הקדמה: התפקיד הקריטי של סביבת שקט במעבדות מודרניות

בסביבה מחקרית ובדיקה, מכשירים רגישים תלויים בתנאים יציבים, נמוכים כדי לייצר תוצאות מדויקות, חוזר על הדעת, כגון מיקרוסקופ אלקטרונים, ספקטרום המוני, התחדשות מגנטית גרעינית (NMR) מערכות, מאזן גבוה של משקל, ולכן תחנות לייזר לבודדות יכולות להשפיע לרעה על רמות של רעש או רטט גבוה של ביצועים, או ירידה משמעותית של ציוד לייזר, כדי לבודד את רמות תאורה יעילה יותר, או לחץ על ידי גירוי יעיל של חומרת אבטחה, או לחץ גבוה של חומר של חומר ניקוי מוקדם יותר, יכול להיות מושפעת של חומרת אבטחה, או לחץ גבוה יותר, או ירידה של חומר ניקוי יעיל יותר של חומר ניקוי יעיל יותר של חומר ניקוי יעיל יותר, או ירידה של חומר ניקוי, או ירידה של חומר ניקוי יעיל יותר של חומר ניקוי יעיל יותר של חומר ניקוי יעיל יותר של חומר ניקוי.

הבנת מקורות רעש במעבדה

לפני שמציינת כל מתחם, חיוני לאפיין את סביבת הרעש.רעש מעבדה הוא לעתים רחוקות אחיד ובדרך כלל מקורו ממספר קטגוריות נפרדות:

מכונות ו-HVAC Noise

מערכות היסוס, האוורור והמיזוג אוויריים (HVAC) הן לעתים קרובות תורם הרעש הדומיננטי. מטפלים אוויריים, צ'ריפים, דחוסים, יחידות סלפי, ומדיקות לייצר רום נמוך וגבוה יותר ⁇ רעש זעזועים. דיפרפונים וברי יכול ליצור תנוחה מקומית שפרויקטים ישירות לתוך החלל מעבדה.

ציוד-Generated Noise

מכשירים מעבדה רבים בעצמם מייצרים רעש כי יש לכלול. משאבות Vacuum, דחוסים, מעריצים קירור, זעזועים, צנטריפוגות, ו autosamplers כולם לייצר צליל ו רטט מכני. במסגרות מעבדה משותפות, אחד הפלט של כלי יכול להפיג את הביצועים של מכשיר רגיש שכנה. Enclosures שנועד להכיל את המקור (במקום להגן על אותו) הם עקרונות חשובים באותה מידה ובאותו זמן לעקוב אחר אותם עקרונות.

רעש חיצוני ומבנה

תנועת רגל במסדרונות, דלת slams, מכונות מעלית, בנייה קרובה, ואפילו תנועה חיצונית יכולה לשדר רעש במעבדה דרך קירות, רצפות ותקרה.רטטים ילידים מבניים ממערכות מכניות או מתקנים סמוכים לנוע דרך מסגרות בנייה יכול להיות קשה למתן עם קירות סגורים לבד. זיהוי מסלולים אלה דורש לעתים קרובות מדידות רטט באמצעות מאיץ'ים והבנה ברורה של מבני הבנייה.

עקרונות הליבה של עיצוב Noise-Reclosure

המתחםים היעילים מסתמכים על ארבע אסטרטגיות פיזיות הקשורות בין-תחומיות: ספיגה, בידוד (ברייר), לחות ואיטום. כל אחד מתייחס לפן אחר של שידור קול ורטט.

סליחות מול אינפורמט

חומרים בלתי-מסוגיים (למשל, קצף תאי פתוח, סיבים, צמר מינרלים) להפחית את אנרגיית הקול בתוך המתחם על ידי המרת אנרגיה אקוסטית לתוך חום.קליטה גבוהה מורידה את השדה המהדהד, אשר חיוני לשמירה על רעש פנימי מהפיכה לקירות המתחם.Insulation, או מחסום (למשל, ויניל מומס, גיליון מוביל, דחוס, vulgyps), באמצעות מבנה מתכתי גבוה.

⁇ ⁇ ⁇ ⁇

רעש יכול לעקוף את המתחם באמצעות רטט מכני של המבנה עצמו.חומרי דמפינג - שכבות בולטות מפולגת באופן רטי בין לוחות קשיחים - לחנך רטט resonant בקירות המתחם, מיני שחזור קול מצמצם. Vibration הוא ממריצים כגון מעיינות הרים, צינורות ניאופרינים, או עלות אוויר pneumatic decole את המכשיר (או מקור הרעש) מקומה אלקטרואקטיבית עשוי להיות מאוד כמו אלקטרוטציות אקטיביות.

חותם ו Acoustic Leakage

אפילו פער קטן או סדק במתחם יכול להפחית באופן דרמטי את הפחתת הרעש הכולל שלו. אזור פתוח 1% יכול לאפשר לכ-90% מאנרגיה הקולית לעבור, מה שהופך את החותמות קריטיות. ulks אקוסטיים, קצף, חותמות, ו-ouble-winds הם חתונות סטנדרטיים עבור כבלים, צ'קוזי, ו- ventilation ducts יש לטפל עם מחסנים אקוסטיים, שרוולים, לשים את השרוולים או שרוולים על כל צד.

חומרים וטכניקת בנייה

בחירת החומרים הנכונים ושיטות ההרכבה חיונית להשגת ירידה ברעש היעד ללא עלות מופרזת או רובה.

חומרי מחסום

  • (FLT:0)Mass-loaded vinyl (MLVrea): FLT 1 A גמיש, כבד גיליון (בדרך כלל 1-2 lb /ft2) אשר תואם משטחים מעוקלים ויכול להיות דבק קירות קיימים או כריך בין לוחות. MLV מספק אובדן שידור גבוה של תדר בינוני עד גבוה והוא קל להתקין ביישומים מתקדמים.
  • (FLT:0) גבוה gypsum Board:veFLT ( 1 סטנדרטי סוג X יבשה 5/8 אינץ ') מציע מסה סבירה בעלות נמוכה. doubling שכבות עם תרכובת לחות מולקולטית בין (למשל, ירוק) משפר באופן משמעותי את הביצועים נמוכים.
  • (FLT:0)Lead גיליון: 1FLT) צפיפות גבוהה באופן קיצוני (כ 10 lb /ft2 עבור עובי 1 / 16 אינץ ') מספק חסימת קול מעולה עובי יחידה אבל דורש טיפול זהיר עבור רעילות וסילוק.
  • (FLT:0)Fiber-reinforced מלט או plyvewood: FLT:1 שימושי עבור לוחות מבניים כאשר יש צורך עמידות גבוהה או עמידות כימית, אם כי המסה היא נמוכה יותר מצוענים או MLV.

חומרים פולשים

  • (FLT:0) לוחות קצף אלקקטיים: FLT:1 משקל אור, פוליאורטאן תאי פתוח או קצף melamine עם צורות פרופיל שונות (שפיר, פירמידה, ביצה) יעיל בקליטת תדרים בינוניים וגבוהים. לוחות ת'יק (2–4 אינץ') מספקים ספיגה טובה יותר.
  • (FLT:0)Fiberglass וצמר מינרלים:Fillo:1 ריגיד או לוחות חצי-קשיד (למשל, אוונס קורנינג 703 או רוקו) יש חסכוניים ספיגה מצוינים על פני טווח תדר רחב, במיוחד כאשר בשילוב עם חזית או עטיפה מחוספסת.
  • (FLT:0) מלכודות:0(Bass:FLT:1) מיועד באופן ספציפי לקליטת קידוד נמוך, אלה בדרך כלל מבנים גדולים מלאים סיבים צפופים או צמר מינרלים.

המונחים: Isolators

  • (ב) [17] ,0 ,Neoprene כריות ועמודות עם קורקב: 1FLT מתאים לאור לעומסים בינוניים.הם מספקים בידוד יעיל גבוה, אך ורק ביצועים נמוכים.
  • (ב) ,0) ,Spring Mountsue:FLT:1 המשמש בציוד כבד (למשל, דחוסים, משאבות) הם מספקים תדרים טבעיים נמוכים (בדרך כלל 1-5 הרץ) עבור בידוד רטט נמוך.
  • (FLT:0 â € ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

בניית הפרקטיקה הטובה ביותר

הביצועים של המתחם תלויים במידה רבה באיכות הרכבה.פרטים בודדים התעלמו יכולים להפחית את היעילות על ידי 10 dB או יותר שיטות מומלץ כוללים:

  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) ערוץ גמיש או קטעי בידוד קול:03FLT:1) ייבוש המצורף לפסים מתפתלים ולא ישירות ל-Sams, למעט העברת רטט ישירה.
  • (ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ לכל המפרקים: FLT ( 1:1) השתמש בקטול לא-קשה, צבע על כל ים, פינה וחדירה.
  • (FLT:0) הכניסה דלת דלת דלת עם חותם אקוסטי:03FLT 1 דלתות צריך להיות כלי טיס היקפיים, טיפות אוטומטיות אטמות בתחתית, וחלונות זכוכית (אם יש צורך) עשויים מכוס אקוסטית מחוסמת או כפולה.
  • (ב) ⁇ :0) בניית רצפת בנייה: 1FLT:1ure במקרים קיצוניים, מזחלת בטון צף על ממולנים גמישים יכול להדוף את המתחם כולו מהמבנה.

שיקולים עבור מעבדות Enclosures

המתחם המעשי חייב לאזן ביצועים אקוסטיים עם יכולת, בטיחות, ועלות.השיקולים הבאים צריכים להנחות החלטות עיצוב.

ביצועים אקוסטיים Metrics

ביצועים קבועים באמצעות מדדים סטנדרטיים:

  • (FLT:0)Sound Transmission Class (STC): ההרחבה מספר אחד של כמה טוב התאספות קיר מקטין צליל טיסה.עבור ציוד מעבדה רגיש, המתחם לעתים קרובות מכוון STC 50-60, אשר מתאים לירידה של 45-55 dB בתדרי דיבור.
  • (ה-NRC): 0 (NRC): ⁇ FLT:1) מודד את יעילות הקליטה של משטחים פנימיים. Aim for NRC ⁇ 0.90 על פני השטח הפנימי כדי למזער את ההתחדשות בתוך המתחם.
  • (ב) [15] אובדן הישמר: 1 (ב) הפחתה בפועל ברמת הרעש נמדדת עם וללא המתחם במקום.

ניהול וידוי Thermal Management

יש לספק חום מלכודות ללא ספק שנוצר על ידי הציוד. adequate ventilation ללא שילוב של בידוד אקוסטי.

  • (ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) מעריצים מהירים: מעריצים נבחרים עם פלט רעש נמוך (דירוגים בודדים) והרים אותם על ממריצים רטט. השתמש במחברים גמישים כדי לשבור נתיבי רטט.
  • (ב) ⁇ :0) וחזור אוויר עם שרביט אקוסטי:FLT 1:1 לבנות הבכי הפנימי נבנה עם חומר ספיגה אשר מכריח אוויר לנוע דרך נתיב רוח (הדה) לחסום קול בעת מתן זרימה.
  • (FLT:0) קרירים או מחליפי חום: ראטאל:1 עבור עומסי חום גבוהים, מערכת קירור נוזלי סגורה עשוי להיות הכרחי כדי להימנע מהסתמכות לחלוטין על תנועת האוויר.

גישה ושירות

תחזוקה תכופית או עומס הדגימה דורש גישה קלה ללא פירוק של קולקציות גישה עיצוב, דלתות, או לוחות נשלולים עם תכונות כגון:

  • (ב) ,0) ,(הופנה מהדף ⁇ )
  • (ב) ,0) דלתות פתוחות לחלוטין של אזורי שירות.
  • (ב) ,0) , ריבועי גג ניתנים להחלפה או גישה למכונות גדולות.
  • (ב) ,0) לוחות הזנה שניתן להזין: FLT:1hil השתמש במחסנים או בירות אקוסטיות סביב כל חוטים וצנורות.

אש ובטיחות כימית

חומרים אנקליים חייבים לציית למבנה המקומי ולקודי אש. להימנע מקצפים בלתי ניתנים לשימוש ללא תוספים מוסמכים של אש.במעבדות כימיות, חומרים חייבים לעמוד בפני פיסות של פותרים, חומצות, ובסיסים. פלדת ללא עישון או אלומיניום מכוסה אבקה מול צמר מינרל הם נפוצים.

עלויות ואופטימיזציה של תקציב

עלויות המתחם רעש נעות בין כמה אלפי דולרים עבור יחידות מודולריות למאות אלפי חדרים מעוצבים, בעלי ביצועים גבוהים.

  • להתמקד בדרך החלשה ביותר: לעתים קרובות חלונות חד-אפניים או דלתות לא-יבשות.
  • השתמש בלוחות מודולריים (למשל, ג'אזינג עם ג'יאום ו-MLV) במקום לשפוך בטון במידת האפשר.
  • שדרוגים שלב: להתחיל עם מכשולים חיוניים ושיפורי חותם, ולאחר מכן להוסיף בידוד ספיגת ורטט מאוחר יותר במידת הצורך.
  • יועץ אקוסטי מוקדם להימנע מ רטרופיטות יקרות (FLT:0) האגודה האזוטית של אמריקה ,Hic Society of AmericaveFLT:1 מספקת משאבים למציאת יועצים מוסמכים.

צעדים מעשיים ליישום

לאחר תהליך שיטתי מגביר את הסיכוי להשגת מטרות העיצוב.

הערכה והערכה

השתמש ב- calibrated Sound Level (Type 1 או 2) כדי למדוד רמות רעש הסביבה במיקום הציוד. להקליט ספקטרום שלישי-octave כדי לזהות תדרים דומיננטיים. עבור רטט, להשתמש accelerometers כדי למדוד את שורש-mean-square (RMS) מהירות או עקירה בטווח 1-Hz.

כוונון ובדיקה

לפני בנייה מלאה, לבנות לעג קטן של קטע קיר ולבדוק את אובדן השידור שלה באמצעות מקור פשוט והגדרת המקלט.זה יכול לחשוף בעיות עם חותמות, פערים, או נתיבי פירעון בשלב זה הם הרבה יותר זולים מאשר לאחר ההתקנה.

נציבות ואימות

לאחר השלמת המתחם, חזור על המדידות הרעש והרטטט תחת אותם תנאים.להבטיח אובדן ההכנסה עומד על המפרט.בדוק את כל החותם, הדלתות והחדירה מצביע עם שיטת זיהוי טון או מצלמה תרמית (עבור דליפות אוויר, אשר תואמים עם דליפות קוליות). צוות מעבדה על סגר תקין ותחזוקה של חותמות.

מסקנה

(העיצוב של חומרי רעש (כולל חומרים) לייצור ציוד מעבדה רגיש הוא אתגר הנדסי רב-צדדי הדורש תשומת לב לעקרונות אקוסטיים, בחירה חומרית, איכות בנייה וצרכים תפעוליים (בהתאמה יסודית של מקורות רעש, יישום אסטרטגיות ספיגה ומחסום מתאימות, תוך איטום את כל נתיבי ההדלפה ושילוב של ציוד למניעת הריון מדויק יותר: IFating Controls) ללא אימונים מדויקים יותר, מעבדות יכולות ליצור אימונים המגנים על ביצועים ואמינות.