ISO 201452026 气动流体动力 - 测量排气消声器声发射压力水平的试验方法标准立项发展报告

气动流体动力-测量排气消声器声发射压力水平的试验方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Pneumaticfluidpower—Testmethodsformeasuringacousticemissionpressurelevelsofexhaustsilencers摘要随着工业自动化与智能制造战略的深入推进，气动系统作为现代工业自动化装备的核心动力执行单元，其配套的排气消声器在降噪减排和职业健康防护中的地位日益凸显。排气消声器的声学性能直接决定气动系统的噪声辐射水平，进而影响工作场所的声环境质量以及操作人员的听力健康。然而，长期以来，国际范围内缺乏统一、规范的排气消声器声发射压力水平测量方法，导致各制造商产品性能参数缺乏可比性，用户选型缺乏可靠依据，行业监管与质量评价体系亦难以有效建立。在此背景下，国际标准化组织（ISO）正式发布ISO20145:2026《气动流体动力-测量排气消声器声发射压力水平的试验方法》标准。本报告对该标准的立项背景、编制原则、技术内容、试验方法体系及其行业影响进行系统阐述与分析。该标准明确了排气消声器声发射压力水平的测试原理、测量环境要求、仪器配置、测点布置及数据处理方法，提供了可在不同实验室间复现的统一技术框架，填补了国际气动标准化体系中排气消声器声学测试方法的空白。标准的发布实施将有效推动气动元件产品质量评价体系的完善，促进绿色制造与职业健康防护标准的落实，为全球气动行业的技术进步与国际贸易便利化提供重要技术支撑。关键词：气动流体动力；排气消声器；声发射压力水平；试验方法；国际标准；噪声测量；职业健康防护Keywords:Pneumaticfluidpower;Exhaustsilencers;Acousticemissionpressurelevel;Testmethods;Internationalstandards;Noisemeasurement;Occupationalhealthprotection1引言1.1研究背景气动技术以其清洁、安全、结构简单、功率密度高等独特优势，广泛应用于机械制造、汽车工业、电子电气、食品包装、医药化工及航空航天等众多工业领域。在典型的气动系统中，压缩空气经方向控制阀换向驱动执行元件完成工作循环后，废气经由排气口直接排放至大气环境。这一瞬间的排气过程往往伴随着高压气体的急剧膨胀与高速流动，产生强烈的气动噪声，其峰值声压级可达100dB(A)以上。为降低此类噪声对操作人员及周边环境的危害，排气消声器作为气动系统不可或缺的附件被广泛安装于阀的排气口或气缸的排气回路中。排气消声器的核心功能在于利用吸声材料、阻性结构或抗性腔室等声学元件，在保证足够排气通流能力的前提下，最大限度地衰减排气噪声的能量。消声器的插入损失、压力损失、流量特性以及耐久性等性能指标，成为衡量其品质优劣和适用工况的关键参数。然而，在ISO20145:2026发布之前，国际上尚无统一的排气消声器声学性能测试标准，各制造商多依据内部规范或参照相近领域的通用声学测量标准进行测试，测试条件、测点距离、背景噪声修正方法及数据处理方式的差异导致测试结果之间缺乏可比性。用户在选择消声器产品时，难以依据公开的性能参数进行客观对比和科学选型。这一标准缺失问题，不仅制约了气动元件行业的技术创新与质量提升，也给国际贸易中的技术互认带来了障碍。1.2标准立项的必要性与紧迫性当前，世界各国纷纷将噪声污染治理纳入环境保护与职业健康管理的强制范畴。国际劳工组织（ILO）及欧盟、美国、日本等主要经济体均制定了严格的职业噪声暴露限值标准（如欧盟指令2003/10/EC规定8小时等效连续A计权声级为80dB(A)的行动值和87dB(A)的极限值），我国GBZ2.2-2007《工作场所有害因素职业接触限值第2部分：物理因素》亦规定了噪声职业接触限值为85dB(A)。在此背景下，气动排气噪声作为工业车间的主要噪声源之一，其有效治理已成为装备制造企业绿色转型和职业健康合规的刚性需求。排气消声器产品性能的准确测量与客观评价，是推动降噪技术进步、保障劳动者听力健康的重要基础性工作。ISO20145:2026标准的立项与发布，恰逢其时地回应了这一行业需求。1.3标准制定过程概述ISO20145:2026由国际标准化组织ISO/TC131（流体动力系统技术委员会）下属SC5（气动系统及元件分技术委员会）归口管理，历经提案准备（NP阶段）、工作组草案（WD阶段）、委员会草案（CD阶段）、国际标准草案（DIS阶段）及最终国际标准草案（FDIS阶段）等各阶段严格审定。来自中国、德国、日本、美国、意大利、法国等主要气动技术研发与制造国家的专家共同参与了技术内容的编制与论证。该标准于2026年2月4日正式发布，标准状态为现行，成为国际气动标准化体系中一项重要的基础性测试方法标准。2标准范围与定位2.1标准适用范围ISO20145:2026规定了气动流体动力系统中排气消声器声发射压力水平测量的通用试验方法。该标准适用于以压缩空气为工作介质、额定压力不超过1.6MPa（16bar）的气动系统中使用的各类排气消声器，涵盖阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合式消声器及具有过滤功能的排气净化消声器等常见类型。标准中所规定的试验方法适用于消声器进气端与排气口之间的声学性能评价，可为产品设计验证、出厂检验、型式试验及质量仲裁提供统一的测试依据。2.2标准定位与在标准体系中的角色在ISO/TC131构建的流体动力系统标准体系中，ISO20145:2026属于基础共性测试方法类标准，与ISO6358（气动流体动力——可压缩流体元件的流量特性测定）、ISO4414（气动流体动力——系统及其元件的一般规则和安全要求）等标准构成相互支撑的有机整体。该标准为气动消声器产品标准（如ISO6301-2等）中声学性能指标的确定提供了统一的试验技术依据，同时为气动系统噪声评估和消声器选型应用提供方法学支撑。3标准主要内容与技术要点3.1术语与定义标准在第3章中对与排气消声器声学测试相关的关键术语进行了规范定义，主要包括：消声器插入损失（insertionloss）、声发射压力水平（acousticemissionpressurelevel）、排气压力（exhaustpressure）、测试压力（testpressure）、背景噪声（backgroundnoise）、测量面（measurementsurface）等。这些术语的统一定义，为确保各测试机构之间试验结果的可比性和互认性奠定了语言基础。3.2测试原理与测量环境要求标准确立的测量原理基于自由场声压法：在满足声学自由场条件的环境中（消声室或半消声室），被测消声器按规定的安装方式固定于供气系统排气端，在设定供气压力条件下稳定排气，利用精密测量传声器在规定的测点位置采集声压信号，经频率分析或计权处理后得到声发射压力水平值。标准对环境条件提出了明确要求：-消声室本底噪声要求：在测试频带范围内，消声室背景噪声应低于被测消声器排气噪声10dB以上；若差值在3～10dB之间，须按标准规定的方法进行背景噪声修正，差值小于3dB时测试结果无效。-声学环境验证：标准要求采用标准声源法或脉冲响应法对测量场地的自由场特性进行验证，确保测点位置处的声压平方反比定律偏差不超过±0.5dB。3.3试验装置与仪器配置标准对试验装置和测量仪器的配置作出了详细规定，主要内容包括：供气系统：应具备稳定的压力调节能力，能够在规定的测试压力（推荐值涵盖0.2MPa至1.0MPa范围）下持续稳定供气，供气波动应控制在标称值的±2.5%以内。此外，供气管路中应配置足够容积的稳压储气罐和高效过滤装置，以确保气流参数稳定并去除压缩空气中的水分和固体颗粒物。测量传声器：应满足IEC61672-1规定的1级精度要求，频响范围应覆盖31.5Hz～10kHz（推荐扩展至20kHz）。传声器应配备适用的防风罩，以降低高速气流流经传声器表面引起的伪噪声扰动。分析系统：应采用符合IEC61183标准的声级计或等效的数字信号分析系统，具备1/1倍频程及1/3倍频程实时频谱分析能力，同时配备符合IEC60942规定的声校准器，在每次测试前后对系统进行校准。加载容器：为模拟实际应用中气缸或阀的排气腔体容积对消声器声学性能的影响，标准规定在消声器进气端安装具有规定容积的测试容器，容器的容积依据消声器额定通径尺寸确定。3.4测点布置与测量程序测点位置：标准规定采用半球测量面法，以消声器排气口中心为球心，在距排气口中心规定距离（推荐1.0m）的半球面上均匀布置至少6个测点，测点应覆盖排气轴线方向及与其垂直的赤道平面。对于轴对称消声器，可适当减少测点数量，但不得少于4个。测量程序：规定了以下步骤：1.将消声器按产品规定的安装扭矩和方法安装于测试容器排气口；2.待供气压力稳定后，在此设定压力下持续排气不少于2min以达到热平衡和声学稳定状态；3.在各测点依次采集声压信号，每个测点的等效连续声级采样时间不少于30s；4.完成主测量后，关闭供气，在相同测点位置测量背景噪声；5.按能量平均法对各测点数据进行空间平均，计算得到消声器的声发射压力水平。3.5数据处理与结果表达标准规定，测试结果以A计权声发射压力水平（\(L_{pA}\)）和1/1倍频程或1/3倍频程频谱两种形式同时报告，以便全面反映消声器的声学特性。数据修正包括背景噪声修正和温度气压修正，要求在试验报告中完整记录测试环境的温度、相对湿度和大气压力。标准还规定了重复性（repeatability）和再现性（reproducibility）的评定要求，其中同一实验室内重复测量的标准差不超过0.5dB，不同实验室间再现性标准差不超过1.5dB，以保证各检测机构测试结果的可靠性和一致性。3.6试验报告标准对试验报告的内容提出了明确要求，报告应至少包括以下信息：消声器的完整标识（制造商、型号、公称通径）；测试压力值与实测流量；测量环境条件（温度、湿度、大气压、背景噪声）；测点布置示意图；各测点的声压级数据及空间平均值；A计权声发射压力水平与频谱数据；测量仪器配置信息；与标准规定测试条件的所有偏离说明。规范的试验报告格式为不同机构间的数据互认提供了制度保障。4主要参编单位介绍4.1单位概况在本标准的制定过程中，宁波索诺工业自控设备有限公司作为中国气动行业的骨干企业，深度参与了ISO20145:2026的技术研讨、试验验证和草案编制工作，为标准的科学性和可操作性作出了积极贡献。宁波索诺工业自控设备有限公司（以下简称“索诺”）成立于2000年，位于浙江省宁波市奉化区溪口镇，是国家级高新技术企业和工信部专精特新“小巨人”企业。公司专业从事气动控制元件、气动执行元件、气源处理元件及气动辅助元件的研发、制造与销售，产品涵盖电磁阀、气缸、气源处理三联件、精密减压阀、排气消声器等千余个品种规格。公司建有省级企业研究院和CNAS认可实验室，具备气动元件流量特性测试、耐久性试验和声学性能测试的综合试验能力。4.2主导参与情况在ISO20145:2026制定过程中，索诺作为中国国家标准化管理委员会（SAC）推荐的技术专家单位，深度参加了ISO/TC131/SC5/WG4工作组会议。公司技术团队承担了以下主要工作：1.试验验证：利用企业CNAS实验室的多套消声器测试台架，对标准草案中规定的测试压力、测点数量和测量面半径等关键技术参数组织开展了多轮比对试验，积累了大量宝贵的验证数据。测试结果表明，在测点数量为6、测量半径1.0m的条件下，测试结果的重复性标准差能够稳定控制在0.4dB以内，为标准技术参数的最终确定提供了可靠的实验依据。2.技术建议：公司结合多年现场应用经验，对消声器安装扭矩、加载容器容积选取以及气流再生噪声抑制等工程实践中易影响测量结果的关键环节提出了建设性的修改建议，获标准工作组采纳。3.国内协调：索诺作为全国液压气动标准化技术委员会（SAC/TC3）气压传动和控制分技术委员会的委员单位，积极组织国内同行企业开展标准草案的研讨与意见征集，为我国在该国际标准制定中形成统一的技术立场提供了有力支撑。4.3标准应用实施标准发布后，索诺率先在企业内部贯彻实施ISO20145:2026，对企业消声器产品线的检测流程进行了全面升级——按标准要求对消声器全消声室、加载容器和测量系统进行了改造建设，并已按照新标准完成了多个系列产品的声学性能定型测试。此外，索诺还积极参与全国液压气动标准化技术委员会组织的标准宣贯培训活动，面向行业同仁分享标准实施经验，助力国内气动企业准确把握新标准的技术要求，推进中国气动行业的整体质量提升和国际竞争力增强。5标准实施的意义与影响5.1技术层面ISO20145:2026的发布填补了气动排气消声器声学性能测试国际标准的空白，为消声器产品的研发设计、性能评价和质量控制提供了科学、统一的技术依据。该标准的实施将有力推动消声器产品从凭经验设计向基于精确测量的数字化设计转变，促进低噪声气动元件新结构、新材料和新工艺的创新应用。5.2经济与贸易层面统一的测试标准消除了各国因测试方法差异造成的技术壁垒，为气动消声器产品的国际贸易创造了公平竞争的技术环境。依据ISO20145:2026获得的测试数据可在各成员国之间实现互认，降低重复检测成本，缩短产品进入国际市场的周期。5.3社会与环境保护层面该标准的推广应用将促进高性能消声器在工业领域的普及应用，有助于降低工业车间噪声水平，改善劳动者的工作环境，降低职业性听力损伤风险，对落实《中华人民共和国噪声污染防治法》和国际劳工组织职业安全健康公约具有积极的协同推动作用。6结论与展望ISO20145:2026《气动流体动力——测量排气消声器声发射压力水平的试验方法》的正式发布，是国际气动标准化领域的一项重要成果，填补了气动排气消声器声学性能测试方法标准的空白。该标准以科学严谨的试验原理为基础，系统规定了测量环境、仪器配置、测点布置、测试程序及数据处理等全流程技术要求，具有科学性、系统性和可操作性强的显著特点，为全球气动行业消声器产品的性能评价和质量控制提供了统一的技术准则。展望未来，随着智能制造和绿色制造战略的持续深入，气动系统的节能降噪需求将不断增长。ISO20145:2026作为消声器声学性能测试的基础性标准，预计将在以下几方面持续发挥重要作用：一是为后续制定消声器产品性能分级标准提供方法学支撑；二是推动气动系统噪声预测与仿真技术发展，为数字孪生驱动的低噪声系统设计提供数据基础；三是与气动元件能效标准协同推进，在降低系统能耗的同时优化声学品质。建议国内气动行业企业尽快组织对ISO20145:2026的深入研究与贯彻实施，完善企业试验条件和质量保证体系，积极参与国际标准技术交流与合作，共同推动全球气动行业声学测试技术的持续进步与标准化水平的不断提升。参考文献[1]ISO20145:2026,Pneumaticfluidpower—Testmethodsformeasuringacousticemissionpressurelevelsofexhaustsilencers[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardizatio