2025年注册环保工程师（专业知识）考点复习

2025年环保工程师专业知识点繁杂，考生需依据这些知识点，制定科学合理的学习计划。本文整理了“2025年注册环保工程师（专业知识）考点复习”，助力考生高效备考。

一、基本测量仪器

1、声级计

声级计是噪声测量中常用的基本声学测量仪器。适用于室内噪声、环境噪声、机器噪声、建筑噪声等各类噪声的测量。

(1)声级计的分类

按用途分类：

一类是用于测量稳态噪声(精密声级计和一般声级计);

另一类用于测量不稳态噪声和脉冲噪声(积分声级计和脉冲声级计)。

按体积大小分类：

台式声级计、便携式声级计和袖珍声级计。

按精度分四类：(依据国际电工委员会IEC615和国家标准GB3785)

四种类型声级计的性能指标具有同样的中心值，但容许误差有所不同。

类 型精密级普通级

0ⅠⅡⅢ

误 差(IEC)

(GB)

用 途实验室标准仪器实验室精密测量现场测量噪声监测、普查

(2)声级计的结构和原理

声级计一般由传声器、放大器、衰减器、计权网络、检波器及指示器组成，见下图

①传声器:将声信号(声压)转化为电信号(电压)的换能元件。有晶体传声器、电动式传声器和驻极体传声器等。电容式传声器具有动态范围宽、频率响应平直、灵敏度变化小、长时间稳定等优点，多用于精密声级计和标准声级计中。

②放大器：将比较弱的电信号放大。声级计上所使用的放大器，要求具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗，有合理的动态范围、较小的线性失真和满足需要的频率范围。包括输入放大器和输出放大器。

③衰减器：声级计的量程范围一般为25～130dB，检波器和模拟式指示器没有这么宽的量程范围，通常使用衰减器将强信号做衰减，以避免放大器过载。衰减器分为输入衰减器和输出衰减器。为了提高信噪比，输入衰减器位于输入放大器之前，输出衰减器接在输入放大器和输出放大器之间。为了提高信噪比，一般测量时应将输出衰减器调至最大衰减档，在输入放大器不过载的前提下，而将输入衰减器调至最小衰减档，使输入信号与输入放大器的电噪声有尽可能大的差值。

④计权网络：按IEC的规定，选取接近人耳对声音频率响应的几条曲线，设计了A、B、C、D四种标准的计权网络。A计权网络频响曲线大约相当于40phon等响曲线的倒置曲线，从而使电信号的中、低频段又较大的衰减，高频段也又一定程度的衰减。B计权网络约相当于70phon等响曲线的倒置曲线，使电信号以低频段为主做了一定的衰减。C计权网络相当于100phon等响曲线的倒置曲线，在整个声频范围内有近乎平直的响应，与人耳对高频声的响应近似相当。由A、B、C、D计权网络测得的读数称为声级，声级是经过频率计权之后的声压级，注意与声压级相区别。

A计权的频率响应与人耳对宽范围频率声音的灵敏度相适应，因此在实际测量中应用最普遍。D计权网络常用于测量航空噪声。

(3)声级计的使用方法

①声级计的校准：通常使用活塞发声器、声级校准器或其他声级校准器进行声学校准。

②声级计的读数：声级计读数直接给出声压级，测量范围约为20～130dB。声级计的指示电表有“快档”和“慢档”两种响应速度。一般测量时使用“快档”，“慢档”指示是在表针起伏大于 dB。而小于 dB时用来读出平均值。

(4)测量误差产生的原因

①背景噪声的影响;②反射声的影响;③环境的影响;④传声器的指向性

2、滤波器

滤波器是将声信号的声能按频率予以分离而进行分析测试的仪器。

3、环境振动计

振动计又称测振仪，是测量振动的基本仪器。环境振动计是专门用于测量环境振动的装置，其结构和原理与测振仪相同，在计权网络方面有所不同。

(1)环境振动计的结构和原理

①传感器(拾振器);②放大器和衰减器;③频率计权网络;④频率限止电路;⑤检波器;⑥指示器;⑦其他部件

(2)环境振动计的使用

①仪器的校准;②传感器的放置和频率计权选择;③背景值修正

二、声波在空气中的传播和衰减

1、声波方程

声振动必须满足三个基本的物理定律，即牛顿第一定律、质量守恒定律以及描述压强、温度、体积等状态参数的状态方程。应用这三个定律可以推导出声波传播中的连续性方程、运动方程和物态方程，并进一步得到波动方程—— 、 和 对时间空间坐标的偏微分方程。作如下假设：①媒质为理想流体，即媒质中不存在黏滞性，声波传播时没有能量损失;②没有声扰动时，媒质在宏观上是静止的、均匀的，因此媒质中静压强 、静态密度 都是常数;③声波传播时，媒质中稠密和稀疏的过程是绝热的;④假设是小振幅声波，即满足：

声压 比大气压 要小得多，即 ;

质点的位移 比波长 要小得多，即 ;

质点振动速度 比声速 要小得多，即 ;

介质密度的相对变化要远远小于1，即 。

上述假设称为理想流体媒质小振幅假定。可以分别推导连续性方程、运动方程和物态方程。

(1)连续性方程：是物质不灭定律在流体运动描述中的数学应用。对体积元 ，单位时间流入 的质量与流出 的质量之差等于该体积元内质量的变化率。由此可得体积元 在x、y、z方向上质量的增量。

并由此得到单位时间 内总的质量增量的矢量形式如下式， 为拉氏算子。

(2)运动方程

运动方程是声压对于距离的梯度等于媒质密度和质点振动速度乘积的负值。在声场中取一体积元 ，当有声波作用于体积元上，各方向的压强将发生变化。设体积元在静止时的压强为 ，密度为 ，声波产生的瞬时声压为 ，因体积元足够小，可认为作用在各面的压力均匀。对 方向，利用简单力学分析和牛顿第二定律得：

由于是小振幅声波，其密度的变化可忽略，即 ，可得声波在 、 、 三个方向产生的加速度分别为：

式中： ——瞬时声压，Pa;

、 、 ——质点振动速度 在 、 、 三方向上的分量。

可得到运动方程，式中 为拉普拉斯算符。

(3)物态方程

媒质在声波作用下，引起压缩、膨胀的交替变化，媒质的密度和压强都发生了变化，即媒质的状态发生了变化。声波传播时，理想状态下媒质的密度发生变化，而没有能量的损耗，即为等熵绝热过程。

物态方程一般可写作： 考虑绝热条件，上式简化为： 理想状态的物态方程为： (4)波动方程

联立理想液体媒质中三个基本方程：连续方程式、运动方程式和物态方程式，可推出理想液体媒质中小振幅传播的 、 、 中任意变量的波动方程，得到以下三式：

声压波动方程： 密度波动方程： 振速波动方程： 波动方程分别反映了声压、密度、振速随时空变化的关系。式中拉普拉斯算子 在直角坐标系中展开为：

推导波动方程时，只是从媒质的基本特性出发，利用牛顿第二定律、物质守恒定律和绝热压缩方程，并未涉及声源及声场的具体情况，因此波动方程只反映声波在媒质传播过程的一般物理特性。

2、声波在空气中的传播

从理想液体媒质中的小振幅声波波动方程可看出，声压是空间和时间的函数，可以用来描述不同地点在不同时刻的声压变化规律。根据声波传播时波阵面形状的不同，可将声波分为平面波、球面波和柱面波。

(1)平面波

当声波的波阵面是垂直于传播方向的一系列平面时，称其为平面声波。

在平面波情况下， 只和 有关， ，故平面波的波动方程为：

其解为：

式中，符号“+”表示声波沿 负方向传播，符号“—”表示声波沿正方向传播，A为声压的幅值。

对于沿 正方向传播的简谐平面声波，声压的表达形式为： 式中， ，称为波数。可令 。

质点的振动速度为： ，式中 称为质点振动的速度振幅。

声波传播中一个重要的参数——声阻抗率，只与介质的密度 和介质中的声速 有关，而与声波的频率、振幅无关，单位是 。

平面波的特征阻抗为： 平面声波传播时具有下述特性：声压和质点速度同相位;在理想介质中声压不随距离变化;介质的质点速度也不随距离变化;空气的特征阻抗是常数;平面波的声强 ;平面波的声功率 。

(2)球面波

声波以球面波传播时， 只和球面坐标的 有关，其波动方程为：

令 代入上式得： 与平面波的波动方程一致，由此得到球面波的解的一般形式为：

式中，前项代表声波以速度 沿半径向外发散的球面波，后项代表向球心会聚的球面波(反射波)，在无限空间条件下不存在反射波。如果振动是简谐方式的，则上式变为：

根据运动方程得到径向质点振速与声压的关系：

因此球面波的声阻抗率为： 与平面波不同，辐射球面波时介质的声阻抗率是负数，它具有纯阻和纯抗两部分，并与半径 、波长 有关。因此，声压与质点不同相。球面波声阻抗的幅值为 ，它比平面波的声阻抗率要小。距离声源大时( )，声阻抗率接近平面波的特征阻抗。

球面声波通常具有如下的传播特性：

①理想介质中声压与球面波的半径成反比。

②声压与振速间的相位差与 成反比。

③介质声阻抗率为复数，当球面波半径很大时纯抗分量可以忽略。

④半径很大时声强 ，声强与距离平方成反比。

三、烟道设计

烟道包括原烟气引入点至吸收塔的原烟气通道和吸收塔至烟囱的净烟气通道。烟气管道通常为圆形管或矩形管，烟道主体多由普通碳钢材料焊接而成，也有完全用玻璃钢材料制作的。

防腐烟道的结构设计应满足相应的防腐要求，并保证烟道的振动和变形在允许范围内，避免造成防腐层脱落。烟气换热器下部烟道应装设疏水系统。脱硫装置原烟气设计温度应采用锅炉最大连续工况(BMCR)下燃用设计燃料时的空预器出日烟气温度。对于新建机组应考虑短期运行温度50℃超温，但考虑叠加后的温度不应超过180℃.烟气换热器下游的原烟气烟道设计温度应考虑30℃超温。净烟气烟道设计温度宜考虑20℃超温。

目前耐腐蚀烟道普遍采用碳钢基体内衬玻璃鳞片树脂的形式，干烟气流经的烟道只用普通碳钢制造即可，不考虑低温腐蚀的影响，但脱硫塔的烟气进口管道的末段与塔壁联接部分应采用耐蚀合金材料。因为该段烟道处于干燥的原烟气与塔内的雾化浆液交界处，所受应力及腐蚀环境复杂。

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