環境振動測量方法

環境振動測量方法

 

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（a_ref）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 &ndash 91 - U1F1 &ndash 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 &ndash 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：

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 L_X。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 L_X，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

 

 

圖一　田園、砂地等拾振器的放置方法

　

　

 

圖二　鋼製振動測定台的建議尺寸

本文取自行政院環保署檢測方法公告事項
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