Giriş: Modern Laboratuvarlarda Sessiz Çevrelerin Kritik Rolü

Araştırma ve test ortamları, hassas cihazlar, doğru, tekrarlanabilir sonuçlar üretmek için istikrarlı, düşük seviyeli koşullara bağlıdır. Elektro mikroskoplar, kütle spektrometreleri, nükleer manyetik rezonans (NMR) sistemleri, yüksek çözünürlük dengeleri ve lazer kalibrasyon istasyonları, hava kaynaklı gürültü veya yapı kaynaklı titreşimlerin bile olumsuz etkilenmelerini sağlar.Bu nedenle, sinyal-to-noise oranlarının azaltılması ve pahalıya öncelik verir.

Laboratuvarda Gürültü Kaynağını Anlamak

Herhangi bir muhafazayı belirtmeden önce, gürültü ortamını karakterize etmek önemlidir. Laboratuvar gürültü nadiren üniformadır ve tipik olarak birkaç farklı kategoriden kaynaklanır:

Mekanik ve HVAC Gürültü

Isıtma, havalandırma ve havalendirme (HVAC) sistemleri genellikle projelerin doğrudan laboratuar alanına girmesini sağlayan merkezin sabit ve yüksek frekanslı akış gürültüsünü oluşturur.

Ekipman-Generated Gürültü

Birçok laboratuvar aletleri kendilerini içerde gürültü üretmelidir. Vakum pompalar, kompresörler, soğutma fanları, agitatörler, sentrifuges ve otosampler tüm hava yoluyla ses ve mekanik titreşimler üretirler. Paylaşılan laboratuvar ayarlarında, bir enstrümanın çıkışı, bir komşu hassas cihazın performansını kırabilir.Inclosures designed to contains the noise source (rather than protect the same Principles) are same important and follow the same concepts.

Dış ve Yapısal Gürültü

koridorlarda ayak trafiği, kapı slams, asansör makineleri, yakın inşaat ve hatta açık trafik, duvarların, zeminlerin ve tavanların laboratuvarlarında gürültüyü iletebilir. Binadan gelen vibrasyonlar bina çerçeveleri ile seyahat eder ve bu yolları genellikle tek başına muhafaza etmek zor olabilir.Bu yolları tanımlamak için titreşim ölçümlerini gerektirir.

Gürültünün Temelleri - Enküre Tasarımının Yeniden İncelenmesi

Etkili muhafazalar, dört ilgili fiziksel stratejiye güveniyor: absorpsiyon, yalıtım (barrier), baraj ve mühürleme.Her biri ses iletimi ve titreşimin farklı bir yönünü ele alıyor.

Sesi Aborpsiyon karşı Ses Yalıtım

Absiyon malzemeleri (örneğin, açık-cell köpük, camlar, mineral yün) akustik enerjiyi ısıtarak muhafaza içinde ses enerjisini azaltmaktadır. Yüksek absorpsiyon, bir bariyerin tekrarlayıcı alanıyla iletimin sağlanması için kritik olan, bu, birim zeminine müdahale etmek için kritik olan bir alandır.

Titreşim Damping ve Isolation

Gürültü, yapının mekanik titreşimi ile muhafazayı atabilir. Damping malzemeleri –tipik olarak vitreus tabakaları katı paneller arasında kısıtlanır - muhafaza duvarlarında rezonantrasyonlar, küçük ses reradiasyon Titreşimleri gibi.Tüzüklü pedler veya hava parçaları, (veya gürültü kaynağı) birleştirici zeminden gelen aletler için.

Kes ve Aklı Leakage

Bir muhafazada küçük bir boşluk veya çatlaklar bile genel gürültü azaltımı dramatik bir şekilde azaltılabilir. %1 açık alan, ses enerjisinin yaklaşık% 90'ını geçmek, mühürler yapmak kritik. Acoustic caulks, köpük gazketleri, kompres ve çift kapılı vestibullar standarttır.

Malzemeler ve İnşaat Teknikleri

Doğru malzemeleri ve montaj yöntemlerini seçmek aşırı maliyet veya dökme olmadan hedef gürültü azaltımı elde etmek önemlidir.

Objektif malzemeler

  • [FONT:0)Mass-loaded vinyl (MLV): [Dönetici: 1] Esnek, ağır bir sayfa (tipik olarak 1-2 lb /ft2), eğri yüzeylere uygun ve mevcut duvarlara veya sandviçlere bağlı olarak, MLV, iyi orta yüksek frekans iletim kaybı sağlar ve retro uygulamalarda yüklemek kolaydır.
  • [FONT=0) Yüksek yoğunluklu gypsum kurulu: [Dönetici: 0,3|Dörtsel X kuruwall (5/8 inç) düşük maliyetle makul bir kitle sunar.
  • [[DÜDÜ:0)Lead sayfası:[DÜDÜDÜDÜDÜT:1) Aşırı yüksek yoğunluk (yaklaşık 10 lb /ft2 1/16 inç kalınlığı için) ünite kalınlığında üstün ses bloke eder, ancak sadece özel görüntüleme süitlerinde kullanılır.
  • [FONT:0]Fiber-reinforced çimento kurulu veya plywood: [DDüzg: 1) Yüksek dayanıklılık veya kimyasal direnç gerektiğinde yapısal paneller için kullanışlıdır, ancak kütle gypsum veya MLV'den daha düşükdür.

Absorptive Materials

  • [FONT:0) Akustik köpük panelleri: [Dönetici: [Döntgen, hafif, açık hücreli poliurethane veya melamine köpük çeşitli profil şekilleri ile (wedge, piramit, yumurtacrate). Orta ve yüksek frekansları absorbe etmeye etkili.
  • [FONT:0]Fibercam ve mineral yün: Katı veya yarı-kürücü tahtalar (örneğin, Owens Corning 703 veya Rockwool) özellikle de karşı karşıya kaldığı veya dikilen bir perforasyon ile birlikte mükemmel bir absorpsiyon katları vardır.
  • [FONT:0)Basss tuzakları: [Dönetici: [Dönetici:0]Basss tuzakları:[Döneticileri düşük frekanslı absorpsiyon için tasarlanmıştır, bunlar genellikle yüksek çözünürlükte bulunan büyük yapılardır.

Titreşimli

  • [FONT:0]Neoprene peds ve peds ile kork:[Dönesel yükler için uygun. etkili yüksek frekanslı izolasyon sağlar, ancak düşük frekanslı performans sağlar.
  • [FONT:0]Spring arsaları: [Dönetici: [Dönetici:0]Spring asetleri için kullanılır: [Düzg: Fırs, pompalar). Düşük frekanslı titreşimler için düşük frekanslı titreşimler sağlar.
  • [FONT=0)Pneumatic (air) isolators:[Dönetici:0) Aşırı düşük doğal frekanslar (0.5-3 Hz) ve mükemmel barajlar için gerekli olan en vibrasyona duyarlı cihazlar için gereklidir.

İnşaat En İyi Uygulamaları

Korumanın performansı, montaj kalitesine bağlıdır. Tek bir göz ardı edilen detay, 10 dB veya daha fazla. önerilen uygulamalar şunları içerir:

  • [FONT:0]Staggered Manual veya çift kişilik duvar inşaatı: İç ve dış kuru duvarlar, yapısal flanking azaltımı.
  • [FONT:0)Resilient kanal veya ses izolasyonu:) Doğrudan elek için şeritleri temizlemek için kuru bir duvar, doğrudan bağlantı transferlerini minimizing direkt vibrasyon transfer.
  • [FONT:0] Tüm eklemler için akustik bir caulk:[Dönetici: 1) Her deniz kenarında, köşede ve penetrasyonda dayanılmaz bir caulk kullanın.
  • [FONT:0) Çift kapılı giriş akustik mühürlerle giriş: Kapılar, altta, ve cam pencereler (eğer gerekliyse) laminat veya çift-gled akustik camdan yapılmış olmalıdır.
  • [FONT:0] Zemin inşaatı:[Dönemli durumlarda, dayanıklı bir beton levha, bina yapısından tüm muhafazayı kırabilir.

Laboratuvar Enküreleri için Tasarım

Pratik muhafazalar, güvenlik ve maliyetle akustik performansı dengelemelidir. Aşağıdaki hususlar tasarım kararlarına rehberlik etmelidir.

Akustik Performans Metrikleri

Standart ölçümler kullanarak performans:

  • [FONT Sınıfı:0]Sound Transmission Class (STC): ), Bir duvar meclisinin hava yoluyla sesin nasıl iyi olduğunu tek bir sayı derecelendirmesi. hassas laboratuvar ekipmanları için, muhafazalar genellikle STC 50-60 hedef alır, bu da konuşma frekanslarında 45-55 dB azaltımı.
  • [FONT:0) Yeterlik (NRC): ) İç yüzeylerin absorbe verimliliğini ölçer. NRC ≥ 0.90 iç yüzeylerde yeniden dengeyi en aza indirmek için.
  • [FONT=0)Insertion Yitirme:[Dönetici:[Dönetici:0))) Gürültü seviyesindeki gerçek azalma ve yerinde muhafaza olmadan ölçülmelidir.

Havalandırma ve Termal Yönetim

Enküreler kaçınılmaz olarak ekipman tarafından üretilen tuzak ısısı, akustik izolasyonu olmadan yapılmalıdır. Seçenekler şunları içerir:

  • [0]Akustik louvers veya duct attenuators:[Döntilmişler, 15-30 dB eklenme kaybı elde ederken, ön saflarda bükülebilir.
  • [FONT:0)Quiet hayranları:[Dönetici:[Dönetici:0) Düşük gürültü çıkışı (bir puan) ile hayranları seçin ve onları vibrasyon kanallarını kesmek için esnek kanal bağlantılarını kullanın.
  • [FONT:0)Supply ve akustik baffles ile hava geri dön:[Dönetici: 1 ) İç baffles, havayı bir rüzgar yolu ile seyahat etmek için zorlanan absorbe malzeme ile uyumlu hale getirir (maze)
  • [FONT:0]Uygunlar veya ısı değiştiriciler: [DÜDÜT:1] Yüksek ısı yükleri için, kapalı-loop sıvı soğutma sistemi tamamen hava hareketine güvenmekten kaçınmak için gerekli olabilir.

Erişim ve Servisability

Frequent bakım veya örnek yükleme, muhafazayı bozmadan kolay erişim gerektirir. Tasarım erişimi hatches, kapılar veya gibi özelliklerle çıkarılabilir paneller:

  • [FONT:0)Quick-release latches with akustik mühürler.[DÜT:1).
  • [FONT:0) Hizmeti tamamen açık olan kapılara sahip olmak; ).
  • [0]Reforce çatı bölümleri vinç veya hoist büyük cihazlara erişim için.).
  • [FONT:0)Cable feedthrough paneller:[Dönetici:[Dönetici:0)Ziz gazketleri veya tüm tellerin ve tüplerin etrafında akustik kontamine kullanın.

Yangın ve Kimyasal Güvenlik

Enktör malzemeler yerel bina ve yangın kodlarına uymalıdır. sertifikalı yangın açmaz katkı maddeleri olmadan kompostsuz köpüklerden kaçının. Kimyasal laboratuvarlarda, malzemeler, termosiyonların, asitlerin ve üslerin dökülmesine karşı direnç gösterir. Paslanmaz çelik veya toz-kırık alüminyumun dış ateş baskı sistemleri yaygındır.

Maliyet ve Bütçe Optimizasyonu

Gürültü muhafaza maliyetleri modüler kapalı birimler için birkaç bin dolardan yüzlerce özel inşa edilmiş, yüksek performanslı odalar için. Bütçeyi optimize etmek:

  • En zayıf yolda odaklanın: genellikle tek kişilik pencereler veya denizsiz kapılar.
  • modüler paneller kullanın (örneğin, gypsum ve MLV ile birlikte ısınıyor) mümkün olan beton dökmek yerine.
  • Faz yükseltmeleri: temel bariyer ve mühür gelişmelerle başlayın, sonra gerekirse daha sonra absorpsiyon ve vibrasyon izolasyonu ekleyin.
  • Pahalı retrofitlerden kaçınmak için akustik bir danışman erkenden teşvik edin.ETHFLT:0) Amerika Birleşik Devletleri) kalifiye danışmanları bulmak için kaynaklar sağlar.

Uygulama için Pratik Adımlar

Sistemli bir süreç ardından tasarım hedeflerine ulaşma olasılığını artırır.

Gürültü Değerlendirme ve Ölçme

1. Sıcaklık gürültü seviyelerini ekipman yerinde ölçmek için kalibre edilen bir ses seviyesi sayacı kullanın.Enbirasyon için üçüncü sınıf bant spektral frekanslarını tanımlamak için.For vibrated sound levelmeters to measure kök-mean-square (RMS) hız veya 1-80 Hz aralığındaki yer değiştirme.En yüksek izinli gürültü ve titreşim için ekipman özelliklerine kıyasla.

Prototipleme ve Test

Tam inşaattan önce, küçük bir duvar bölümünün alayı inşa edin ve iletim kaybını basitleştirilmiş bir kaynak ve alıcı kurulumu kullanarak test edin. Bu, mühürler, boşluklar veya flanking yollarıyla sorunları ortaya çıkarabilir. Bu aşamadaki ayarlamalar kurulumdan çok daha ucuz.

Komisyon ve Doğrulama

Koruma tamamlandıktan sonra, aynı koşullar altında gürültü ve titreşim ölçümlerini tekrarlayın. Eklem kaybının tüm mühürleri, kapılar ve bir ton algılama yöntemi veya ısı kamera ile giriş noktalarına göz atın (hava sızıntıları için, ses geçirmez kapılarla ilişkili).

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Hassas laboratuvar ekipmanları için gürültüyü azaltmak, tüm sızıntı yollarını uygulamak ve havalandırmayı güçlendirmek, enstrüman performansı ve araştırma bütünlüğünü sağlamak için çok yönlü bir mühendislik meydan okumasıdır.Dörtücük ölçüm cihazları için yapılan ölçümler için kullanılan ölçümler için yüksek çözünürlükte yapılan ölçümler için aşağıdakiler için geçerlidir.[değiştir | kaynağı değiştir]