微剂量X射线安全检查设备噪声测量方法的研究

    随着奥运会和世博会等安全保卫工作的需要,大量的微剂量X射线安全检查设备(以下简称安检设备)被广泛应用于机场、车站等交通部门。安检设备是由驱动电机、输送带、输送带支架、设备主支架、外壳、X射线发生器以及控制系统组成的机电一体化设备。设备运行时在运动部件的激励下使安检设备产生噪声。安检设备噪声一方面能反映出设备的性能质量,另一方面会对使用环境造成污染。因此,严格控制安检设备的噪声质量十分必要。

    控制安检设备噪声质量的首要环节是正确地测量和客观地评价安检设备的噪声,但我国目前对安检设备的噪声测量与评价方法的研究极为缺乏。合理的安检设备辐射噪声测量方法的确定,应以安检设备噪声辐射分布特点为依据,同时还应对测量环境提出严格要求。

    针对以上的问题,本文在分析噪声评价指标的基础上,以普遍使用的EI10080型安检设备为研究对象,分析其噪声辐射声场的分布特点并提出可行的安检设备测量方法。

    1 评价量的确定

    设备噪声的评价量常用声功率级和设备周围的声压级,声功率级是指安检设备在单位时间内辐射的声能量相对值,而声压级Lp定义为

    由于声压级Lp(x, t)是距离坐标x和时间t的函数,在安检设备附近的测量位置和环境条件对声压级的测量值有着极大的影响。如果不作明确规定,可以会得到不同的测量结果。

    但是声压级的测量具有操作简单、方便的特点,当满足以下条件时,可以用来作为设备噪声的评价量以及用来对设备之间的噪声对比:

    (1)噪声声压级的测量环境条件必须要有严格的规定;

    (2)选择的噪声测量点要具有较强的代表性(如操作人员工作位置或其他指定位置);

    鉴于声压级测量的方便性,文献[2]推荐了用指定位置处声压级评价设备辐射噪声的方法。另外,根据设备周围的各确定测点的声压级测量值Lpi,应能和设备的噪声声功率级Lw建立如下的联系

    式中, S为测量面表面积,单位:m2;基准面积S0=1 m2;

    K2为测量环境修正值,单位:dB;Lp为测点i处声压级的平均值, Lp= 10lg1nEni=1100.1(Lpi-k1)单位:dB;

    K1为背景噪声修正值。

    2 试验研究

    根据安检设备的结构对称性,在距安检设备1m处的一个侧面定义为X-Z测量面;在距安检设备行李出口端防护帘1. 5 m处的平面定义为Y-Z测量面,两平面上测点布置见图1。

    为了便于把声压级分布状况(声云图)同声功率级相比较,在安检设备的X-Z面与Y-Z面正中位置和行李进口端共布置5个测点,测点位置及编号示意见图2。