sexta-feira, 24 de abril de 2009

DECIBELÍMETRO

INTRODUÇÃO
Ruído pode ser definido, de maneira subjetiva, como toda sensação auditiva desagradável, ou fisicamente, como todo fenômeno acústico não periódico, sem componentes harmônicos definidos.
De um modo geral, os ruídos podem ser classificados em 3 tipos
* Ruídos contínuos: são aqueles cuja variação de nível de intensidade sonora é muito pequena em função do tempo. São ruídos característicos de bombas de líquidos, motores elétricos, engrenagens, etc. Exemplos : chuva, geladeiras, compressores, ventiladores (Fig. 1)

Fig 1 - Ruído do Tipo Contínuo

* Ruídos flutuantes: são aqueles que apresentam grandes variações de nível em função do tempo. São geradores desse tipo de ruído os trabalhos manuais, afiação de ferramentas, soldagem, o trânsito de veículos, etc. São os ruídos mais comuns nos sons diários (Fig. 2)

Fig2 - Ruído do Tipo Flutuante

* Ruídos impulsivos, ou de impacto: apresentam altos níveis de intensidade sonora, num intervalo de tempo muito pequeno. São os ruídos provenientes de explosões e impactos. São ruídos característicos de rebitadeiras, impressoras automáticas, britadeiras, prensas, etc. (Fig. 3).

Fig3 - Ruído do Tipo Impulsivo ou de Impacto

A medição dos níveis de som é a principal atividade para avaliação dos problemas do ruído em um ambiente. Pode ser feita desde uma simples avaliação local, passando por um levantamento mais minucioso, até uma análise de alta precisão usando analisadores de frequência.
Essa análise de frequência deve ser realizada por medidor de nível de pressão de som (decibelímetro), que esteja de acordo com as normas internacionais. É importante que o aparelho não seja do tipo hobby, facilmente importado e encontrado no mercado por contrabando e que os métodos de medição e análise dos resultados sejam escolhidos por pessoas que tenham um conhecimento sobre acústica e conheçam tanto as normas técnicas nacionais e internacionais, quanto as leis em vigor.

O MEDIDOR DE PRESSÃO SONORA (DECIBELÍMETRO)
Vulgarmente chamado de decibelímetro, diferencia-se do dosímetro por fornecer a medida do nível de pressão do ruído simultaneamente à ocorrência do som, enquanto o segundo proporciona a dose de ruído a que o sujeito está exposto num determinado período de tempo.
Os aparelhos de boa procedência atendem os padrões da IEC (International Electrotechnical Commission) e do ANSI (Americam Standards Institute). Portanto ao comprar ou usar um equipamento de medida de som, há que se verificar se ele atende a uma dessas normas:
* IEC 651 (1979) - Sound Level Meters
* IEC 804 (1985) - Integrating-Averaging Sound Level Meters
* ANSI S1.4 - (1983) - Specification for Sound Level Meters
* ANSI S1.25 - (1991) - Specification for Personal Noise Dosimeters
* ANSI S1.11 - (1986) - Specification for Oitave Filters.
Em função de sua precisão nas medições (tolerâncias), os medidores são classificados pela ANSI em três padrões, e pela IEC em quatro, como mostra a tabela a seguir:

PADRÕES DOS MEDIDORES DE RUÍDO CONFORME APLICAÇÃO
PADRÃO ANSI S1.4/PADRÃO IEC 651/ APLICAÇÃO
0/0/Referência padrão de laboratório
1/1/Uso em laboratório ou campo em condições controladas
2/2/Uso geral em campo
NÃO EXISTE/3/Inspeções rotineiras, tipo “varredura”, para constatar se os níveis de ruído estão substancialmente acima dos limites de tolerância

Os medidores de precisão constam, normalmente, de :
* microfone
* atenuador
* circuitos de equalização
* circuitos integradores
* mostrador (digital ou analógico) graduado em dB.
Obrigatoriamente devem conter :
* 2 curvas de ponderação: os circuitos de equalização devem fornecer ao usuário a opção de escolha para as curvas A ou C. Alguns aparelhos contém as curvas B e D
* No mínimo, 2 constantes de tempo: lenta (slow) ou rápida (fast). Alguns aparelhos possuem as constantes ‘impulso’ e ‘pico’.
* Faixa de medida de 30 a 140 dB.
* Calibrador.

Fig 4 - Curvas de Ponderação

As curvas de ponderação (ou equalização) dos medidores são usadas para que o aparelho efetue as medições do ruído de acordo com a sensibilidade do ouvido humano.
A "Curva A" faz com que o medidor perceba o som como nós ouvimos. O circuito de compensação ‘A’ foi idealizado para tentar reproduzir as curvas de audibilidade humana. Por apresentar melhores correlações com os testes subjetivos, tem sido o circuito de compensação mais utilizado para medição de ruído contínuo.
A curva de ponderação "C" é quase plana e foi incorporada aos medidores para a hipótese de necessidade de medir todo o som do ambiente (sem filtros), ou para avaliar a presença de sons de baixas freqüências.
De acordo com RUSSO, o circuito ‘C’ é o mais utilizado para medir ruídos de impacto, tendo em vista que apresenta uma resposta mais linear.
Como se vê na figura 4 a grande diferença entre as Curvas "A" e "C" está na atenuação para baixas freqüências. Portanto, se durante uma medição de ruído, constatar-se uma grande diferença entre os valores medidos na escala "A" e "C", isto significa que grande parte do ruído encontra-se na faixa de baixas freqüências.
Ressalta-se que is circuitos “B” e “C” foram considerados pouco eficazes por MORATA & CARNICELLI, que mencionaram o circuito “D” como padronizado para a medição de níveis de ruídos muito elevados, como por exemplo, em aeroportos.
Os medidores de nível de pressão sonora usam duas constantes de tempo, aceitas internacionalmente. São os tempos correspondentes às respostas lenta (slow), de um segundo e, rápida (fast), de 0,125 segundos.
As respostas lentas são utilizadas para medir ruídos contínuos e intermitentes, conforme os doutrinadores MORATA & CARNICELLI e RUSSO.
MILMAN et al. aponta a escala “A” e a resposta lenta como as mais indicadas para medir o ruído contínuo e a escala “C” mais resposta rápida como as recomendadas para o ruído de impacto.
O medidor apresenta em seu mostrador a média quadrática (RMS = Root Mean Square) das variações da pressão do som dentro do tempo especificado pela constante de tempo, escolhida por relatar fielmente a energia contida na onda sonora e, como sabido, a resposta do ouvido é proporcional à energia das variações da pressão.
Alguns aparelhos, mais sofisticados, possuem a constante de tempo de 35 ms (0,035 s), correspondente à operação "impulso". Essa constante existe em normas de alguns países, sendo usadas para sons de grande intensidade e tempo de duração muito pequeno.
Com o medidor de nível de pressão sonora devem ser tomadas as seguintes precauções:
a) verificar a calibração sempre que for usar o aparelho. O medidor, por ter um circuito eletrônico, é muito sensível à temperatura, e o seu microfone tem alta sensibilidade à umidade e pressão atmosférica;
b) respeitar as características do microfone, quanto a limites de temperatura, umidade, ângulo de colocação, etc.;
c) verificar a bateria antes de cada medição;
d) fazer as devidas correções, quando utilizar o cabo de extensão;
e) usar adequadamente o fundo de escala em dB do aparelho, para obter maior precisão;
f) usar corretamente as curvas de ponderação;
g) usar de maneira adequada a constante de tempo.

MÉTODOS DE MEDIÇÃO DO RUÍDO
A seguir, uma série de métodos de avaliação do ruído em ambientes, com crescente grau de sofisticação.
No final, os métodos usados no Brasil, fixados pelas Normas Técnicas Brasileiras e pela Consolidação das Leis do Trabalho (CLT).
• Medição de Ruídos Contínuos
A avaliação dos níveis de ruído contínuo é feita diretamente com o medidor de nível de pressão sonora. Aproxima-se o aparelho da fonte, na posição de trabalho do operário e lê-se diretamente no aparelho o nível de ruído do local. Por ser um ruído do tipo contínuo, deverá haver pouca variação nos valores marcados pelo mostrador.
O medidor deve estar regulado na curva de ponderação "A" e com a constante de tempo em lenta (Slow = RMS da pressão sonora em 1 segundo).
• Medição de Ruídos Flutuantes
Existem muitos métodos de medição para ruídos flutuantes. Todos eles têm por objetivo encontrar um valor que represente de forma significativa, em decibeis, as variações de pressão sonora do som:
O método adotado pela Norma ISO e muitas normas nacionais é o Nível Médio de Som Contínuo Equivalente (L eq), definido por:

Nesse método de medição obtém-se um nível de ruído contínuo que possui a mesma energia acústica que os níveis flutuantes originais, durante um período de tempo. O princípio da mesma energia assegura a precisão do método para avaliação dos efeitos do ruído sobre o aparelho auditivo.
É usada a constante de tempo em "lento" e a ponderação na curva "A", indicando-se por La eq. O tempo usado no método pode ser escolhido conforme a indústria ou o tipo de ruído, podendo der, por exemplo, de 60 segundos, 30 minutos, 1 hora, etc.
Esse método é muito preciso para avaliar o risco auditivo, mas necessita de um medidor que possua a escala equivalente.
A figura a seguir mostra o Leq graficamente:

Fig 5 - Nível de som equivalente contínuo

• Medição de Sons de Impacto
Os critérios de risco auditivo devido a sons de impacto ainda não estão totalmente definidos.
As Normas Internacionais ISO sugerem com aproximação para medição de sons gerados por martelos e rebitadeiras, o nível medido em dB na curva "A", com resposta lenta, acrescido de 10 dB. Esse critério não é preciso, principalmente para impactos maiores como martelos pneumáticos, britadeiras, prensas hidráulicas, etc., fazendo com que outros métodos sejam aplicados em muitos países. Muitas Normas Nacionais (como a ABNT) adotam a resposta rápida "fast" com a curva "A" ou "C", outras adotam os limites de ruído de impacto em termos da constante de tempo para "impulso" (0,035 s). Os medidores de nível de ruído mais sofisticados do mercado já possuem a escala impulso.
Outra maneira de medir o som de impacto é usar a escala "valor de pico" (peak): trata-se não mais da medição da pressão média quadrática RMS em um determinado tempo, mas sim o valor máximo atingido pela pressão sonora durante a medição. Ensaios mostram que o ouvido humano não pode suportar níveis de impacto superiores a 140 dB(pico).

OS MÉTODOS USADOS NO BRASIL
No Brasil, os critérios para avaliação dos níveis de ruído são poucos e, os existentes, não são claros, dando origem a várias interpretações e não detalhando alguns aspectos.

• Os métodos das Normas Técnicas Brasileiras
A Norma Brasileira específica para medição de ruído é a NBR 7731 - "Guia para Execução de Serviços de Medição de Ruído Aéreo e Avaliação de seus Efeitos sobre o Homem". Ela cita que a medição do ruído depende fundamentalmente de 4 aspectos :
* O tipo do problema do ruído - qual a razão do ruído ser um problema;
* A categoria do ruído - se se trata de ruído contínuo, flutuante ou de impacto;
* A categoria do campo acústico - a existência de superfícies refletoras de som;
* Grau de precisão - a sofisticação das medidas.
Na normatização os métodos de medição para ruídos contínuos são bem determinados; entretanto as medições dos ruídos impulsivos são muito complicadas e não se acham adequadamente bem estruturadas.
Quanto aos métodos de medição propriamente ditos, a Norma cita três:
* Método de levantamento acústico - é um simples levantamento do campo acústico usando o medidor com a curva de ponderação em "A" ou "C". Se houver necessidade de maior precisão, consultar as Normas IEC 179.
* Método de Engenharia Acústica - a medição é feita por faixas de freqüência. Deve-se usar equipamentos de grande precisão de acordo com as Normas Internacionais.
* Método Acústico de Precisão - é um método de medida "tão preciso quanto possível". Deve ser feita a análise do ruído por faixas de freqüência, utilizando-se até de laboratórios de acústica.
A análise dos resultados deve ser feita de acordo com as Normas ISO.

• Os Métodos da C.L.T. (Consolidação das Leis Trabalhistas)
Os métodos de medição do ruído e a avaliação dos seus danos auditivos fixados pela C.L.T. são os únicos no Brasil com força de lei. Portanto, se uma empresa for multada por atividades insalubres causadas por excesso de ruído, a fiscalização estará fundamentada nos métodos da C.L.T. Esses métodos estão na Norma Regulamentadora Nº 15 (NR15) da Portaria 3.214 e são um pouco mais objetivas que a NBR 7731, mas ainda deixam alguns pontos vagos.
Os métodos da NR 15 são :
a) Os níveis de ruído contínuo ou flutuante devem ser medidos com medidor de nível de pressão sonora na curva de equalização "A" e com resposta lenta (slow). As leituras devem ser feitas próximas ao ouvido do trabalhador.
b) Para os ruídos de impacto (aqueles que apresentam picos de energia acústica com duração menor que 1 segundo), a medição deve ser feita em circuito "linear" ou "impacto" próximo do ouvido do trabalhador. Caso o medidor não disponha de um medidor com resposta "impacto", será válida a leitura feita na resposta rápida (fast) e ponderação na curva "C".
Sempre devem ser realizadas várias medições (trabalhando-se com a média), com o medidor posicionado próximo ao ouvido do trabalhador.
Embora a Portaria 3.214 não detalhe os métodos de medição (principalmente no que se refere a ruídos flutuantes), as suas colocações são diretas e objetivas.

PRECAUÇÕES DURANTE AS MEDIÇÕES
Alguns cuidados devem ser tomados quando medimos os níveis de ruído de um ambiente:
Os principais são :
• o medidor deve ser colocado na posição de trabalho dos operários e na altura do ouvido dos mesmos;
• deve ser evitada a interferência do vento no microfone do medidor. Para anular esse efeito, existe um dispositivo denominado "windscreen" que evita o "sopro" sobre o microfone;
• a distância do medidor à fonte de ruído deve estar de acordo com as Normas ISO 1999, ISO 1966/1 e as recomendações ISO R 131, R 266 e R 495;
• devem ser evitadas superfícies refletoras, que não sejam comuns ao ambiente. Assim, deve-se evitar que o corpo da pessoa que faz a medição interfira nas medidas;
• fazer pelo menos 5 medições em cada local;
O principal causador de erros nas medições de ruído é o Ruído de Fundo. Trata-se do ruído do ambiente, que não faz parte do ruído daquele local. Para comprovar a sua influência, faz-se o seguinte ensaio: mede o nível de ruído com a máquina em funcionamento e, em seguida, desligada. No primeiro caso está sendo medido o ruído total (ruído da máquina + ruído de fundo), e no segundo apenas o de fundo. Se a diferença do nível for menor que 3 dB, indica um ruído de fundo bastante intenso, que deve ser levado em consideração nas medições. Para determinar o nível de ruído gerado apenas pela fonte, mede-se o nível de ruído total Ls com a máquina funcionando e, em seguida, o nível Ln do ruído de fundo (máquina desligada). Em seguida subtraí-se (Ls - Ln) e, através da Tabela a seguir obtém o valor, em dB, que deve ser subtraído de Ls para obtenção do nível de ruído emitido pela fonte (máquina).

DIFERENÇA ENTRE OS DOIS NÍVEIS DE RUÍDO (Ls - Ln)/VALOR A SER SUBTRAÍDO DO NÍVEL Ls
1/6,7
2/4,4
3/3,0
4/2,2
5/1,7
6/1,4
7/1,0
8/0,8
9/0,7
10/0,6

2 comentários:

Salada de Frutas disse...

adorei o post, foi realmente o que eu estava procurando (foi melhor!)

parabéns pelos detalhes!!!

Hudson disse...

Tens alguns decibelímetros que tem a função Leq nele próprio?
Você saberia me informar se aqueles que vem com software, é possível obter essa medida no software? Tipo Instrutemp ou Impac.