ZAKŁAD DIAGNOSTYKI NAWIERZCHNI

System pomiarowy Tiresonic Mk-4 do pomiaru hałaśliwości nawierzchni metodą CPX

Pomiary hałaśliwości nawierzchni metodą CPX (Close Proximity Method, PN-EN ISO 11819-2:2017-06 - Akustyka - Pomiary wpływu nawierzchni dróg na hałas drogowy - Część 2: Metoda pomiaru w polu bliskim) wykonane są urządzeniem Tiresonic Mk-4 (Rys. 1).

Metoda CPX służy głównie do oceny różnych technologii wykonania nawierzchni dróg pod kątem ich wpływu na hałas komunikacyjny, w warunkach dominującego hałasu pochodzącego z kontaktu opony z nawierzchnią. Interpretacja wyników dotyczy swobodnego ruchu pojazdu poruszającego się po zasadniczo równej drodze ze stałą prędkością powyżej 40 km/h, w którym to przypadku zakłada się przewagę hałasu generowanego na styku opony i nawierzchni. Metoda CPX ma zastosowanie m.in. w następujących przypadkach:

• w ocenie hałaśliwości nawierzchni, której głównym celem jest sprawdzenie zgodności ze specyfikacją wykonania nawierzchni,

• do sprawdzeniu trwałości akustycznej, np. pod wpływem zużycia, uszkodzenia powierzchni, „zatykania” wolnych przestrzeni oraz w ocenie efektywności czyszczenia nawierzchni porowatych,

• do sprawdzenie jednorodności odcinka drogi,

• rozwoju cichszych nawierzchni drogowych i badanie interakcji opony z drogą.

W metodzie CPX, pomiarowi podlegają ważone filtrem A uśrednione poziomy dźwięku rejestrowane na odcinku testowym, przy określonej prędkości, przez co najmniej dwa mikrofony umieszczone blisko opon. W badaniach wykorzystuje się specjalny pojazd testowy, który jest z napędem własnym lub jest holowany za innym pojazdem. Opony referencyjne są montowane w pojeździe badawczym, pojedynczo lub dwie jednocześnie.

Testy są wykonywane w celu określenia poziomu CPX (LCPX) rejestrowanego przez mikrofony, przy jednej lub większej liczbie prędkości referencyjnych. Można to osiągnąć, wykonując badania z prędkością referencyjną lub normalizując odchylenia prędkości.

W przypadku każdej opony referencyjnej i każdego indywidualnego przejazdu testowego z tą oponą rejestruje się średnie poziomy LCPX na krótkich segmentach testowych (odcinki po 10 m każdy), wraz z odpowiednimi prędkościami pojazdu. Poziom LCPX każdego segmentu normalizuje się do prędkości odniesienia za pomocą prostej procedury korekcji. Uśrednianie przeprowadza się następnie zgodnie z celem pomiaru, tj. mierząc konkretny segment lub określoną liczbę kolejnych segmentów (sekcję).

Poziom CPX (LCPX: t vref), to wynikowy średni poziom dla dwóch obowiązkowych mikrofonów przy prędkości odniesienia, vref dla opony referencyjnej t, gdzie t to P lub H (w zależności od zastosowanej opony). Jeżeli wyznaczono poziomy CPX dla obu opon referencyjnych indeks LCPX: I jest średnią LCPX: P i LCPX: H z jednakową wagą nadaną obu poziomom.

Konstrukcja pojazdu badawczego Tiresonic Mk-4 zapewnia możliwość wykonywania pomiarów hałasu w warunkach zbliżonych do warunków wzorcowych - to znaczy bez udziału innych źródeł hałasu niż opona tocząca się po nawierzchni jezdni oraz bez odbić fali dźwiękowej od powierzchni innych niż nawierzchnia jezdni. Mikrofony rejestrujące dźwięk odizolowane są skutecznie od czynników zewnętrznych osłoną (komorą) bezechową. Podczas badań dwa mikrofony umieszcza się w pozycjach zdefiniowanych na Rys. 2.

Koło testowe, mikrofony oraz termometry umieszczone są na przyczepie pomiarowej. Testy prowadzone są z nominalnymi prędkościami określonymi w normie ISO 11819-2. Preferowane są następujące prędkości nominalne: 50, 80 i 110 km/h. Podczas każdego przejazdu testowego należy mierzyć rzeczywistą prędkość pojazdu badawczego. Na podstawie tych pomiarów określa się prędkość średnią dla każdego segmentu testowego o długości 10 m a następnie koryguje się wyniki pomiarów poziomów dźwięku w stosunku do prędkości nominalnej.

Standardowe badania CPX powinny być prowadzone z wykorzystaniem opon referencyjnych opisanych w normie ISO 11819-3. W zależności od celu badań stosuje się oponę P (do samochodów osobowych) lub H (do samochodów ciężarowych). Widok koła testowego, zainstalowanego na przyczepie oraz mikrofonów przygotowanych do wykonania pomiarów akustycznych przedstawiono na Rys. 3.