声功率级的测量中,声强法比声压法具有更大的优越性。以一台2XZ-4A型旋片真空泵为测试对象,通过比较声压法与扫描声强法的测量结果,证明声强技术在旋片真空泵声功率级的测量中具有足够高的精度,能够在任何环境下准确评价泵产品的噪声性能,为精确测量机械设备噪声源的声功率级提供了一种参考方法。

给出了扫描线密度的定义,用改进的矩形测量面方波扫描路径测量声功率的计算模型,建立了测量面的几何特征与误差之间的函数关系.分析结果表明通过增加扫描垂直线条数、测量面上平行于扫描方向的边的长度或减小垂直于扫描方向的边的长度,都可以减小误差;对于正方形测量面,可以通过增加扫描垂直线条数,或在大于所求取的误差峰值点范围内增加测量面的边长来减小误差.

以单极子、偶极子及四极子声源为例，建立了矩形测量面上三种扫描路径（方波、锯齿波、直线加半圆）的误差函数数学模型；在扫描速度恒定的条件下，得出各路径及声源对扫描线的误差分布函数图形。结果显示：锯齿波误差最小；声强标准推荐的直线加半圆路径误差略大于方波；无指向性声源各扫描路径均误差较小（单极子源），对于指向性声源，扫描路径的形式对测量精度的影响较大。

建立了声源声功率测量的通用数学模型.以半球测量面和平行六面体测量面为例,应用通用模型建立了两种情况下的声功率误差分析模型.验证了通过扫描路径近似所测得的声功率能够很好地反映声源的实际声功率.当人工执行扫描测量,实际扫描路径存在一定的偏移时,只要扫描偏移值在一定的容差范围内,所测得的声源声功率仍然能够取得较好的结果.

依据ISO9614-2标准,以单极子、偶极子和四极子声源为例,建立了矩形测量面上三种扫描路径(方形、直线加半圆形以及锯齿形)的误差函数的数学模型,分析了矩形测量面尺寸大小、扫描测量面到声源的距离等参数对扫描误差的影响,给出了恒定扫描速度条件下各扫描路径的误差函数曲线.研究表明三种扫描路径均收敛于真值,且锯齿形收敛最快;扫描线密度应随着声源的复杂程度而加大;减小扫描路径间距会提高收敛精度;而增大扫描面尺寸不能提高收敛精度,但适当增大声源到扫描面的距离,可以提高收敛精度.

应用扫描声强法测量声功率理论,证明了正方形测量面上回字形扫描路径收敛于真值.以单极子、偶极子和四极子声源为研究对象,建立了正方形测量面回字形扫描路径误差函数的数学模型,通过计算机仿真办法分析了测量面尺寸大小、扫描线条数等参数对扫描声强法测量声功率误差的影响.

阐述了声强测量的基本原理与声场指数的作用。以一台2XZ-4A型旋片真空泵为测试对象,通过比较传统声压法与扫描声强法的测量结果,证明声强技术在旋片真空泵声功率级的测量中具有足够高的精度,能够在任何环境下准确评价泵产品的噪声性能,克服了声压法易受环境影响而要进行数值修正的缺点。该方法在噪声测量中具有很高的实用价值。