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環境振動測量方法

中華民國 94 年 5 月 31 日環署檢字第 0940041213 號公告
自中華民國 94 年 9 月 15 日起實施
NIEA P204.90C

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一、方法概要

  本方法係使用符合規定之振動計,測量有關環境中振動的方法。

二、適用範圍

  本測量方法適用於一般環境及固定性振動發生源之振動測量,其振動位準參考加速度(aref)為 10-5 m / sec2

三、干擾

  關於溫度及濕度,要注意測量當時所使用的振動計,所允許使用溫度及濕度範圍。又因拾振器有時會受到風、電場、磁場等的影響。因此測量時應考慮適當的遮屏(例如加蓋子等)或變更測量點等。

四、儀器與設備

(一)振動計:符合表一規定之振動計。

(二)拾振器:符合表一規定之拾振器。

(三)標準振動源(振動校正器):振動頻率與振動計校正頻率相同之標準振動源。

五、測量方法

(一)測定點的選擇

視測量目的,選擇測量點之位置及數目,原則上固定性振動測量點在測量對象之周界外。

(二)測量儀器的使用方法

1.拾振器的設置方法

原則上拾振器是設置於平坦且堅硬水平的地面(例如:踏硬的土、混凝土、瀝青舖面等),拾振器之 三個接觸點或底部全部接觸地面。測量地點如為砂地、田(地)園等軟質地面的場所時,需使用振動測定台,並附註說明。振動測定台的三支腳要全部打入地中,使振動測定台的底面接觸到地面,而拾振器放置於此測定台上,如圖一。振動測定台的建議參考規格如圖二,拾振器放置於測定台內中間點。

2.測定方向

以測量時的拾振器之受感軸方向為原則,配合垂直及相互成直角的水平兩個方向,將垂直方向作為 Z 軸,將水平兩個方向作為 X 軸和 Y 軸,並明確表示 X 和 Y 的方向。

3.振動感覺修正回路之使用方法

在 Z 方向是使用垂直振動特性,而 X、Y 方向是使用水平振動特性來進行振動的測量。

4.測定範圍之選擇方法

有關衝擊性振動,要選擇不致於使振動計有超載狀態的測量範圍。

5.紀錄器的選擇

使用紀錄儀器記錄振動時,其特性規格符合表一各項規定。

六、結果處理

(一)振動計指示值的讀法、整理方法及表示方法

振動計的指示讀法、整理方法及表示方法,則視指示的時間變化,原則上區別如下:

1.指示值不變動或變動微小(1)時,讀出連續多次的指示值,並以其功率平均值表示。

2.指示值是周期性或間歇性變動(2)時,則讀出每次變動的最大值,並讀取足夠的數目(3)後,再取其功率平均值(4)表示之。必要時亦註記變動的情形(如:週期、次數等)。

3.指示值不規則而且大幅變動時(5),可從某一任意的時刻開始,每隔一段時間讀取指示值,如此繼續讀取足夠的數目,再從所讀出之指示值中,使用適當的方法或公式(6)求出 Lx(7),並以此數值表示。

(二)背景振動(8)

僅測量某振動源所產生之振動時,對所測量之對象有振動和沒有振動時的振動計之指示值最好相差 10 dB 以上。惟背景振動如為經常性的振動時,儘管上述的指示未滿 10 dB 時,仍可依表二修正指示值以推算振動值。指示值的差未滿 3 dB 時,則需考量現場測量條件(位置等)的改變。

例如:在背景振動為 65 dB 的場所中,運轉某機械結果為 70 dB。由於指示值的差為 5 dB,因此該機械運轉的振動位準是依表二,將修正值 -2 dB附加於 70 dB成為 68 dB。

(三)測量紀錄應包括之事項

1.測量日期、時間與氣象狀況。

2.振動源之種類及形式。

3.測量位置與測量附近之簡圖及照片(需附振動源與測量位置之相對位置與距離),周圍之情況(周圍之建築物、地形、地貌等,附簡圖)。

4.測量儀器之種類、型號、序號。

5.拾振器之安置方法與地面之情況。

6.測量值的整理方法。

7.其他必要的事項,如現場測量相片等。

七、品質管制:

(一)振動計(含拾振器)需每二年,標準振動源(振動校正器)需每年送到國內外可追溯至國家級實驗室之單位進行校正。

(二)儀器測量前、後需進行校正,其校正誤差值不得大於 ± 1.0 dB,並將校正結果記錄之。

八、測量相關條件註記:無

九、參考資料

(一)JIS,Method of Measurement for Vibration Level,Z 8735,2002。

(二)郭宏亮等,環境振動測定方法之研究,中華民國環境保護學會會誌,第二十一卷,第二期,1998。

(三)郭宏亮等,環境振動評估位準之初步建議, 中華民國環境保護學會會誌,第二十四卷,第一期, 2001。

(四)行政院環境保護署,高架道路、環境振動測量及防振技術之研究計畫,EPA – 91 - U1F1 – 02 - 120,2002。

(五)ISO 2631 - 1:Evaluation of human exposure to whole - body vibration - Part 1:General requirements, 1985。

(六)ISO 2631 - 2:Evaluation of human exposure to whole – body vibration-Part 1:Continuous and shock-induced vibrations in buildings (1 to 80 Hz),1989。

(七)JIS, Vibration level meters, C 1510 , 2000。

 

註(1)如馬達、壓縮機、變壓器等正常運轉或有負荷變動時之運轉。

註(2)打樁機、列車等之振動。

註(3)最大的指示值大致一定時讀出數次即可。

註(4)原則上最大值的平均是從全部讀出值求出,但視測量目的亦可使用讀出值中幾個較大值的平均,惟需說明其內容;上述最大值的平均是對數平均值。其計算式如下:

10log[(1/N)×10的0.1×Li次方的總合,i=1至N]

其中 L i  = 第 i 次的最大讀出值,單位為 dB

N = 讀出的總次數

註(5)是指道路交通振動等。

註(6)有從累積度數分布求出的方法或自動數據處理機器的方法等。

註(7)超過某振動位準 L 的讀出值之個數,相當於全讀出值個數的 X % 時,將此振動位準表示為 LX。例如:X 成為 10 % 的振動位準是 70 dB 時,即表示為 L10 = 70 dB。此時,原則上雖然從全讀出值求出 LX,但視測量目的也可以除掉測量對象沒有振動時的特定時間之讀出值,來加以處理。

註(8)所謂背景振動是指在某場所中,以某特定的振動為測量對象時,當測量對象在沒有振動時的該場所之振動指示值。

 

 

表一 振動計三軸向加權修正值與容許誤差

                            單位:分貝(dB)

頻率
(Hz)

振動量加權基準

容許誤差

垂直方向特性

水平方向特性

平坦特性

1

-5.9

+3.3

0

±2

1.25

-5.2

+3.2

0

±1.5

1.6

-4.3

+2.9

0

±1

2

-3.2

+2.1

0

±1

2.5

-2.0

+0.9

0

±1

3.15

-0.8

-0.8

0

±1

4

+0.1

-2.8

0

±1

5

+0.5

-4.8

0

±1

6.3

+0.2

-6.8

0

±1

8

-0.9

-8.9

0

±1

10

-2.4

-10.9

0

±1

12.5

-4.2

-13.0

0

±1

16

-6.1

-15.0

0

±1

20

-8.0

-17.0

0

±1

25

-10.0

-19.0

0

±1

31.5

-12.0

-21.0

0

±1

40

-14.0

-23.0

0

±1

50

-16.0

-25.0

0

±1

63

-18.0

-27.0

0

±1.5

80

-20.0

-29.0

0

±2

 

表二  對背景振動指示值的修正

對象振動源有振動與無振動時指示值之差

3

4

5

6

7

8

9

修正值

-3

-2

-1

 

 

田園、砂地等拾振器的放置方法
圖一 田園、砂地等拾振器的放置方法

 

 

鋼製振動測定台的建議尺寸

圖二 鋼製振動測定台的建議尺寸