Si alguna vez has usado una cámara acústica como las de HERTZINNO , habrás notado que la interfaz del software muestra valores de SPL (Nivel de Presión Sonora) junto con coloridos mapas de sonido. Es tentador tratar estos números como si fueran la lectura de un sonómetro de precisión. Pero técnicamente hablando, Esto sería un error. .
La norma internacional IEC 61672 (y su equivalente en el estándar chino) GB/T 3785 ) define los requisitos de rendimiento para los medidores de nivel de sonido con extrema precisión, en particular en lo que respecta a ponderaciones de frecuencia y tolerancias de respuesta en frecuencia Cuando analizamos estos requisitos en función de la física del funcionamiento de las cámaras acústicas, la incompatibilidad fundamental se hace evidente.
Primero, una aclaración: Los sonómetros miden nivel sonoro continuo equivalente (Leq) —el nivel promedio a lo largo del tiempo— así como el SPL instantáneo con ponderaciones de tiempo específicas (rápido/lento). Las cámaras acústicas suelen mostrar Nivel de presión sonora RMS instantáneo o a corto plazo correspondiente a cada fotograma de vídeo. Sin embargo, ya sea Leq o SPL, si proviene de una cámara acústica, no puede considerarse una medición certificada trazable a la norma IEC 61672.
Analicemos exactamente por qué el SPL que se muestra en una cámara acústica es un valor de referencia —Útil para comparar, pero no equivalente a una medición con un sonómetro certificado.
La norma IEC 61672 exige que los sonómetros implementen redes de ponderación de frecuencia específicas que simulen cómo responde el oído humano a diferentes frecuencias. :
| Ponderación | Objetivo | Característica técnica |
|---|---|---|
| ponderación A | Obligatorio para la protección auditiva contra el ruido ambiental | Fuerte atenuación de las bajas frecuencias (por debajo de 1 kHz). |
| ponderación C | Ruido de alto nivel, mediciones de pico | Atenuación leve de las bajas frecuencias |
| ponderación Z | Presión sonora física (respuesta plana) | Sin filtrado en todo el rango de frecuencias |
Cuando vea "LAeq" o "LAspl" en un sonómetro homologado, significa: La energía sonora se ha filtrado mediante una red de ponderación A con una precisión definida matemáticamente, y el resultado se encuentra dentro de estrictos límites de tolerancia en cada frecuencia.
Limitación importante: Estas redes de ponderación están diseñadas solamente para el rango audible (normalmente de 20 Hz a 20 kHz). Para frecuencias superiores a 20 kHz (ultrasónicas), IEC 61672 no define características de ponderación Por lo tanto, los sonómetros tradicionales no pueden medir eficazmente los ultrasonidos.
Aquí es donde la diferencia se vuelve evidente. La norma IEC 61672 divide los instrumentos en Clase 1 (precisión) y Clase 2 (uso general), con requisitos específicos :
Sonómetro de clase 1:
Rango de frecuencia: De 10 Hz a 20 kHz
Tolerancia a una frecuencia de referencia de 1 kHz: ±0,7 dB (ampliado a ±1,1 dB incluyendo la incertidumbre de medición)
Sonómetro de clase 2:
Rango de frecuencia: De 20 Hz a 8 kHz (mínimo)
Tolerancia a una frecuencia de referencia de 1 kHz: ±1,0 dB (ampliado a ±1,4 dB)
Nota: Ni los sonómetros de clase 1 ni los de clase 2 cubren frecuencias superiores a 20 kHz. Intentar medir señales ultrasónicas con un medidor que cumpla con la norma IEC 61672 está fuera del alcance de dicha norma.
Estas tolerancias se verifican en un laboratorio acústico utilizando fuentes de sonido de referencia calibradas, con el medidor posicionado para minimizar las reflexiones, normalmente utilizando un cable de extensión para alejar el micrófono del cuerpo. .
A Cámara acústica HERTZINNO consta de:
Una variedad de decenas a más de cien micrófonos MEMS
Una placa de montaje rígida los mantiene en una disposición geométrica precisa.
Una cámara óptica central para superposición visual
Procesamiento de componentes electrónicos y viviendas
El problema: Esta estructura es acústicamente "grande" y altamente reflectante. Las ondas sonoras que se aproximan al conjunto se difractan y reflejan en la superficie antes de llegar a los micrófonos. La geometría misma que permite la localización espacial (formación de haces) distorsiona inevitablemente la respuesta en frecuencia de cada micrófono individual.
Compárese con un sonómetro:
Forma delgada y cónica
Micrófono en el extremo de un cable de extensión
Superficie reflectante mínima
Diseñado para ser acústicamente "invisible".
Una cámara acústica no puede lograr la respuesta en campo libre Requerido por la norma IEC 61672 porque el propio dispositivo modifica el campo sonoro que intenta medir.
Un sonómetro mide la presión sonora en un punto único En el espacio, aplica filtros que coinciden exactamente con las curvas de ponderación estandarizadas. Genera un nivel de presión sonora instantáneo (SPL) o un valor Leq promediado en el tiempo para ese punto.
Una cámara acústica mide la presión sonora en múltiples puntos (cada micrófono), luego aplica algoritmos de formación de haces para calcular:
Diferencias de fase entre micrófonos
Retrasos en la llegada
Distribución espacial de las fuentes sonoras
Estos algoritmos optimizan para localización de la fuente No se trata de preservar la precisión absoluta de la amplitud. El proceso de formación de haces implica un filtrado espacial que modifica las características de la señal. El valor de SPL mostrado se deriva de un punto focal en el campo sonoro reconstruido, lo que introduce incertidumbres inaceptables según la norma IEC 61672.
Calibración del sonómetro:
Micrófono único
Calibrado con un calibrador acústico en una o más frecuencias.
Trazable según los estándares nacionales
Sencillo y verificable
Calibración de la cámara acústica:
Cada micrófono debe estar calibrado en fase y en amplitud.
La calibración debe tener en cuenta la dispersión acústica de la estructura del conjunto.
La calibración espacial es tan importante como la calibración de amplitud.
Ninguna calibración de un solo punto puede garantizar el cumplimiento de la norma IEC 61672 en todas las frecuencias.
Muchas aplicaciones industriales producen energía acústica concentrada en el rango ultrasónico (normalmente de 20 kHz a 100 kHz):
detección de fugas de gas El gas a presión que escapa a través de pequeños orificios genera ruido ultrasónico.
Detección de descargas parciales Las descargas de corona, flotantes y superficiales emiten frecuencias ultrasónicas.
Diagnóstico de fallas en rodamientos : Las fallas en los rodamientos en etapas tempranas producen firmas ultrasónicas distintivas.
Aquí es donde Cámaras acústicas HERTZINNO Excel: utilizando matrices de micrófonos MEMS de banda ancha y algoritmos de formación de haces adaptados a visualizar y ubicar fuentes ultrasónicas. El rango de frecuencia de los modernos generadores de imágenes acústicas suele extenderse desde 1 kHz hasta 100 kHz o más. .
La norma IEC 61672 y los ultrasonidos no guardan relación alguna porque:
Rango de frecuencia no cubierto : El límite superior del estándar es de 20 kHz (Clase 1) o de 8 kHz (Clase 2).
Ponderaciones no definidas Las curvas A, C y Z no están definidas por encima de 20 kHz.
Sin fundamento metrológico legal No existen normas obligatorias basadas en la norma IEC 61672 para la exposición a ultrasonidos.
Por lo tanto, cuando un Cámara acústica HERTZINNO Muestra valores de SPL en modo ultrasónico; estos números están completamente fuera del alcance de la norma IEC 61672. Ayudan a los usuarios a comparar la intensidad de la señal en diferentes áreas de la imagen ultrasónica, pero no proporcionan mediciones de presión sonora trazables.
El SPL mostrado en un Cámara acústica HERTZINNO cumple una función principal: análisis comparativo Cuando veas un punto rojo intenso a 78 dB SPL y un área azul a 65 dB SPL, sabrás que el área roja es significativamente más ruidosa. Esto te permite:
Prioriza qué fuente de ruido abordar primero.
Comparar diferentes bandas de frecuencia para caracterizar el sonido
Cambios en la trayectoria a lo largo del tiempo en la misma ubicación.
Como se indica en el manual de usuario de la FLIR Si2: "Al comparar el nivel de presión sonora (SPL) producido por diferentes rodamientos, los rodamientos que se encuentren en mal estado mostrarán una lectura de SPL significativamente mayor que los rodamientos en buen estado". .
Pero no puedes:
Utilice este valor en un informe legal sobre ruido ambiental.
Compárelo directamente con los límites reglamentarios (por ejemplo, límites de exposición ocupacional de 85 dB).
Afirma que cumple con cualquier norma de metrología nacional o internacional.
Medidores de nivel de sonido producción:
Nivel de presión sonora instantáneo (constante de tiempo muy corta)
Leq (energía promedio durante un período específico)
Cámaras acústicas Normalmente se actualizan a la velocidad de fotogramas del vídeo, mostrando el nivel de presión sonora (SPL) correspondiente al valor RMS instantáneo o a corto plazo para cada fotograma. Estos valores están sujetos a las mismas influencias físicas y algorítmicas que la imagen espacial y, por lo tanto, carecen de validez metrológica.
Cumple con la clase Se requieren sistemas de medición (los que cumplen con la norma IEC 61672) cuando "necesita demostrar ante un tribunal que sus niveles no infringían una ordenanza sobre ruido". Las cámaras acústicas no están diseñadas para este propósito.
Cuando se utiliza un Cámara acústica HERTZINNO Para localizar descargas parciales en equipos de alto voltaje, el valor absoluto de SPL importa menos que:
La ubicación espacial de la fuente sonora
Patrones PRPD que identifican el tipo de descarga
Cambios en el nivel de sonido a medida que te acercas a la fuente.
Incluso sin cifras de decibelios legalmente rastreables, puede reparar con confianza basándose en lo que... ver Los modernos sistemas de imágenes acústicas permiten el análisis PRPD para la clasificación del tipo de descarga. .
Una válvula con fugas que muestra 65 dB SPL en la cámara acústica frente a 58 dB de ruido de fondo: esa diferencia de 7 dB indica que la fuga debe repararse. El valor absoluto puede diferir de un sonómetro de precisión en ±2 dB, pero Has encontrado la fuga .
Aplicaciones recientes en la industria demuestran mejoras en la eficiencia de detección de más del 60 % en comparación con los métodos tradicionales de burbujas de jabón. .
Comparación del ruido de diferentes componentes del motor: la cámara acústica muestra qué rodamiento produce el zumbido. Los niveles relativos guían el diagnóstico, apoyado por métricas adicionales como el factor de cresta y la curtosis que indican el estado del rodamiento. .
| Parámetro | Medidor de nivel sonoro IEC 61672 | Cámara acústica HERTZINNO |
|---|---|---|
| Propósito principal | Cuantificar la presión sonora en un punto | Localiza fuentes de sonido en el espacio. |
| Diseño físico | Reflexión mínima, micrófono único | Gran matriz, superficie reflectante |
| Respuesta en frecuencia | Verificado con tolerancias estrictas (20 Hz – 20 kHz) | No verificado según la norma IEC 61672 (que abarca los ultrasonidos). |
| Medición por ultrasonido | No compatible | Compatible con la localización |
| Significado de SPL | Medición certificada y trazable | Referencia relativa para comparación |
| Aceptación legal | Sí (por normativa sobre ruido) | No |
| Mejor aplicación | Monitoreo ambiental, cumplimiento | Detección de fallos, mantenimiento predictivo |
IEC 61672 Su objetivo es garantizar que las mediciones del nivel de sonido en el rango audible sean consistentes, repetibles y legalmente defendibles. Cámaras acústicas resolver un problema diferente: encontrar fuentes de sonido de forma rápida e intuitiva —audible o ultrasónico.
En HERTZINNO Diseñamos cámaras acústicas para una localización precisa, con información visual clara, software intuitivo y hardware robusto para entornos industriales. Los valores SPL que mostramos le ayudan a comparar y priorizar, pero no afirmamos que reemplacen a los sonómetros certificados.
Si necesita demostrar el cumplimiento de las normas sobre ruido, utilice un sonómetro IEC 61672. Si necesita encontrar descargas parciales, fugas de gas o fallos en los cojinetes antes de que se produzca una avería, utilice un Cámara acústica HERTZINNO .
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