dB(A)～0.6dB(A)，则仪器系统的线性误差可按最大0.6dB(A)考虑，按矩形分布原则，，

5.2.3 噪声监测测量方向偏差导致的不确定度ub3(x)
根据JJG 188-2002《声级计检定规程》和传声器手册，2级声级计在偏离参考方向30°(参考频率1kHz～2kHz)以内，指示声级最大绝对差值为2.5dB(A)，偏离10°以内，指向性响应平直，指示声级变化＜0.5dB(A)，在实际测量时，按操作偏离角度在10°以内估算该因素的不确定度，引起的绝对差值取0.5dB(A)，按矩形分布原则，，。

5.2.4 校准声源的不确定度ub4(x)
5.2.4.1 声级校准器标准不确定度
HS6288B型噪声频谱分析仪测量范围：A声级为35～130dB；线形为40～130dB，声级校准器校准时的声级为93.8dB。在线形范围内，ND9型声校准器使用说明书给出声级校准器最大允许误差为±0.5dB，属B类不确定度。按均匀分布评定其标准不确定度为，。共两次使用校准器，则。
5.2.4.2测试完后声级校准器校准时的标准不确定度
第二次校准时声压级允许误差0.5dB，属B类不确定度。按均匀分布评定其标准不确定度为：，。
两次校准时合成不确定度为：

5.2.5 背景值修正的不确定度u修(x)
在进行背景值修正时，标准中给出的修正值与理论计算值的最大差值为0.57dB，为B类不确定度，矩形分布，包含因子，

B类相对标准不确定度：

6 扩展不确定度计算及结果
表6.1 标准不确定度分量一览表
标准不确
定度分量
不确定度来源
概率分布
类型
K
不确定度
(dB(A))
相对不
确定度
u测a(x)
单次测量不确定度u测a1(x)
t分布
A类
1
0.093
0.00238
重复性的不确定度u测a2(x)
t分布
A类
1
0.115
u背a(x)
单次测量不确定度u背a1(x)
t分布
A类
1
0.094
0.00202
重复性的不确定度u背a2(x)
t分布
A类
1
0.0715
u测b(x)
噪声监测仪器检定时的不确定度u测b1(x)
均匀分布
B类

0.173
0.0112
噪声监测仪器级量程线性的不确定度u测b2(x)
均匀分布
B类

0.347
噪声监测测量方向偏差导致的不确定度u测b3(x)
均匀分布
B类

0.289
校准声源的不确定度u测b4(x)
均匀分布
B类

0.501
表6.1 标准不确定度分量一览表(续表)
标准不确
定度分量
不确定度来源
概率分布
类型
K
不确定度
(dB(A))
相对不
确定度
u背b(x)
噪声监测仪器检定时的不确定度u背b1(x)
均匀分布
B类

0.173
0.0119
噪声监测仪器级量程线性的不确定度u背b2(x)
均匀分布
B类

0.347
噪声监测测量方向偏差导致的不确定度u背b3(x)
均匀分布
B类

0.289
校准声源的不确定度u背b4(x)
均匀分布
B类

0.501
u修(x)
背景值修正的不确定度u修(x)
t分布

0.329
0.00530
u实(x)
合成标准不确定度
t分布

—
1.09
0.0175
U
扩展不确定度
t分布

2
2.2
—
合成标准不确定度的计算为：

得u(x)=1.09dB(A)，取包含因子k = 2(近似95%置信概率)，扩展不确定度的计算为：
U = 1.09 × 2 ≈ 2.2 dB
厂界环境噪声等效A声级为 (62.1 ± 2.2) dB(A)。

[参考文献]
[1] 中国实验室国家认可委员会 化学分析中不确定度的评估指南 [M] 北京:中国计量出版社 ， 2002.
[2] GB 12348—2008工业企业厂界环境噪声排放标准
[3] 国家技术监督局 JJF 1059-1999 测量不确定度评定与表示 [S] 北京:中国标准出版社 ， 1999.1
[4] 国家技术监督局 JJF 1135-2005 化学分析测量不确定度评定 [S]1 北京:中国计量出版社 ， 2005.12.1
[5] JJG 188-2002声级计检定规程
[6] ND9型声校准器使用说明书
[7] HS6288B型噪声频谱分析仪技术说明书