УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ МАТЕРИАЛОВ

Заявляемая полезная модель относится к устройствам для измерения звукопоглощающей способности материалов.
Неблагоприятное действие шума на персонал продолжает оставаться актуальной проблемой на производстве и транспорте, а доля рабочих мест, не соответствующих гигиеническим нормативам по шуму, занимает первое место среди физических факторов.
В соответствии с требованиями по технике безопасности на рабочих местах, где не удается добиться снижения шума до предельно допустимых уровней, следует применять средства индивидуальной защиты (СИЗ), выбор которых рекомендуется производить применительно к характеру спектра и уровню шума на рабочих местах. В соответствии с ГОСТ 12.1.029-80 СИЗ, в зависимости от конструктивного исполнения, подразделяют на противошумные наушники, вкладыши, шлемы и др.
Наиболее широко используют противошумные наушники, цель которых обеспечить надежное перекрытие воздушного пути поступления акустических колебаний в наружный слуховой проход. Акустическую эффективность противошумных наушников оценивают упрощенным методом с помощью микрофонов (ГОСТ Р 12.4.213-99) и субъективным методом по результатам пороговой аудиометрии (ГОСТ Р 12.4.211-99). Наряду с указанными способами целесообразно использовать медико-биологические методы, позволяющие дать адекватную оценку эффективности СИЗ (в том числе, противошумных наушников) в производственных условиях, так как часто заявленная эффективность СИЗ не соответствует реальной.
Как правило, противошумные наушники обеспечивают ослабление звука до 30-40 дБ с максимальной эффективностью в средне- и высокочастотном звуковом диапазонах. Поэтому их целесообразно использовать на рабочих местах, где уровни звука не превышают 100-110 дБА. При уровнях шума свыше 100-110 дБ А необходима защита не только органа слуха, но и головы, чтобы уменьшить влияние шума на костный путь проведения звука, что достигается путем использования противошумных шлемов. Это обусловлено тем, что уровень звукового давления колебаний, передаваемых костно-тканевым путем, на 20-30 дБ выше уровня звукового давления, воспринимаемого ухом воздушным путем.
В отличие от противошумных наушников, стандартизированной методики исследования акустической эффективности противошумных шлемов нет. Как правило, для этого используют измерение уровня звука с помощью микрофона, размещенного в подшлемном пространстве, с использованием манекена головы. Использование микрофона в подобных условиях имеет спорный характер, поскольку в формировании звукового поля имеется много неучтенных факторов.
Для устранения отмеченных противоречий создано заявляемое устройство для исследования звукопоглощающей способности различных материалов (пакетов материалов), используемых при создании СИЗ, на основе тональной аудиометрии.
Из существующего уровня техники известно устройство измерения акустических характеристик материалов (патент на полезную модель RU №105999, опубл. 27.06.2011 г.), которое состоит из импедансной трубы с установленными в ней громкоговорителем, микрофонами, и соединенной с устройством обработки сигналов, причем труба выполнена в виде составных патрубков, общая длина которых зависит от измеряемого диапазона частот. Недостатками этого устройства является то, что с его помощью нельзя провести исследование акустических характеристик материалов, используемых для создания СИЗ от шума, с учетом как воздушного так и костного пути проведения звуковых колебаний.
Технической задачей предлагаемого изобретения является расширение арсенала устройств для измерения звукопоглощающей способности материалов.
Решение технической задачи достигается тем, что устройство для исследования звукопоглощающей способности материалов включает тональный аудиометр с подключенным костным телефоном-вибратором, оборудованным приспособлением для фиксации образца исследуемого материала, исключающим его деформацию.
Технический результат заключается в обеспечении возможности исследования звукопоглощающей способности материалов, используемых для создания средств индивидуальной защиты человека от шума с учетом как воздушного так и костного пути проведения звуковых колебаний.
Функционирование разработанного устройства состоит в следующем.
1) Исследование проводят в помещении, соответствующим требованиям для аудиометрических исследований, с участием испытателей-добровольцев с нормальным слухом и отсутствием различий между правым и левым ухом.
2) В начале исследования определяют у всех испытателей-добровольцев методом тональной аудиометрии определяют пороги восприятия звуков по воздушной и по костной проводимости на частотах диапазона 250-8000 Гц.
3) Под костным телефоном-вибратором с помощью специального приспособления фиксируют прокладку из исследуемого материала (или из пакета материалов) и вновь определяют пороги по воздушной и по костной проводимости в том же диапазоне частот (250-8000 Гц) у всех испытателей- добровольцев. При этом наушники не снимают, воздушную маскировку не проводят (определяют абсолютную костную проводимость). При стандартных акустических измерениях костный телефон-вибратор фиксируют в области сосцевидного отростка с помощью оголовья. А при проведении измерений с исследуемым материалом (пакетом материалов), обладающим упругостью, эластичностью и воздушностью, для исключения деформаций, изменяющих звукопоглощение материалов (пакетов материалов), костный телефон-вибратор удерживают на сосцевидном отростке рукой испытателя-добровольца. Причем проведенные исследования показали, что сила прижима костного телефона-вибратора не влияет на звукопоглощающую способность материалов (пакета материалов).
4) Звукопоглощение исследуемого материала (пакета материалов) оценивают в каждой октавной полосе от 250 до 8000 Гц по разности величин между исходными аудиограммами и аудиограммами, зарегистрированными с исследуемым материалом.
5) Обрабатывая результаты, делают вывод о звукопоглощающей способности исследуемых материалов (пакетов материалов).
Таким образом, цель применения заявляемой полезной модели достигнута.
Описанные элементы заявляемого устройства функционально взаимосвязаны и находятся в конструктивном единстве, а совокупность его существенных признаков неизвестна из уровня техники. Поэтому, по мнению заявителей, заявляемое устройство представляет собой новое техническое решение, относящееся к классу устройств для исследования звукопоглощающей способности материалов.
Заявляемое устройство является промышленно применимым, поскольку может быть реализовано предприятиями (организациями) промышленности при производстве и модернизации аппаратуры для аудиометрических исследований.