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INCERTIDUMBRE DE MEDIDA Mediciones acústicas Guía para la determinación de la incertidumbre en mediciones acústicas MINC 10/12/2011


INCERTIDUMBRE DE MEDIDA Mediciones acústicas MINC

Contenido INCERTIDUMBRE DE MEDIDA ....................................................................................................... 3 INSTRUMENTACION ...................................................................................................................... 4 SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN .............................................................................................. 4 CALIBRACIÓN............................................................................................................................. 4 OPERACIÓN DE LA FUENTE ........................................................................................................... 5 GENERAL.................................................................................................................................... 5 TRAFICO DE CAMINO ................................................................................................................ 5 MEDIDA DE Leq..................................................................................................................... 5 MEDIDA DE Lmax .................................................................................................................. 6 PLANTAS INDUSTRIALES ............................................................................................................ 6 Medida del Leq ...................................................................................................................... 6 Medida del Lmax ................................................................................................................... 6 CONDICIONES CLIMÁTICAS ........................................................................................................... 6 GENERAL.................................................................................................................................... 6 CONDICIONES FAVORABLES PARA LA PROPAGACION DEL SONIDO ......................................... 7

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INCERTIDUMBRE DE MEDIDA La incertidumbre de los niveles de presión sonora determinada como se describe in esta parte de la ISO 1996 depende de la fuente del sonido y del intervalo de tiempo de medición, las condiciones climáticas, la distancia desde la fuente, el método de medida y la instrumentación. La incertidumbre de medida se determinará de acuerdo con el GUM. Algunas pautas sobre como estimar la incertidumbre de medición esta dada en la Tabla 1, donde la incertidumbre de medición se expresa como una incertidumbre expandida basada en una incertidumbre estándar combinada multiplicada por una factor de cobertura de 2, proveyendo una probabilidad de cobertura de aproximadamente 95% La tabla 1 se refiere solamente a niveles de presión sonora equivalente continuo con ponderación A. Incertidumbres más altas puedes ser esperadas en niveles máximos, niveles de banda de frecuencia y componentes tonales en el ruido. Nota 1. La tabla 1 esta incompleta. Cuando esta parte de la ISO 1996 fue preparada, no estuvo disponible suficiente información. En algunos casos es apropiado añadir mas contribuciones de incertidumbre como por ejemplo alguna asociada con la selección de la localización del micrófono. Nota 2. Autoridades competentes pueden fijar otros niveles de confianza. Un factor de cobertura de 1.3 por ejemplo provee un nivel de confianza del 80% y un factor de cobertura de 1.65, un nivel de confianza del 90%. En los reportes de ensayo, la probabilidad de cobertura estará siempre indicada junto a la incertidumbre expandida.

Incertidumbre estándar

Incertidumbre estándar combinada

Debido al a instrumento

Debido a las condiciones de b operación

Debido a las condiciones terrestres y c ambientales

1 dB

X dB

Y dB

Debido al sonido d residual Z dB

σt

Incertidumbre expandida de medida ± 2 σt dB

dB

a Para IEC 61672-1:2002 instrumentos de clase 1. SI otro instrumento es usado (clase 2 o sonómetros tipo 1) o micrófonos direccionales, el valor será mayor. b A ser determinado con por lo menos 3 y preferiblemente 5 medidas bajo condiciones de repetitividad (el mismo procedimiento de medida, el mismo instrumento, el mismo operador, el mismo lugar) y en una posición donde las variaciones de las condiciones meteorológicas tienen pequeña influencia en los resultados. Para medidas a largo plazo, mas medidas son requeridas para determinar la desviación estándar de repetitividad. Algunas pautas para determinar X para ruido de tráfico, están dadas en 6.2. c El valor varía dependiendo de la distancia de medición y de las condiciones meteorológicas existentes. En el anexo A se indica un método que usa una ventana meteorológica simplificada (en este caso Y = σm. Para medidas a largo plazo es necesario tratar con diferentes categorías de clima por separado y luego combinarlas. Para medidas a corto plazo, las variaciones de las condiciones terrestres son pequeñas. Sin embargo, para medidas a largo plazo, estas

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INCERTIDUMBRE DE MEDIDA Mediciones acústicas MINC variaciones pueden aumentar considerablemente la incertidumbre de medida. d. El valor varía dependiendo de la diferencia entre los valores totales medidos y el sonido residual.

INSTRUMENTACION SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN El sistema de instrumentación incluyendo el micrófono, el protector de viento, cable y registradores, será según lo especificado en IEC 61672-1:2002, para instrumentos clase 1. IEC 61672-1:2002, para instrumentos clase 2. El protector de viento se debe usar siempre que se realice la medición al aire libre. Las autoridades competentes podrían requerir instrumentos clase1. NOTA 1. Los instrumentos clase 1 IEC 61672-1:2002 son especificados para rangos entre -10º C a 50º C y los clase 2 IEC 61672-1:2002, para rangos 0º C a 40º C. NOTA 2. La mayoría de sonómetros cuyos requerimientos se encuentran en IEC 60651 and IEC 60804, también tienen requerimientos acústicos explicados en IEC 61672-1. Para medidas en bandas de octava y un tercio de octava, los requerimientos de los instrumentos de clase 1 y clase 2 se especifican en IEC 61260:1995.

CALIBRACIÓN Inmediatamente antes y después de cada serie de mediciones, un calibrador clase 1 o clase 2, según el instrumento, deberá ser aplicado al micrófono para chequear la calibración del sistema completo de medida a una o mas frecuencias. Si las mediciones toman lugar durante largos períodos de tiempo por ejemplo un día o mas, entonces el sistema de medición será chequeado acústica o eléctricamente en intervalos regulares por ejemplo una o dos veces al día. Es recomendable verificar la conformidad del calibrador con los requerimientos de IEC 60942 por lo menos una vez al año y la conformidad del sistema de instrumentación con los requerimientos de los estándares relevantes IEC por lo menos cada dos años en un laboratorio con trazabilidad a los estándares nacionales. Registrar los datos de la última revisión y confirmación de la conformidad con los estándares relevantes IEC.

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OPERACIÓN DE LA FUENTE GENERAL Las condiciones de operación de la fuente serán estadísticamente representativas del medio de ruido bajo consideración. Para obtener un estimado del nivel de presión sonora continúo equivalente confiable así como el nivel de presión sonora máximo, el intervalo de tiempo de medición abarcará un mínimo número de eventos de ruido. Para la mayoría de fuentes comunes de ruido, se dan pautas en 6.2 a 6.5. NOTA: La condiciones de operación de esta parte de la ISO 1996 son siempre las condiciones reales. Por consiguiente estas normalmente difieren de las condiciones de operación establecidas en Estándares Internacionales para medidas de emisiones de ruido El nivel de presión sonora equivalente continuo, LeqT, del ruido del tráfico aéreo y ferroviario frecuentemente puede determinarse mas eficientemente con la medida de un número de eventos simples de niveles de exposición de sonido, LE, y calcular el nivel de presión sonora continuo equivalente basado en estos. La medición directa del niveles de presión sonora continuo equivalente, LeqT, es posible cuando el ruido es estable o de tiempo variable, tal como es el caso con el ruido del tráfico del camino y plantas industriales. Eventos simples de niveles de exposición de sonido, LE, de los vehículos del camino, puede ser medidos solamente en caminos con un volumen pequeño de tráfico.

TRAFICO DE CAMINO MEDIDA DE Leq Cuando se mide el Leq, el número de vehículos serán contados durante el intervalo de tiempo de medición. Si el resultado de la medición es convertida a otras condiciones de tráfico, se deberá distinguir entre al menos dos categorías: vehículos pesados y livianos. Para determinar si las condiciones del tráfico son representativas, se deberá medir la velocidad promedio del tráfico y se deberá registrar el tipo de superficie del camino. NOTA: Una definición común de vehículo pesado es: aquel que excede los 3500 kg. Frecuentemente los vehículos pesados son divididos en varias sub-categorías, según el número de árboles de rueda. El número de vehículos pass-bys requeridos para promediar la variación en la emisión del ruido vehicular individual depende de la exactitud requerida del Leq medido. Si no hay una mejor información disponible, la incertidumbre estándar denotada por X en la Tabla 1 puede ser calculada por medio de la Ecuación (1) Eq (1) Donde n es el número total de vehículos pass-bys. NOTA: La ecuación 1 se refiere a la mezcla de tráfico de camino. Si solamente se involucra una categoría de vehículos, la incertidumbre estándar será más pequeña. Cuando LE de vehículos pass-bys individuales son registrados y usados junto con estadísticas de trafico, para calcular Leq sobre el intervalo de tiempo de referencia, el numero mínimo de vehículos por categoría será 30.

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INCERTIDUMBRE DE MEDIDA Mediciones acústicas MINC MEDIDA DE Lmax Los niveles máximos de presión sonora, tal como se define en ISO 1996-1, difieren entre categorías de vehículos. Dentro de cada categoría de vehículo, se encuentra una cierta extensión de niveles de presión sonora máximos debido a las diferencias individuales entre vehículos y a la variación de velocidad o a las forma de manejo. El nivel máximo de presión sonora será determinado con base en el nivel de presión sonora medido durante por los menos 30 pass-bys de vehículos de la categoría considerada.

PLANTAS INDUSTRIALES Medida del Leq Las condiciones de operación serán divididas en clases. Para cada clase, la variación del tiempo de emisión del sonido desde la planta será razonablemente estacionario en sentido estocástico. La variación será menor que la variación en la atenuación del la trayectoria de transmisión debido a la variación de las condiciones climáticas (Cláusula 7). La variación del tiempo de la emisión del sonido desde la planta será determinado de 5 a 10 minutos, los valores medidos de Leq en una distancia suficientemente larga para incluir contribuciones de ruido desde todas las principales fuentes y suficientemente corto para minimizar los efectos meteorológicos (ver clausula 7) durante una cierta condición de funcionamiento. Si la fuente es cíclica, el tiempo de medición abarcará un número entero de ciclos. Se hará una nueva categorización de las condiciones de funcionamiento si el criterio excede. Si se cumple el criterio, medir Leq durante cada clase de condiciones de operación y calcular el Leq resultante, tomando en cuenta la frecuencia y duración de cada clase de condiciones de operación.

Medida del Lmax Si el propósito es medir el nivel máximo de presión sonora de ruido de plantas industriales, asegurarse que durante el periodo de medición estén presentes las condiciones de operación de la planta con la emisión mas alta de ruido que ocurre en la locación receptora más cercana. Los niveles de presión sonora máximos se determinarán de por lo menos cinco eventos de las condiciones de funcionamiento más relevantes. NOTA: Las condiciones de funcionamiento esta definido por la actividad asi como también por el lugar.

CONDICIONES CLIMÁTICAS GENERAL Las condiciones climáticas representarán la situación de exposición de ruido en consideración. Las superficies del camino o de los rieles estarán secas y la superficie del suelo no debe estar cubierta con nieve o hielo y no debería estar congelada ni empapada por excesivas cantidades de agua a menos que tales condiciones sean las que se quiere investigar. Los niveles de presión sonora varían con las condiciones climáticas. Para la tierra suave tal variación es modesta cuando se aplica la ecuación 2.

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Eq. 2

Donde: hs el la altura de la fuente hr es la altura del receptor r es la distancia entre la fuente y el receptor Si el suelo es duro, se aceptan distancias mas largas. La condiciones meteorológicas durante las mediciones serán descritas o si es necesario monitoreadas. Cuando no se cumple la condición de la ecuación 2 las condiciones climáticas pueden afectar seriamente los resultados de la medición. En 7.2 y 7.3 se dan pautas generales, mientras que una guía más precisa se encuentra en el Anexo A. Cuando la fuente esta contra el viento, las medidas tienen incertidumbres grandes y estas condiciones no son usualmente convenientes para medidas de ruido a corto plazo.

CONDICIONES FAVORABLES PARA LA PROPAGACION DEL SONIDO Para facilitar la comparación de resultados, es conveniente realizar las mediciones bajo condiciones meteorológicas seleccionadas, de tal forma que el resultado sea reproducible. Esto se logra bajo condiciones algo estables de propagación del sonido. Tales condiciones existen cuando las trayectorias del sonido son refractadas hacia abajo, por ejemplo viento abajo, significando altos niveles de presión sonora y variaciones moderadas de nivel. El radio de curvatura de la trayectoria del sonido, R, es positivo y su valor depende de la velocidad del viento y de los gradientes de temperatura cerca del suelo, tal como se expresa en la ecuación (A.1) Con una fuente dominante, escoger condiciones meteorológicas con curvatura hacia abajo del rayo del sonido desde la fuente al receptor y adoptar intervalos de tiempo de medida que correspondan a las condiciones dadas en el anexo A, por ejemplo R < 10 km. Como una guía, la condición de R < 10 km puede ser mantenida cuando: El viento esta soplando desde una fuente dominante de sonido hacia el receptor (en el día dentro de un ángulo de ± 60º, en la noche en un ángulo de 90°), La velocidad del viento medida en una altura de 3 a 11 m sobre la tierra, esta entre 2 a 5 m/s durante el dia y mas de 0.5 m/s en la noche. No ocurren grandes gradientes negativos de temperatura cerca del suelo, ejemplo cuando no hay sol brillante durante el dia. NIVELES DE PRESION SONORA PROMEDIO BAJO UN RAGO DE CONDICIONES CLIMATICAS Estimar niveles promedios de ruido ambientales como ocurren sobre un rango de condiciones climáticas requiere grandes intervalos de tiempo de medición, frecuentemente algunos meses. Alternativamente, monitoreos a corto plazo bien realizados que representen diferentes condiciones climáticas pueden ser combinados con cálculos tomando en cuenta estadísticas del clima para determinar promedios a largo plazo. La combinación de condiciones de operación de la fuente y la propagación del sonido dependiente del clima serán tomadas en cuenta, de tal forma que cada componente importante de la exposición del sonido es representada en los resultados de medición.

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INCERTIDUMBRE DE MEDIDA Mediciones acústicas MINC Para determinar un nivel de ruido promedio a largo plazo, como podría ser durante un año, es necesario tomar en cuenta las variaciones en la fuente de emisión y la propagación del sonido durante un año completo.

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Incertidumbre de medida