Ruido

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Ruido

  1. 1. Dosímetros Cuando se quiere evaluar el riesgo de ruido, hay que tener en cuenta su nivel en función de la frecuencia, y el tiempo de exposición. Se define como dosis de ruidoa la cantidad de energía sonora que un oído normal puede recibir durante la jornada laboral para que el riesgo de pérdida auditiva al cabo de un día laboral esté por debajo de su valor establecido. Se da en tanto por ciento de la dosis máxima permitida. Dosímetro Cortesía Brüel&Kjaer El dosímetro mide la dosis de ruido acumulada, independientemente de donde haya estado el trabajador y del tiempo que allí haya permanecido. Existen dos criterios internacionales de dosis la Norma ISO y la OSHA. Si nos fijamos en la ISO, podemos decir que sigue el criterio de doble nivel de intensidad de ruido, doble riesgo, es decir para un aumento de la presión sonora de 3 dBA hay que reducir el tiempo de exposición a la mitad. La dosis de ruido tiene una relación con el nivel continuo equivalente en dB durante 8 horas existiendo tablas para su correspondencia.
  2. 2. Los dosímetros contienen etapas idénticas al sonómetro, sólo los últimos incorporan un circuito inhibidor y un circuito contador. El circuito inhibidor compara los niveles con un nivel mínimo, si es inferior no pasará al circuito contador. Esto es debido a que las normas sobre dosis de ruido indican que ruidos con niveles inferiores a un número determinado de dB no perjudican al oído y por tanto no deben tenerse en cuenta. El circuito contador acumula la dosis en función de su nivel y tiempo siguiendo el criterio de las normas.Evaluación según norma ISO Esta norma (ISO-1999:90) establece la relación entre el nivel de presión sonora y el tiempo de exposición, y el porcentaje esperado de personas que sufrirán disminuición de su capacidad auditiva. Exponemos algunas de las definiciones que configuran esta recomendación: Indice parcial de exposición al ruido: Este índice viene determinado por un nivel sonoro y su duración durante una semana de trabajo (40 horas). Se calcula por la siguiente expresión: Ei = Indice Parcial Ti = Tiempo de exposición semanal en horas. Li = Nivel sonoro en dB(A) Estos valores se reflejan en latabla siguiente:
  3. 3. Tabla.Indices parciales de exposición al ruido para niveles de presión acústica entre 80 y 120 dB(A) y duraciones de 10 minutos a 40 horas por semana Nivel sonoro continuo equivalente: Es el nivel sonoro en dB(A) que si estuviese presente durante todala semana, daría el mismo índice compuesto de exposición al ruidoque el correspondiente a los distintos niveles sonoros medios en unasemana en una situación real (ver tabla siguiente).
  4. 4. Nivel equivalente Indice compuesto de ruido continuo de exposición dBA 10 80 15 82 20 83 25 84 30 85 40 86 50 87 60 88 80 89 100 90 125 91 160 92 200 93 250 94 315 95 400 96 500 97 630 98 800 99 1000 100 1250 101 1600 102 2000 103 2500 104 3150 105 4000 106 5000 107 6300 108 8000 109 10000 110 12500 111 16000 112 20000 113 25000 114 31500 115 Tabla. Relación entre el índice compuesto de exposición al ruido y el nivel equivalente de ruido contínuo Déficit auditivo con respecto a la conversación: Se considera que existe déficit auditivo si el umbral de audiciónaumenta en 25 dB o más, para las frecuencias de 500, 1.000 y 2.000Hz. Riesgo:
  5. 5. Se define, como la diferencia entre el porcentaje de personas con audición afectada entre dos grupos de personas similares, uno de los cuales está expuesto al ruido y otro no (ver tabla siguiente): (a) Relación entre el nivel equivalente del ruido continuo durante el trabajo para exposiciones entre 0 y 45 años y el riesgo de dsiminuinción de la capacidad auditiva para la palabra hablada. (b) Porcentaje total de personas que sufren disminución de la capacidad auditiva para la palabra hablada en un grupo expuesto. [El porcentaje de personas que sufren disminución en un grupo no expuesto es igual al porcentaje en un grupo expuesto a niveles de ruido continuo inferiores a 80 dB(A)].Criterios OSHA En mayo de 1971 la recomendación ACGIH es recogida en el Federal RegisterDepartament of Labor (Ministerio de Trabajo), de EE
  6. 6. UU, convirtiéndose en la Norma Legal Americana (OccupationalNoise Standard). La expresión que determina el tiempo máximo de exposición (T) en horas/día, a un nivel de ruido (L), medido en dB(A), es: Expresión de la cual se deducen los siguientes límites para diferentes niveles de presión sonora: Tiempo máximo Nivel de ruido en de exposición en dBA horas/día 85 16 90 8 95 4 100 2 105 1 110 1/2 115 1/4 Cuando el ruido presente es de carácter variable, el límite máximo se recuperará si la expresión siguiente sobrepasa la unidad: En marzo de 1983, igualmente, en el Federal Register se publica una modificación de la anterior en la que se introduce el concepto de Nivel de Acción o nivel a partir del cual es necesario la adopción de medidas de control o administrativas. Este nivel se establece en 85 dB de nivel sonoro promedio ponderado para 8 horas de trabajo al día y medidas en escala A, o lo equivalente,una dosis del 50%.Nivel de ruido continuo equivalente
  7. 7. La gran mayoría de los ruidos existentes en el lugar de trabajo tienen niveles depresión acústica variables en el tiempo. Supongamos que tuviésemos que evaluar un ruido cuyo gráfico de variacióndel nivel con el tiempo está indicado en la siguiente figura: ¿Qué valor deberíamos escoger para caracterizar el ruido?, ¿el valor medio?,¿el valor mínimo?, ¿deberíamos hacer una distribución estadística especificandolos porcentajes? Lo ideal sería poder asignar al ruido variable un solo número que reflejará elnivel de un ruido constante que tuviese la misma energía que el ruido variable enel periodo de tiempo estudiado. Esto es precisamente lo que hace el nivel de ruido continuo equivalente,definido por la expresión:Siendo:LeqT = Nivel de ruido continuo equivalente en dB.T = t2 t1 = Tiempo de exposición.P(t) = Presión acústica instantánea en Pa.
  8. 8. Si conocemos los niveles de presión sonora de "n" medidas discretas,tomadascon igual periodo de muestreo, el Nivel de presión sonora continuoequivalente total viene dado por la expresión: Si el periodo de muestreo no es igual para todas las muestras, la expresión delnivel de presión acústica continuo equivalente es: Es importante destacar lo siguiente:- El nivel de presión acústica continuo equivalente contiene dos conceptos: un nivel endB y un tiempo de exposición.- La gran importancia del nivel de presión acústica continuo equivalente reside en quees el principal parámetro utilizado en la Legislación Española y Comunitaria parala protección de los trabajadores contra el ruido (R.D. 1316/1989 y 86/188/CEE).- El nivel de presión acústica continuo equivalente de un ruido constante, es igual alvalor constante.
  9. 9. Nivel de pico Se define como el nivel en dB dado por la expresión:donde:Lmax= Nivel de pico en dB.Pmax= valor máximo de la presión acústica instantánea en Pa. El nivel de pico debe medirse sin ponderación en frecuencia y la constante detiempo del sonómetro usado no ha de ser superior a los 100 microsegundos. Nivel de presión acústica continuoequivalente ponderado "A" Es el nivel de presión acústica continuo equivalente cuando la presión acústica semide a través de un filtro con ponderación "A". Viene dado por la expresión:
  10. 10. Siendo:LAeqT = Nivel de presión acústica continuo equivalente ponderado A en dB.T = t2t1 = Tiempo de exposición.pA(t) = Presión sonora instantánea ponderada "A" en Pap0 = Presión de referencia = 20 10-6 Nivel Diario equivalente: Es el nivel de ruido continuo equivalente ponderado "A", cuando el tiempo deexposición se normaliza a una jornada de trabajo de 8 horas.Si conocemos el nivel de presión acústica continuo equivalente ponderado A de un ruidodurante un tiempo T, el nivel diario equivalente será:Siendo:LAeq,d = nivel diario equivalente (Tiempo de exposición =8h) en dB.T = tiempo de exposición al ruido en h/día. El nivel diario equivalente es, sin duda, el parámetro más importante en laLegislación Española sobre la protección de los trabajadores contra el ruido (R.D.1316/1989) así como en la Comunitaria(86/188/CEE), ya que ambas legislacioneslimitan la exposición de ruido a un nivel diario equivalente de 90dBA con dos nivelesde acción 80 y 85dBA (RD 1316/1989) y 85dBA (86/188/CEE).Sonómetros Aunque habitualmente, cuando se habla de sonómetros, se incluye elmicrófono, ya que es un elemento imprescindible, aquí se ha optado por separarlospuesto que el micrófono es un elemento aplicable a cualquier tipo de instrumentode medida sonora, mientras que el sonómetro es un aparato específico. La aplicación más frecuente de un sonómetro es la de determinar de una formaobjetiva, los niveles de presión sonora que soporta el ser humano; por tanto, suscaracterísticas deben parecerse lo más posible a las del oído del hombre. Paraconseguir esto, los sonómetros disponen de determinadas redes de ponderación oecualización que hacen que la respuesta en frecuencia del sonómetro, seaequivalente o igual a la del oído humano.
  11. 11. Por normalización y hábitos, la más extendida es la denominada A, que semuestra con otras de utilización mucho más reducida, en la figura. Como puedeapreciarse, produce una atenuación en bajas frecuencias equivalente a la sensaciónsonora en el hombre. Cuando se utiliza dicha ponderación en la medida de un nivel de presiónsonora, el valor en decibelios deberá ir acompañado del índice (A), que señala quedicha medida ha sido efectuada con la citada ponderación. Una vez que la señal ha atravesado la red ponderada apropiada, (lineal en elcaso de realizar un análisis en frecuencia) deberá ser procesada para alimentarcorrectamente al sistema indicador o de presentación de datos. En los modelos más antiguos de sonómetros, el sistema indicador, estabarealizado mediante un galvanómetro de cuadro móvil, el cual movía una aguja,sobre una escala graduada en decibelios, provocando desplazamientos de la agujaproporcionales a la amplitud de la señal de entrada. Para esto, era necesario quepreviamente, la señal hubiera sido rectificada para obtener su valor eficaz (RMS)yconvertidas sus amplitudes lineales en logarítmicas. En la actualidad, los sistemas indicadores suelen estar realizados mediantediodos "led" o mediante indicadores digitales de cristal líquido. Estas formas de presentación de datos, no evitan la necesidad de utilizar unrectificador de valor eficaz (también se utilizan en determinadas aplicacionesrectificadores de valor de pico) y un convertidor lineal-logarítmico.
  12. 12. Los rectificadores de valor eficaz tienen como misión, además de proporcionarla señal necesaria al indicador, la de promediar una señal variable con el tiempo,como es el sonido, a fin de obtener lecturas proporcionales estables de señalesvariables. La rectificación se lleva a efecto de acuerdo con la ecuación:donde:T es el período de promediación.P(t) es la presión instantánea. Sonómetro Cortesía Brüel&Kjaer Para evitar diferencias de lecturas sobre señales sonoras idénticas, los períodosde promediación o constantes de tiempo están unificados por varias normasinternacionales(CEI 651 para Europa) y son los siguientes:- Lento (slow)promediación sobre 1s. Se usa cuando la señal fluctúa ampliamente.- Rápido (fast)promediación sobre 125 ms. Se usa para señales estacionarias.- Impulso (Impulse)promediación de subida 35 ms. promediación de caída 1s. Seusa para medir señales transitorias desde el punto de vista de sensación sonora enel oído humano como señales impulsivas. En algunos casos es necesario recurrir a constantes de tiempo más rápidas quelas antes citadas; en estos casos se recurre al uso de rectificadores de valor dePico(Peak), con tiempos de subida del orden de los 50 microsegundos. Ver tipos deruidos.
  13. 13. Tanto en el caso de utilizar valores pico como en algunas ocasiones con losvalores impulso, rápido o lento, se dispone de circuitos de retención del valormáximo (maxhold) que "congelan" el indicador en el valor máximo recibido hastaque se haga una puesta a cero (reset) del sistema. Los avances producidos en el campo de la electrónica han permitido, desdehace pocos años, incluir en los sonómetros, procedimientos de integracióntemporal en largos períodos. Así surgen los denominados sonómetrosintegradores, los cuales pueden calcular valores tales como el NivelContinuoEquivalente (Leq) o el Nivel de Exposición Sonora (LAE). El cálculo del Nivel Continuo Equivalente se realiza de acuerdo con la expresadoen la norma ISO 1996 parte 1, según la siguiente ecuación:Donde:t2-t1 es el período de medida.PA(t) es la presión instantánea con la ponderación A.Po es la presión de referencia (20 microPa). Habitualmente en los sonómetros el cálculo de Leq se realiza mediante muestreotemporal, con lo que la integración queda convertida en un sumatorio demuestras. Esto permite tanto el cálculo del Leq sobre períodos fijos (por ejemplo 1minuto), así como durante períodos variables y no determinados hasta el final dela medida. Además de las características antes citadas, es conveniente que los sonómetrosdispongan de zócalos o clavijas que permitan conectar la señal rectificada o no, aotros equipos suplementarios, tales como bancos de filtros para análisis enfrecuencia, registradores magnéticos, registradores de nivel, osciloscopios, etc. Los sonómetros se clasifican según su grado de precisión en clase0, 1, 2 y 3,siendo la clase 0 los de máxima precisión. Para muchas medidas normalizadas serecomienda utilizar los sonómetros que sean al menos de clase 1, pues los de clase 2y 3 presentan mayor tolerancias. Además de lo anterior, se debe incluir el error debido a la tolerancia delinstrumento utilizado, y que es la siguiente:- Instrumento Tipo 0:  0.4 dBA- Instrumento Tipo 1:  0.7 dBA
  14. 14. - Instrumento Tipo 2:  1.0 dBA- Instrumento Tipo 3:  1.5 dBA Como denominador común, podrá utilizarse un dosímetro para la medición delLAeq de cualquier tipo de ruido, siempre que cumpla las prescripciones de laNorma CEI 651 y CEI 804 para los instrumentos del tipo 2. Los sonómetros podrán usarse únicamente para medir el LpA cuando el ruidosea estable. En este caso, la lectura promedio se considerará igual al nivel depresión acústica continuo equivalente ponderado A (LAeq). Siempre deben cumplirlo recogido en la Norma CEI 651 para instrumentos de tipo 1 ó 2.La medición se efectuará con constante de tiempo Slow, y ponderación frecuencialA. Si se trata de un sonómetro integrador promediador, se puede usar para lamedición del LAeqde cualquier tipo de ruido, siempre que cumpla a lo recogido enla Norma CEI 804 para instrumentos de tipo 1 ó 2.

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