Infrasound measurement – From primary calibration to field application
Buch in deiner Nähe kaufen
Beschreibung
Die verlässliche Beurteilung von Infraschall gewinnt zunehmend an Bedeutung. Ein Einsatzzweck für Infraschallmesstechnik ist das weltweite Sensornetzwerk des International Monitoring Systems, das von der Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization betrieben wird. In kleineremMaßstab gewinnt die Beurteilung von Tieffrequenz- und Infraschalllärm zunehmend an Bedeutung, ein prominentes Beispiel sind die Infraschallemissionen von Windenergieanlagen. Demgegenüber sind die etablierten Kalibriermethoden für luftgeleiteten Schall im Infraschallbereich nicht zufriedenstellend anwendbar. Außerdem decken die Regularien für die Beurteilung von Lärm den Infraschallfrequenzbereich nicht ab. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der gesamten Rückführungskette von der Realisierung der Einheit Pascal mittels eines Primärkalibrierverfahrens bis zur Anwendung kalibrierter Sensoren in der Praxis. Ein Primärkalibrierverfahren und darauf aufbauend ein Kalibrierplatz wurden entwickelt, die den vertikalen Gradienten des Umgebungsluftdrucks als Stimulus nutzen. In diesem Aufbau werden Mikrofone im Frequenzbereich von 0.1 Hz bis 10 Hz kalibriert, indem sie periodisch auf und ab bewegt werden. Zur Weitergabe dieser Primärreferenz auf Sensoren für den Praxiseinsatz wurden zwei Sekundärmessplätze entwickelt. BeideMessplätze basieren auf dem Komparationsprinzip und nutzen Lautsprecher, um einen Wechseldruck als Anregungssignal in einem geschlossenen Druckvolumen zu erzeugen. Diese Messplätze ermöglichen die Weitergabe der Einheit Pascal auf eine Vielzahl an Infraschallsensoren für den Praxiseinsatz, zum Beispiel Mikrofone, Schallpegelmesser und Mikrobarometer. Für die zuverlässige Beurteilung von Infraschall sind außer kalibrierten Sensoren auch Regularien hinsichtlich der anzuwendenden Messverfahren notwendig. Zwei Feldstudien wurden durchgeführt, um die technische Basis für die Erweiterung der bestehenden Normen zur Lärmbeurteilung auf den Infraschallfrequenzbereich zu schaffen. Zum einen wurden Mikrofone und Mikrobarometer mit drei verschiedenen Windschutzsystemen im Praxiseinsatz an einem Windpark verglichen. Diese Vergleichsmessungen ermöglichen die gegenseitige Validierung der Sensortechnologien und einen Vergleich der Windschutzsysteme. Im Ergebnis zeigt diese Studie die Problematik von Windrauschen auf, die den Infraschallbereich stärker betrifft als den Hörschallbereich. Zum anderen wurde der Einfluss von kleinen Membrandefekten auf den Frequenzgang von Mikrofonen untersucht. Diese Studie zeigte, dass solche Defekte auf die Empfindlichkeit von Mikrofonen im Infraschallbereich einen starken Einfluss haben können, während sie mit etablierten Kalibratoren im Hörschallbereich nicht detektierbar sind. Die Ergebnisse dieser Arbeit liefern wertvolle Beiträge zur Kalibrierung von Infraschallsensoren und zu Messverfahren zur verlässlichen Beurteilung von Infraschalllärm.
Autor*in
Marvin Rust
Themen in »Infrasound measurement – From primary calibration to field application«
vertikaler Gradiente des Umgebungsluftdrucks Infraschallsensoren Infraschallmesstechnik nfraschallemissionen Infraschalllärm Messverfahren Mikrofone im Infraschallbereich Sensortechnologie Praxiseinsatz Feldstudien Infraschallfrequenzbereich Einheit Pascal Primärkalibrierverfahren Mikrofone Einfluss