La misura del rumore negli ambienti di lavoroe-mail: [email protected] tel. 0776 299 3744 fax 0776...
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La misura del rumore negli ambienti di La misura del rumore negli ambienti di lavorolavoro
G. GiovincoUniversità degli Studi di Cassino
Dipartimento di Meccanica, Strutture, Ambiente e Territorio (Di.M.S.A.T.)Via G. Di Biasio 43 – 03043 Cassino (FR)
e-mail: [email protected] tel. 0776 299 3744 fax 0776 299 3393
FonometroFonometro
Il dovere di ogni buon fonometro consiste nel convertire un segnale di pressione (onde sonore nella maggior parte dei casi di forma complessa) in qualcosa che può essere utile per effettuare un confronto: il livello di pressione sonora (dB).
Oltre alla bontà del fonometro èindispensabile un operatore capace di effettuare le misure e valutare l’attendibilità del dato.
Schema di un FonometroSchema di un Fonometro
•campo libero
•campo diffuso
•microfoni speciali
MicrofonoMicrofono
Pregi:
Maggiore sensibilità
Gamma dinamica
Buona risposta in frequenza
Difetti:
Delicati
Estremamente sensibili alle condizioni ambientali
Tipologie di MicrofoniTipologie di Microfoni
Gamma dinamica Range di frequenza e sensibilità
Tipologie di MicrofoniTipologie di Microfoni
Dovendo infatti utilizzare un microfono per campo libero in campo diffuso, si corregge la curva tramite circuiti di compensazione interni al fonometro stesso. Questi circuiti correggono la curva dei livelli tramite un’operazione di filtraggio.
Classificazione dei fonometriClassificazione dei fonometri
Le Norme internazionali (IEC,ANSI,BS,DIN,..) hanno fissato 3 diverse classi:
• Classe 1: precisione (utilizzato per le misure di inquinamento acustico, emissione sonore, zonizzazione acustica,…) [0.7 dB]
•Classe 2: industriali ( minore precisione, utilizzato per il monitoraggio all’interno degli stabilimenti industriali, fornisce solitamente il valore istantaneo) [1.1 dB]
•Classe 3: sorveglianza (usati come allarmi) [1.5 dB]Nella nuova norma questa classe è stata rimossa
Calibratori acusticiCalibratori acustici
Calibratori elettrici
Generano un segnale in pressione con le seguenti caratteristiche
1000 Hz - 94 o 114 dB
Calibratori meccanici (pistonofoni)
250 Hz - 124 dB
Sensibilità alla pressione atmosferica!
00
Vp P
Vγ
∆∆ =
Parametri acustici fondamentaliParametri acustici fondamentali
pPa
Peak Peak – Peak
Crest factor =
RMS =
pPa
1 2
0Tx t dt
T
( )∫
PeakRMS
Time
Time
RMS (root mean square) E’ quel valorerappresentativo del segnale in esamequalora fosse costante e non sinusoidale
T= periodo di osservazione
x= valore istantaneo di ampiezza
Parametri misurabiliParametri misurabili� SPL or LP (F,S,I) [dB(A,B,C,Z)] (sound pressure level) Max RMS level senza
l’ultimo secondo
� Inst. (istantaneo)
� Leq(F,S,I) [dB(A,B,C,Z)] (equivalent continuous sound level)
� SEL (Sound Exposure Level) SEL è il valore Leq compresso in 1 s.
� Analisi in banda d’ottava e 1/3 di ottava!
1 sec
2
10 200
110log
t
eq
pL dt
T p
=
∫
Diagramma di Fletcher-Munson
Sensibilità alla frequenza sonora
Ponderazione in frequenza
0
-20
-40
20 Hz 100 Hz 1 kHz 10 kHz
Lp
(dB)
A
BC
DA
B
C
D
Lin.
Selettività in base alla frequenza
La ponderazione A è l’isofonica a 1000 Hz ribaltata
Filtri d’ottava e 1/3 d’ottava
Le componenti tonali (souni ben distinguibili, fischi, ...) creano situazioni di discomfortacustico notevoli, soprattutto alle alte frequenze
Filtri d’ottava e 1/3 d’ottava
Filtri d’ottava e 1/3 d’ottava
La taratura dei fonometri
• Metodo Primario di taratura– INIRIM (ex IEN)Metodo della reciprocità
( 0,03-0,05 dB )• Metodo secondario di taratura
– Centri SITCalibratori elettroacustici
• Calibrazione in campo– Calibratori acustici
• Misure
I
II
III
IV
Calibration = Taratura ≠ Calibrazione
Normativa tecnica per la taratura
Situazione attuale:
� IEC 60651: Sound Level Meters
� IEC 60804: Integrating Sound Level Meters
� OIML 58 and OIML 88 (IEC standard precedenti)
� Equivalente a livello nazionale CEI 29-30
� Classi di precisione: 0, 1, 2 and 3 (zero è la piùprecisa, 1 e 2 le più usate)Queste norme descrivono I requisiti di conformità
alle classi
� Una sottosezione della norma viene attualmenteutilizzata per la verifica periodica degli strumenti
� Futuro prossimo:
� IEC 61672
Sistema di taratura
Primario (realizzazione del campione dipressione acustica)
Secondario – Laboratorio Unilab
IEC 61672
• IEC 61672 sostituisce IEC 60651 e IEC 60804
• IEC 61672 è costituita da 3 parti:
Parte 1: Specifiche– Approvata nel 2002
Parte 2: Prove di valutazione del modello– Approvata nel– 2003
Parte 3: Verifica periodica– Verrà rilasciata probabilmente entro il 2006
• Probabilmente dovranno soddisfare la norma solo I fonometriprodotti dopo la data di emissione della norma! (a discrezione diogni singolo paese)
IEC 61672 vs IEC 61651
• Solo 2 classi (classe 1 e 2)• Valutazione dell’incertezza di misura nelle tolleranze• Restrizione della tolleranza per la risposta alle
componenti impulsive (la tolleranza per la nuova classe2 è minore di quella della classe 0 vecchio tipo)
• Manuale d’istruzioni estremamente dettagliatoAltre differenze:
– Multi-canale– Indicatore di under-range– Display e dispositivi di output digitali– Ponderazione Z, piatta e non ponderazione B– Risposta direzionale a ± 150°
Parametri acustici secondo 277/91
Livello di picco Livello di picco massimo massimo Lpeak(maxLpeak(max))
Livello sonoro continuoLivello sonoro continuoequivalente equivalente Leq[ALeq[A]]
Livello sonoro Livello sonoro continuo continuo LpFLpF
Livello di esposizioneLivello di esposizionesonora sonora Leq[ALeq[A]]
Metodo per la valutazione delle esposizioni quotidiane Metodo per la valutazione delle esposizioni quotidiane personali dei lavoratoripersonali dei lavoratori
Individuazione di tutte le postazioni di lavoro
Valutazione del rumore in tutte le postazioni di lavoroFase I: valutazione preventiva
Fase II: Individuazione dei punti di rilievoFase III: Rilievi strumentali
Fase IV: Calcolo dell’esposizione
Assegnazione del valore di livello equivalente e del livello di picco della postazione ad ogni addetto che vi opera
Azioni previste dalla normativa vigente
Fase I: valutazione preventivaFase I: valutazione preventiva
Analisi del rumore in ogni postazione di lavoro
Livello sonoro sicuramente inferiore a
80 dB(A)
Nessuna azione
Livello sonoro superiore a 80 dB(A)
Fonometro
Fase II: individuazione dei punti di rilievoFase II: individuazione dei punti di rilievo
Analisi del lavoro svolto mediante scomposizione nelle
singole posizioni in cui l’addetto opera
Rilievo nella posizione di lavoro
Caso C: più posizioni di lavoro con livelli analoghi di rumore e tempo di permanenza
nelle singole posizioni determinabile
Caso A: posizione di lavoro fissa
Rilievo in ogni posizione di lavoro o comunque in un numero statisticamente
rappresentativo
Rilievo in ogni posizione di lavoro
Caso B: più posizioni di lavoro con livelli di rumore differenti e tempo di
permanenza nelle singole postazioni determinabile
Caso D: più posizioni di lavoro con livelli analoghi di rumore per gruppi e tempo di
permanenza nelle singole posizioni non determinabile, ma tempo di permanenza per
gruppi determinabile
Rilievo in ogni posizione di lavoro o numero di rilievi statisticamente
rappresentativo
Fase III: rilievo Fase III: rilievo fonometricofonometrico
Analisi delle sorgenti di rumore L’addetto deve essere presente sul posto di lavoro.
Microfono posto alla distanza minima di 10 cm dall’orecchio
Analisi delle modalità di misura
L’addetto può non essere presente sul posto di lavoro.
Rilievo in assenza dell’addetto con microfono posto ad altezza tra 1.60 e 1.70 m da terra
Assenza di rumori di brevissima durata (SLOW)
Presenza di rumori di brevissima durata (FAST)
Scelta della costante di tempo
Rilievo di LAeq con fonometro conforme classe I IEC 804 (EN 60804/1994). Durata del rilievo rappresentativa rispetto al fenomeno indagato e comunque fino alla stabilizzazione del segnale
entro ± 0.3 dB
Fase III: rilievo Fase III: rilievo fonometricofonometricoAnalisi delle sorgenti di rumore per individuare la presenza di valori di picco
significativi (> 100 dB). Da eseguire durante la misura di LAeq.
Nessun rilievo
Verifica dell’esistenza di gruppi di lavoro con livelli di picco analoghi
Rilievo di Lpeak con fonometro conforme classe I IEC 651 (EN 60651/1994), in ogni posizione di lavoro oppure in una posizione in ciascun gruppo. Modalità di misura analoghe a LAeq
Valori di picco presentiNONO
SISI
Fase III: rilievo Fase III: rilievo fonometricofonometrico
Rilievo nelle condizioni di rumore più svantaggiose
Spostamento del livello di esposizione LEPnella fascia di tutela superiore
Relazione di misura
Livello di esposizione LEP
prossimo al limite della fascia di tutela
NONO
SISI
Caso ACaso A
eq e
eEP,d A ,T 10
0
0
TL L 10 log
T
T 8 h
= + ⋅
=
Caso BCaso B
( )( )
( )
A ,Teq p n
eq e
eq e
EP ,d k
LN
10A ,T 10 p n
n 1e
eEP,d A ,T 10
0
Lm10
EP,w 10k 1
1L 10 log T 10
T
TL L 10 log
T
1L 10 log 10
5
=
=
= ⋅ ⋅
= + ⋅
= ⋅
∑
∑
( )( )A ,Teq p n
eq e
eq e
LN
10A ,T 10 p n
n 1e
eEP,d A ,T 10
0
1L 10 log T 10
T
TL L 10 log
T
=
= ⋅ ⋅
= + ⋅
∑Lavoro uguale in ogni giorno
della settimana
NONO
SISI
Caso CCaso C
( )( )A ,Teq p n
eq e
eq e
LN
10A ,T 10 p n
n 1e
eEP,d A ,T 10
0
ep
1L 10 log T 10
T
TL L 10 log
T
TT
N
=
= ⋅ ⋅
= + ⋅
=
∑
Caso DCaso D
( )( )
( )( )
A ,Teq p1 n11
eq p 11
1
A ,Teq p n
eq e
eq e
1
LN
10A ,T 10 p n
n 1p
LN
10A ,T 10 p n
n 1e
eEP,d A ,T 10
0
pp
1
1L 10 log T 10
T
1L 10 log T 10
T
TL L 10 log
T
TT
N
=
=
= ⋅ ⋅
= ⋅ ⋅
= + ⋅
=
∑
∑
LinkLink utiliutili
•http://www.deltaohm.com/
•http://www.bksv.com/
•http://www.lsi-lastem.it/default.asp
•http://www.spectra.it/index.html
•http://www.svantek.com/
TestiTesti consigliaticonsigliati
•Cirillo E., Acustica applicata, McGraw-Hill, Milano, 1997
•Moncada Lo Giudice, Santoboni S., Acustica, CEA, Milano, 2000
•Spagnolo R., Manuale di Acustica, Torino, UTET, 2001