La misura del rumore negli ambienti di lavoro

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1 La misura del rumore negli ambienti di lavoro G. Giovinco Università degli Studi di Cassino Dipartimento di Meccanica, Strutture, Ambiente e Territorio (Di.M.S.A.T.) Via G. Di Biasio Cassino (FR) giovinco@unicas.it tel fax

2 Fonometro Il dovere di ogni buon fonometro consiste nel convertire un segnale di pressione (onde sonore nella maggior parte dei casi di forma complessa) in qualcosa che può essere utile per effettuare un confronto: il livello di pressione sonora (db). Oltre alla bontà del fonometro è indispensabile un operatore capace di effettuare le misure e valutare l attendibilità del dato.

3 Schema di un Fonometro campo libero campo diffuso microfoni speciali

4 Microfono Pregi: Maggiore sensibilità Gamma dinamica Buona risposta in frequenza Difetti: Delicati Estremamente sensibili alle condizioni ambientali

5 Tipologie di Microfoni Gamma dinamica Range di frequenza e sensibilità

6 Tipologie di Microfoni Dovendo infatti utilizzare un microfono per campo libero in campo diffuso, si corregge la curva tramite circuiti di compensazione interni al fonometro stesso. Questi circuiti correggono la curva dei livelli tramite un operazione di filtraggio.

7 Classificazione dei fonometri Le Norme internazionali (IEC,ANSI,BS,DIN,..) hanno fissato 3 diverse classi: Classe 1: precisione (utilizzato per le misure di inquinamento acustico, emissione sonore, zonizzazione acustica, ) [0.7 db] Classe 2: industriali ( minore precisione, utilizzato per il monitoraggio all interno degli stabilimenti industriali, fornisce solitamente il valore istantaneo) [1.1 db] Classe 3: sorveglianza (usati come allarmi) [1.5 db] Nella nuova norma questa classe è stata rimossa

8 Calibratori elettrici Generano un segnale in pressione con le seguenti caratteristiche 1000 Hz - 94 o 114 db Calibratori meccanici (pistonofoni) 250 Hz db Sensibilità alla pressione atmosferica! Calibratori acustici V p = γ P0 V 0

9 p Pa Parametri acustici fondamentali RMS (root mean square) E quel valore rappresentativo del segnale in esame qualora fosse costante e non sinusoidale T= periodo di osservazione x= valore istantaneo di ampiezza Time p Pa Peak Peak Peak RMS = T 1 2 T x ( t ) dt 0 Time Crest factor = Peak RMS

10 Parametri misurabili SPL or LP (F,S,I) [db(a,b,c,z)] (sound pressure level) Max RMS level senza l ultimo secondo Inst. (istantaneo) Leq(F,S,I) [db(a,b,c,z)] (equivalent continuous sound level) SEL (Sound Exposure Level) SEL è il valore Leq compresso in 1 s. Analisi in banda d ottava e 1/3 di ottava! L eq t 2 1 p = 10log10 dt 2 T p sec

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12 Diagramma di Fletcher-Munson Sensibilità alla frequenza sonora

13 Ponderazione in frequenza Selettività in base alla frequenza L p (db) 0 Lin. C B D -20 D A C B A Hz 100 Hz 1 khz 10 khz La ponderazione A è l isofonica a 1000 Hz ribaltata

14 Filtri d ottava e 1/3 d ottava Le componenti tonali (souni ben distinguibili, fischi,...) creano situazioni di discomfort acustico notevoli, soprattutto alle alte frequenze

15 Filtri d ottava e 1/3 d ottava

16 Filtri d ottava e 1/3 d ottava

17 La taratura dei fonometri Metodo Primario di taratura INIRIM (ex IEN) Metodo della reciprocità ( 0,03-0,05 db ) Metodo secondario di taratura Centri SIT Calibratori elettroacustici I II Calibrazione in campo Calibratori acustici Misure III IV Calibration = Taratura Calibrazione

18 Normativa tecnica per la taratura Situazione attuale: IEC 60651: Sound Level Meters IEC 60804: Integrating Sound Level Meters OIML 58 and OIML 88 (IEC standard precedenti) Equivalente a livello nazionale CEI Classi di precisione: 0, 1, 2 and 3 (zero è la più precisa, 1 e 2 le più usate) Queste norme descrivono I requisiti di conformità alle classi Una sottosezione della norma viene attualmente utilizzata per la verifica periodica degli strumenti Futuro prossimo: IEC 61672

19 Sistema di taratura Primario (realizzazione del campione di pressione acustica) Secondario Laboratorio Unilab

20 IEC IEC sostituisce IEC e IEC IEC è costituita da 3 parti: Parte 1: Specifiche Approvata nel 2002 Parte 2: Prove di valutazione del modello Approvata nel 2003 Parte 3: Verifica periodica Verrà rilasciata probabilmente entro il 2006 Probabilmente dovranno soddisfare la norma solo I fonometri prodotti dopo la data di emissione della norma! (a discrezione di ogni singolo paese)

21 IEC vs IEC Solo 2 classi (classe 1 e 2) Valutazione dell incertezza di misura nelle tolleranze Restrizione della tolleranza per la risposta alle componenti impulsive (la tolleranza per la nuova classe 2 è minore di quella della classe 0 vecchio tipo) Manuale d istruzioni estremamente dettagliato Altre differenze: Multi-canale Indicatore di under-range Display e dispositivi di output digitali Ponderazione Z, piatta e non ponderazione B Risposta direzionale a ± 150

22 Parametri acustici secondo 277/91 Livello di picco massimo Lpeak(max) Livello sonoro continuo LpF Livello sonoro continuo equivalente Leq[A] Livello di esposizione sonora Leq[A]

23 Metodo per la valutazione delle esposizioni quotidiane personali dei lavoratori Individuazione di tutte le postazioni di lavoro Valutazione del rumore in tutte le postazioni di lavoro Fase I: valutazione preventiva Fase II: Individuazione dei punti di rilievo Fase III: Rilievi strumentali Fase IV: Calcolo dell esposizione Assegnazione del valore di livello equivalente e del livello di picco della postazione ad ogni addetto che vi opera Azioni previste dalla normativa vigente

24 Fase I: valutazione preventiva Analisi del rumore in ogni postazione di lavoro Livello sonoro sicuramente inferiore a 80 db(a) Livello sonoro superiore a 80 db(a) Nessuna azione Fonometro

25 Fase II: individuazione dei punti di rilievo Rilievo nella posizione di lavoro Rilievo in ogni posizione di lavoro Caso A: posizione di lavoro fissa Caso B: più posizioni di lavoro con livelli di rumore differenti e tempo di permanenza nelle singole postazioni determinabile Analisi del lavoro svolto mediante scomposizione nelle singole posizioni in cui l addetto opera Caso C: più posizioni di lavoro con livelli analoghi di rumore e tempo di permanenza nelle singole posizioni determinabile Caso D: più posizioni di lavoro con livelli analoghi di rumore per gruppi e tempo di permanenza nelle singole posizioni non determinabile, ma tempo di permanenza per gruppi determinabile Rilievo in ogni posizione di lavoro o comunque in un numero statisticamente rappresentativo Rilievo in ogni posizione di lavoro o numero di rilievi statisticamente rappresentativo

26 Fase III: rilievo fonometrico Analisi delle sorgenti di rumore L addetto deve essere presente sul posto di lavoro. Microfono posto alla distanza minima di 10 cm dall orecchio Analisi delle modalità di misura L addetto può non essere presente sul posto di lavoro. Rilievo in assenza dell addetto con microfono posto ad altezza tra 1.60 e 1.70 m da terra Assenza di rumori di brevissima durata (SLOW) Scelta della costante di tempo Presenza di rumori di brevissima durata (FAST) Rilievo di LA eq con fonometro conforme classe I IEC 804 (EN 60804/1994). Durata del rilievo rappresentativa rispetto al fenomeno indagato e comunque fino alla stabilizzazione del segnale entro ± 0.3 db

27 Fase III: rilievo fonometrico Analisi delle sorgenti di rumore per individuare la presenza di valori di picco significativi (> 100 db). Da eseguire durante la misura di LA eq. Valori di picco presenti NO Nessun rilievo SI Verifica dell esistenza di gruppi di lavoro con livelli di picco analoghi Rilievo di L peak con fonometro conforme classe I IEC 651 (EN 60651/1994), in ogni posizione di lavoro oppure in una posizione in ciascun gruppo. Modalità di misura analoghe a LA eq

28 Fase III: rilievo fonometrico Rilievo nelle condizioni di rumore più svantaggiose Livello di esposizione L EP prossimo al limite della fascia di tutela NO SI Spostamento del livello di esposizione L EP nella fascia di tutela superiore Relazione di misura

29 Caso A L L 10 log T e EP,d = A eq,t + e 10 T0 0 = 8 h T

30 Caso B Lavoro uguale in ogni giorno della settimana NO SI N 1 LA ( ) eq,t = 10 log e 10 Tp 10 T n e n= 1 L L 10 log T e EP,d = A eq,t + e 10 T0 ( LA,T ) eq p n 10 N 1 LA ( ) eq,t = 10 log e 10 Tp 10 T n e n= 1 T e EP,d = A eq,t + e 10 T0 L L 10 log m 1 LEP,w = 10 log k = 1 ( LEP,d ) 10 k ( LA,T ) eq p n 10

31 Caso C N 1 LA ( ) eq,t = 10 log e 10 Tp 10 T n e n= 1 e EP,d = A eq,t + e 10 T0 L L 10 log T p Te = N T ( LA,T ) eq p n 10

32 Caso D N1 1 L ( ) A eq,t = 10 log p 10 Tp 10 1 T n1 p n1 = 1 N 1 LA ( ) eq,t = 10 log e 10 Tp 10 T n e n= 1 L L 10 log T e EP,d = A eq,t + e 10 T0 p 1 = T N p 1 T ( LA,T ) ( LA,T ) eq p 1 n 1 10 eq p n 10

33 Link utili Testi consigliati Cirillo E., Acustica applicata, McGraw-Hill, Milano, 1997 Moncada Lo Giudice, Santoboni S., Acustica, CEA, Milano, 2000 Spagnolo R., Manuale di Acustica, Torino, UTET, 2001