ochrona przed em mgr Mikołaj Kirpluk

Transkrypt

1 ochrona przed em mgr Mkołaj Krpluk

2 Okrelane nepewnoc oblczanego / merzonego równowanego pozomu dwku: wpływ wybranej statystyk pomarów krótkookresowych, w zalenoc od czasu pomaru (mnejszego od normatywnego czasu obserwacj) na nepewno wynku kocowego, oszacowane nepewnoc okrelena pozomu równowanego z czasu pomaru, wykonywanego metod pomaru cgłego a do momentu ustablzowana s wynku według zadanych kryterów obserwacj.

3 Aby bada zjawska akustyczne okrela dla nch parametry statystyczne, trzeba zdefnowa zdarzena statystyczne, dla których musz by spełnone warunk stosowana statystyk: zdarzena akustyczne pownny by nezalene - std naley merzy całe cykle jako zdarzene akustyczne, zdarzena akustyczne pownny by powtarzalne - naley uwzgldna czynnk majce wpływ na przebeg badanego zdarzena poprzez prawdłowe okrelene modelu zjawska, badane ne pownno wpływa na przebeg zdarzena akustycznego.

4 pozom dwku L, db Lr. + L + Lr. Lr. - L - L + L - X X Xr. - X Xr. Xr. + X ekspozycja wzgldna X, bezwymarowa [X r. - X, X r. + X ] [10log 10 (X r. - X ), 10log 10 (X r. + X )]

5 75,0 70,0 Eks pe ryme tr o blc z e no w y na pods ta we faktyc zne zareje s trowanego prz ebegu poma ru 1-s e kundowego RMS hała s u komunka cyjnego LEQ 1mn. = 66,6 db LEQ 5mn. = 66,5 db LEQ 15mn. = 65,9 db LEQ do kł. = 65,4 db na pods tawe 5 pomarów ele me ntarnyc h U A95 =(+2,52; -6,68) U A95 =(+1,84; -3,24) U A95 =(+0,65; -0,77) LE Q1mn. LE Q5mn. LE Q15mn. LE Q dokł. po zo m dw ku A, db 65,0 60,0 5 mn. 25 mn. 55,0 75 mn cza s, m n.

6 75,0 70,0 Eks pe ryme tr o blc z e no w y na pods ta we fa ktyc z ne z a re je s trowa ne go prz e be gu poma ru 1-s e kundowe go RMS ha ła s u komunka c yjne go LE Q 1mn. = 65,9 db LE Q 5mn. = 65,9 db LE Q 15mn. = 65,9 db LEQ do kł. = 65,4 db (75 pom.) (15 pom.) (5 pom.) na pods ta we 75 m nut poma ru U A95 =(+0,62; -0,72) U A95 =(+0,68; -0,80) U A95 =(+0,65; -0,77) LE Q1mn. LE Q5mn. LE Q15mn. LE Q dokł. po z o m d w ku A, db 65,0 60,0 55, c z a s, m n.

7 czas pomaru elementarnego lczba próbek czas pomaru Przypadek A pozom redn z pomaru zakres nepewnoc typu A 95% lczba próbek czas pomaru Przypadek B pozom redn z pomaru zakres nepewnoc typu A 95% 1 mnuta 5 5 mn. 66,6 +2,52; -6, mn. 65,9 +0,62; -0,72 5 mnut 5 25 mn. 66,5 +1,84; -3, mn. 65,9 +0,68; -0,80 15 mnut 5 75 mn. 65,9 +0,65; -0, mn. 65,9 +0,65; -0,77 3 godz. pomar cgły 65,4 warto dokładna pomar cgły 65,4 warto dokładna czas pomaru elementarnego lczba próbek czas pomaru Przypadek C pozom redn z pomaru zakres nepewnoc typu A 95% lczba próbek czas pomaru Przypadek D pozom redn z pomaru zakres nepewnoc typu A 95% 1 mnuta 3 3 mn. 66,0 +2,83; -10, mn. 65,9 +0,83; -1,03 5 mnut 3 15 mn. 65,5 +2,37; -5, mn. 65,9 +1,16; -1,59 15 mnut 3 45 mn. 65,9 +1,52; -2, mn. 65,9 +1,52; -2,35 3 godz. pomar cgły 65,4 warto dokładna pomar cgły 65,4 warto dokładna

8 100,0 90,0 80,0 Eks pe ryme tr o blc z e no w y na pods tawe MODELOWEGO prze be gu ha łas u o okres e T=3mn. z ało onej z m enno c do +5dB / m n. LEQ 1mn. = 74,1 db LEQ 5mn. = 72,4 db LEQ 15mn. = 73,2 db LEQ do kł. = 73,1 db na pods ta we 3 pom a rów e le me nta rnyc h U A95 =(+7,19; -??? ) U A95 =(+2,95; -15,6) U A95 =(+1,43; -2,15) LE Q1m n. LE Q5m n. LE Q15m n. LE Q dokł. po z o m d w ku A, db 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20, c z a s, m n.

9 100,0 90,0 80,0 Eks pe ryme tr o blc z e no w y na pods ta we MODELOWEGO prz e be gu ha łas u o okres e T=3m n. z ało one j z m e nno c do +/-5dB / m n. LEQ 1mn. = 73,2 db LEQ 5mn. = 73,2 db LEQ 15mn. = 73,2 db LEQ do kł. = 73,1 db (45 pom.) U A95 =(+1,61; -2,58) (9 pom.) (3 pom.) na pods tawe 45 m nut pom aru U A95 =(+1,12; -1,51) U A95 =(+1,43; -2,15) LE Q1m n. LE Q5m n. LE Q15m n. LE Q dokł. po z o m d w ku A, db 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20, c z a s, m n.

10 czas pomaru elementarnego lczba próbek czas pomaru Przypadek E pozom redn z pomaru zakres nepewnoc typu A 95% lczba próbek czas pomaru Przypadek F pozom redn z pomaru zakres nepewnoc typu A 95% 1 mnuta 3 3 mn. 74,1 +7,19; mn. 73,2 +1,61; -2,58 5 mnut 3 15 mn. 72,4 +2,65; -15, mn. 73,2 +1,12; -1,51 15 mnut 3 45 mn. 73,2 +1,43; -2, mn. 73,2 +1,43; -2,15 3 godz. pomar cgły 73,1 warto dokładna pomar cgły 73,1 warto dokładna wykonane klku pomarów elementarnych (mn.3) od razu wskazuje, czy wybralmy włacwy czas pomaru elementarnego, pommo, e dla tego samego czasu pomaru (łcznego) przy podzale tego czasu na coraz krótsze czasowo odcnk elementarne w zwzku z tym wzrost lczby pomarów elementarnych - oczekwałoby s, e zakresy nepewnoc bd proporcjonalne male - to w pewnych sytuacjach wystpuje zwkszene rozdzelczoc wdzena zjawska zaobserwowane slnejsze odchylena pogarszaj statystyk.

11 = = = = = = = = n p n p n n r E t t E t t E t n t E n E statystyka zaley od wyboru czasu pomaru elementarnego, ale jest neczuła na jednostk czasu - jeel te same przebeg odnelbymy do sekund - to zalenoc lczbowe pozostaj gdze: t 0 - czas pomaru elementarnego t p - czas pomaru (obserwacj zdarze): t p = n x t 0 Jeel czas faktyczne wykonanego pomaru odpowada charakterystyce zjawska w normatywnym czase obserwacj, to moemy badane zakoczy.

12 Okrelene nepewnoc oszacowana pozomu równowanego U A,95 ( E eq _ k ) = tk T U A,95 ( E em _ k ) ,1 L em _ k U A,95 T ( t k ) 2 gdze: U A,95 (E em_k ) - nepewno okrelena ekspozycj wzgldnej emsj hałasu U A,95 (t k ) - nepewno okrelena czasu trwana sytuacj akustycznej t k T - czas trwana sytuacj akustycznej - normatywny czas dla okrelena pozomu równowanego

13 Ops : Oblc ze ne po zo m u LEQ: Opracował: Mkołaj Krpluk Norm a tywny cza s obse rwcj 1 h wynk pom a rów cz s tkowych, db m s ja (pom a r) e m s ja (oblcz.) p.pom R LEQ m +U A,95 -U A,9 5 LEQ e m +U A,9 5 -U A,9 5 cza s pra cy Σ m a x LEQ +U A,9 5 -U A,9 5 +U B,9 5 -U B,95 +U R,95 -U R,95 db db d B db db db db db d B d B db h m n s s s db db db d B db db d B 1 5 0,0 50,0 50,0 0,0 5 0,0 0,00 0,00 49,0 50,0 0,0 0 0, ,0 0,0 0 0,00 0,83-0,92 0,83-0, ,0 50,0 50,0 0,0 5 0,0 0,00 0,00 49,0 50,0 0,0 0 0, ,0 0,3 3-0,3 6 0,83-0,92 0,88-1, ,0 50,0 50,0 0,0 5 0,0 0,00 0,00 49,0 50,0 0,0 0 0, ,0 0,6 4-0,7 5 0,83-0,92 1,02-1, ,0 50,0 50,0 0,0 5 0,0 0,00 0,00 49,0 50,0 0,0 0 0, ,0 0,9 3-1,1 8 0,83-0,92 1,20-1, ,0 50,0 50,0 0,0 5 0,0 0,00 0,00 49,0 50,0 0,0 0 0, ,0 1,1 9-1,6 5 0,83-0,92 1,40-2, ,0 50,0 50,0 0,0 5 0,0 0,00 0,00 49,0 50,0 0,0 0 0, ,0 1,6 9-2,8 0 0,83-0,92 1,82-3, ,0 50,0 50,0 0,0 5 0,0 0,00 0,00 49,0 50,0 0,0 0 0, ,0 2,9 0-13,01 0,83-0,92 2,95-15,09 8 0,0 0, ,0 0, , ,83-0, ,0 0, ,0 0, , ,83-0, ,0 0, ,0 0, , ,83-0, tło ak. 1,0 1,0 1,0 0,0 1,0 0,00 0,00 1 czas obs cza s pozom równowany Ne pe wno typu A Ne pe wno typu B Ne pe wno rozs ze rzona +U A,9 5 -U A,9 5 +U B,9 5 -U B,95 +U R,95 -U R,95 S umaryc zny po zo m ró wno w any 58,5 0,66-0,78 0,83-0,92 1,03-1,26

14 100,0 Eks pe ryme tr o blc z e no w y na pods ta we MODE LOWEGO prz e be gu ha ła s u o okre s e T=3 se k. z a ło one j z m e nno c do +5dB / m n. 90,0 80,0 LEQ do kł. = 73,1 db po z o m d w ku A, db 70,0 60,0 50,0 40,0 LE Q1m n. LE Qpom.1 30,0 LE Qpom.2 LE Qdokł. 20, c z a s, se k.

15 Co oznacza, w sense statystycznym, wahane wynku pozomu równowanego z czasu pomaru o zadanych parametrach, czyl ±0,1 db na 1 sekund? ( E ) 10 lg( E ) 0, 1dB 10 lg 2 1 gdze: E 1 - redna energa do momentu t 1 E 2 - redna energa do momentu t 2 = t 1 + t 0 t 0 - np. 1s lub czas cyklu std: zakładamy, e: 0,977 E 1 1,023 E 2 σ = n = 1 [ E E ] n 1 ( n 1) 2 = n+ 1 = 1 [ E E ] 2 ( n + 1) n 2

16 Nepewno typu A o pozome ufnoc 95% dla ekspozycj wzgldnej: ( E) = 2 σ = 0,023 2 ( n + ) E1 U A 95 1 dla pozomów dwku: [ ] ( L ) = 10 lg1± 0,023 2 ( 1) ± U n A95 eq + czas [s] +U A95 -U A ,53-0, ,72-0, ,87-1, ,98-1, ,08-1, ,17-1, ,25-1, ,33-1,92

17 Podsumowane Okrelajc przedzałnepewnoc dla wynku badana pozomu równowanego, musmy pamta, e: do analzy statystycznej pomarów akustycznych ne mona bezkrytyczne zagszcza wynków pomarów z danego czasu obserwacj - doln granc czasu pomaru elementarnego jest czas obejmujcy badane zdarzena akustyczne, po włacwym wyborze czasu pomaru elementarnego naley, oczywce, wykona jak najwcej pomarów (jest to analoga do podzelena zarejestrowanych wynków z pomaru cgłego na pomary elementarne) - uzyskujemy w ten sposób dobre urednene wraz ze szczegółowym zbadanem rozrzutu wynków dla badanego zjawska akustycznego, co potwerdzaj nam oblczena statystyczne - czyl małe przedzały nepewnoc typu A,

18 Przedzały nepewnoc pozomu równowanego dla nastpujcych sytuacj: czas emsj hałasu jest krótszy ( ne jest csle okrelony, ale znamy np. wartoc granczne) od czasu normatywnego dla ustalena pozomu równowanego - nepewno ekspozycj wzgldnej danej sytuacj akustycznej przedstawa s wzorem: U A,95 ( E eq _ k ) = tk T U A,95 ( E em _ k ) ,1 L em _ k U A,95 T ( t k ) 2 wykonujemy pomar zmennego hałasu obserwujc wynk merzonego pozomu równowanego z czasu pomaru oraz czas pomaru do momentu, a wahana wynku bd ponej 0,1 db na 1 sekund (lub na 1 cykl) - wtedy przedzał neufnoc zmerzonego pozomu równowanego moemy szacowa na podstawe wzorów: U ( [ ]; 10 lg1 [ 0,023 2 ( 1) ]) ( L ) + 10 lg1+ 0,023 2 ( n + 1) A95 eq = n +

19 DODATEK Metodyka referencyjna oraz czstotlwo prowadzena okresowych pomarów hałasu (z wyjtkem hałasu mpulsowego) w rodowsku, pochodzcego od nstalacj lub urzdze - załcznk nr 8 do rozporzdzena Mnstra rodowska z dna 23 grudna 2004 r. w sprawe wymaga w zakrese prowadzena pomarów welkoc emsj (Dz. U. Nr 283, poz. 2842): (...) Wyznaczon warto równowanego pozomu dwku A podaje s wraz z wartoc nepewnoc rozszerzonej oszacowanej dla pozomu ufnoc 95% (U 95 ). Wynk pomaru hałasu uzyskany przy zastosowanu nnejszej metodyk referencyjnej uwaa s za prawdłowy, jel warto tej nepewnoc jest mnejsza bd równa 2,7 db. Metodyka referencyjna ne zawera sposobu wyznaczana wartoc nepewnoc rozszerzonej U 95. (...) W pewnym momence koczy s akustyka, a zaczyna prawo... Mkołaj Krpluk (Szkoła Zmowa, gdze pod konec lat 80-tych...)

20 Proponowany tryb postpowana: 1. rozporzdzene ne okrela czy to jest przedzałjednostronny czy dwustronny... - przyjmujemy, e jednak dwustronny, czyl ± 2,7 db 2. zatem szeroko przedzału dwustronnego wynos - oczywce - 5,4 db 3. tak sam szeroko przedzału dwustronnego otrzymujemy - dla nepewnoc rozszerzonej U95 w grancach (+1,91 db; -3,49 db)

21 KONIEC

22 "Tablce matematyczne", Wydawnctwo Adamantan, Warszawa 2004, ISBN Welkoc faktyczne merzon w akustyce jest cnene akustyczne (a tak naprawd to energa, która powoduje odkształcane mebrany mkrofonu) a ne pozom dwku, który jest wskazanem po elektroncznej obróbce sygnału

23 "Tablce matematyczne", Wydawnctwo Adamantan, Warszawa 2004, ISBN redna redna Jeel pozom dwku L=10 lg(e) małby rozkład normalny, to ekspozycja wzgldna E musałaby me rozkład log-normalny, ale ne odwrotne!!! (To samo jest te w norme PN-90/N Informacje Dodatkowe p.7 po wzorze I-3) (W tej samej norme - przykład nesymetrycznych granc przedzałów dwustronnych)

24 mgr Mkołaj Krpluk