WWW.DOC.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Различные документы
 

Pages:   || 2 | 3 |

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ (МИИГАиК) СБОРНИК ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ И ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ ПО УЧЕБНОМУ КУРСУ ...»

-- [ Страница 1 ] --

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

________________________________________________________________

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ

(МИИГАиК)

СБОРНИК

ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ И ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

ПО УЧЕБНОМУ КУРСУ

«БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ»

Москва 2011

СОСТАВИТЕЛИ:

Профессор Буров В.Н., профессор Малинников В.А., профессор Мельников А.А., профессор Садов А.В., доцент Кроличенко В.Ф., доцент Миронова Е.М., доцент Редькин Б.А., доцент Слёзкин Ю.Ф., доцент Топалов Л.В., доцент Егоров В.Н., доцент Кравец Е.А., доцент Подгорная Н.А., аспирант Кроличенко В.В.

Сборник лабораторных работ и практических занятий по учебному курсу «Безопасность жизнедеятельности».

Издательство: МИИГАиК.

Под общей редакцией ректора МИИГАиК, доктора технических наук, профессора Малинникова В.А.

Методический редактор: профессор кафедры Прикладной экологии и химии МИИГАиК, к.в.н., член-корр. РАЕН Буров В.Н.

Рецензенты: Садов А.В. – профессор кафедры Прикладной экологии и химии МИИГАиК, доктор г-м. наук, академик РАЕН.

Пушкин И.А. – заведующий кафедрой химии и материаловедения Академии гражданской защиты МЧС России, заслуженный деятель науки и техники, доктор технических наук, профессор, академик РАЕН.



Утвержден Ученым Советом Московского государственного университета геодезии и картографии в качестве основного лабораторного практикума и учебного пособия для обучения студентов по курсу «Безопасность жизнедеятельности».

Сборник представляет собой методические указания студентам для выполнения лабораторных работ и практических занятий по учебному курсу «Безопасность жизнедеятельности» с необходимым материалом по теоретическим основам изучаемых тем.

Рекомендовано УМО по образованию в области геодезии и фотограмметрии в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 120100 «Геодезия» для всех специальностей, 120200 «Фотограмметрия и дистанционное зондирование» для всех специальностей, учебное пособие Сборник лабораторных и практических занятий по курсу «Безопасность жизнедеятельности», авторы: коллектив кафедры ПЭиХ (МИИГАиК)

-2СОДЕРЖАНИЕ стр.

Введение 5

Лабораторные работы по разделу:

"ОХРАНА ТРУДА НА ПРОИВОДСТВЕ"

I.

Исследование параметров микроклимата производственного помещения 6 Мельников А.А.

–  –  –

Курс учебной дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» включает большой раздел практических и лабораторных занятий по освоению знаний и приобретению навыков по безопасным технологиям в профессиональной деятельности, в быту и повседневной жизни.

Любые технологии, промышленные, бытовые, транспортные, научно-исследовательские и пр., несут в себе потенциальный риск негативного воздействия на здоровье человека. Причин тому много. Основные из них связаны с энергетическими и токсическими воздействиями в объемах превышающие защитные возможности организма к их безопасному восприятию. К числу таких энергетических воздействий относятся: электрический ток, ионизирующее излучение, электромагнитное излучение, световой поток, шум, вибрация, инфразвук и ультразвук, тепловое излучение, УКВ и СВЧ излучения. Каждый из них обладает определенными особенностями воздействия на организм человека, обусловленные физической природой этого явления и биологическим эффектом его воздействия.





Устойчивая тенденция роста энергетического насыщения современных промышленных, бытовых и пр. технологий увеличивает риск производственных и бытовых травм, поражений, наступление раннего утомления, потери трудоспособности и приобретение инвалидности, а в отдельных случаях и возможность реализации летального исхода. В этих условиях повышается роль технического и методического обеспечения безопасных условий труда и быта, особенно на тех производствах, где применяются различные источники энергетических воздействий в объемах превышающие допустимые нормы воздействия их на организм.

Безопасных технологий нет, каждая из них потенциально опасна. Сохранение здоровья человека в среде опасных явлений и факторов одна из главных составляющих задач безопасных условий трудовой деятельности человека и безопасных условий существования в быту и повседневной жизни.

Знание физической природы опасных явлений и факторов, их особенностей негативного воздействия на организм позволяют выбрать оптимальные способы и методы защиты от их воздействия. Поэтому составной частью высшего образования является овладение знаниями и приобретение навыков безопасного обращения с различными источниками потенциальной опасности в различных условиях производственной деятельности, в быту и повседневной жизни.

Эту задачу призван решать предлагаемый лабораторный практикум, который позволяет студентам в объеме типовой программы по БЖД овладеть необходимыми технологиями организации и обеспечения безопасных условий труда и быта, а также приобрести навыки в практическом их применении.

–  –  –

ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА

ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПОМЕЩЕНИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Цель работы:

1. Изучить влияние параметров микроклимата на организм человека.

2. Изучить устройство и принцип действия приборов для контроля параметров микроклимата.

3. Освоить методику измерения параметров микроклимата.

Учебные вопросы:

1. Измерение температуры помещения.

2. Определение влажности воздуха в помещении.

3. Определение скорости движения воздуха в помещении.

Порядок выполнения работы:

1. Законспектировать основные положения по микроклиматическим условиям производственных помещений.

2. Ознакомиться с конструкциями приборов измерения.

3. Проверить работоспособность приборов измерения.

4. Измерить параметры микроклимата в помещениях (номера аудиторий, лабораторий или отделов университета, заданных преподавателем по списку).

5. Результаты измерений и выводы о состоянии микроклимата представить в отчете.

-6ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Микроклиматические условия производственных помещений – это климат внутренней среды этих помещений, который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, относительной влажности, скорости движения воздуха и барометрическим давлением. Указанные параметры воздушной среды оказывают значительное влияние на самочувствие человека, производительность его труда и является важной характеристикой санитарно-гигиенических условий труда. Человек постоянно находится в процессе теплового взаимодействия с окружающей средой. Для нормального протекания физиологических процессов в организме человека необходимо, чтобы выделяемое организмом тепло отводилось в окружающую среду. Соответствие между количеством этого тепла и охлаждающей способностью среды, характеризует ее, как комфортную. В условиях комфорта у человека не возникает беспокоящих его тепловых ощущений – холода или перегрева.

Величина тепловыделения организмом человека зависит от степени физического напряжения в определенных микроклиматических условиях от 300 кДж/ч (состояние покоя) до 1700 кДж/ч (тяжелая работа).

Отдача же тепла организмом человека в окружающую среду происходит посредством теплопроводности через одежду, конвекцию в результате омывания воздухом тела человека, излучения в окружающую среду, испарения влаги с поверхности кожи (потовыделение). Часть тепла расходуется на нагрев выдыхаемого воздуха.

Нормальное тепловое самочувствие, соответствующее данному виду работы, обеспечивается только при соблюдении теплового баланса выделяемого и отводимого тепла, благодаря чему температура внутренних органов остается постоянной (около 36,6 С). Эта способность человеческого организма поддерживать постоянной температуру тела при изменениях параметров микроклимата и при выполнении различной по тяжести работы называется терморегуляцией.

Терморегуляция организма может быть физической и химической. В случае физической терморегуляции теплоотдача происходит за счет конвекции (температура тела выше температуры воздуха), излучения, потовыделения.

Химическая терморегуляция вызывает изменение веществ и в зависимости от температуры сопровождается повышением или понижением уровня тепловыделения.

Количество тепла, отдаваемое организмом человека каждым путем, во многом зависит от величины того или иного параметра микроклимата. Так при нормальных условиях (температура

-7воздуха 18-25С) около 77,5% тепла выделяется организмом через кожу благодаря конвекции и около 2% тепла теряется за счет потовыделения. При температуре воздуха выше 30С отдача тепла потовыделением резко возрастает, а начиная с 35-40С происходит исключительно этим путем. При этом организм теряет определенное количество влаги, а вместе с ней и солей, играющих важную роль в его жизнедеятельности. По этой причине в горячих цехах рабочим дают подсоленную воду.

Существенное влияние на терморегуляцию организма оказывает влажность воздуха.

Повышенная влажность (более 85%) затрудняет терморегуляцию вследствие снижения испарения пота, а слишком низкая влажность (менее 20%) вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей. Нормальная величина относительной влажности составляет 50Движение воздуха в помещениях является важным фактором, влияющим на самочувствие человека. В жарком помещении движение воздуха способствует увеличению отдачи тепла организмом и улучшает его состояние, но оказывает неблагоприятное воздействие при низкой температуре воздуха в холодное время года. Минимальная скорость движения воздуха, ощущаемая человеком, составляет 0,2 м/c. В зимнее время года скорость движения воздуха на рабочем месте не должна превышать 0,3-0,5м/с, а летом 0,5-1м/с.

Барометрическое давление влияет на парциональное давление основных компонентов воздуха – кислорода и азота, а следовательно, и на процесс дыхания.

Жизнедеятельность организма человека может проходить в довольно широком диапазоне давлений – 730-1260 гПа. Однако при этом необходимо учитывать, что для здоровья человека опасно быстрое изменение давления, а не сама его величина.

Для исключения вредного влияния микроклиматических условий на организм человека и создания нормальных условий труда, параметры воздушной среды должны соответствовать ГОСТу 12.1.005-76 "Воздух рабочей зоны". Этот ГОСТ устанавливает оптимальные и допустимые микроклиматические условия для рабочей зоны помещения в зависимости от времени года, категории выполняемых работ и характеристики помещения по теплоизбыткам.

Оптимальные микроклиматические условия – сочетание параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального функционирования и теплового состояния организма без напряжения реакций терморегуляции. Они обеспечивают ощущение теплового комфорта и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности.

-8Допустимые микроклиматические условия – сочетание параметров микроклимата, которые при длительном воздействии на человека могут вызывать приходящие и быстро нормализующиеся изменения функционального и теплового состояния организма и напряжение реакций терморегуляции, не выходящие за пределы физиологических приспособительских возможностей. При этом не возникает повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут наблюдаться дискомфортные теплоощущения, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности.

2. ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА

Измерение температуры воздуха в производственных помещениях обычно сочетается с определением его относительной влажности и производится по сухому термометру психрометра.

Когда не требуется одновременное определение температуры и влажности воздуха или когда температура воздуха превышает пределы шкалы психрометра (45-50С), используется обычный ртутный термометр со шкалой до 100С. Для непрерывной записи температуры в течение суток (недели) используются термографы (рис. 1).

Рис. 1 Термограф А – трубка наполненная толуолом; Б – стрелка с пером; В – вращающийся барабан Термограф состоит из плоской металлической трубки, наполненной толуолом. Один конец трубки закреплен неподвижно, второй при помощи системы рычагов связан с первым, заполненным невысыхающими чернилами. Перо соприкасается с диаграммной лентой, надетой на вращающийся барабан. При колебаниях температуры объем толуола изменяется, благодаря чему изменяется изогнутость трубки. В другом варианте конструкции термографа датчик температуры может состоять из биметаллической пластинки. Спаянные между собой полоски

-9металлов имеют различные коэффициенты линейного расширения, поэтому при колебаниях температуры изменяется радиус кривизны. Эти изменения кривизны регистрируются на ленте барабана. В зависимости от скорости вращения барабана можно получить непрерывную запись температуры в течение суток (недели).

При наличии заметных тепловых излучений применяется парный термометр, состоящий из двух ртутных термометров, укрепленных на общей стойке. У одного из них резервуар посеребрен и отражает тепловые лучи, у другого – зачернен и поглощает световые лучи.

Истинное значение температуры определяют в этом случае по формуле:

t ист t пос к(t зач t пос ) С, где: tпос, tзач – показания посеребренного и зачерненного термометров, С;

к – градуированный фактор прибора, определяемый при его изготовлении (к=0,1 - 0,12).

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА

Различают абсолютную и максимальную влажности.

Абсолютная влажность – упругость и весовое количество (в миллиграммах) водяного пара, находящегося в 1 м3 воздуха в момент исследования.

Максимальная влажность – упругость или вес водяных паров, которые могут насытить 1 м3 воздуха при данной температуре.

Относительная влажность – отношение упругости или веса водяных паров в 1 м3 воздуха к упругости или весу насыщенных водяных паров 1 м3 при данной температуре и давлении или отношение абсолютной влажности к максимальной. Выражается в процентах.

При оценке состояния воздушной среды в производственных помещениях обычно определяется только относительная влажность воздуха.

Относительную влажность воздуха определяют при помощи психрометра Августа или аспирационного психрометра Ассмана.

Психрометр Августа (рис. 2) состоит из двух одинаковых ртутных термометров: сухого и влажного. Резервуар влажного термометра обернут гигроскопической тканью, конец которой спущен в стаканчик с дистиллированной водой. Вследствие испарения влаги он показывает белее низкую температуру, чем сухой. По разности показаний сухого и влажного термометров находят относительную влажность воздуха в процентах по психрометрической таблице 1.

- 10 Для более точных замеров влажности воздуха используют аспирационный психрометр (рис.

3), так как его конструкция исключает влияние, связанное с неравномерной скоростью движения воздуха и воздействие теплового облучения.

Аспирационный психрометр состоит из двух одинаковых ртутных термометров Б, закрепленных в специальной оправе. Резервуар одного из них обернут батистом, смачиваемым перед работой дистиллированной водой при помощи пипетки Д.

Шкала каждого термометра разделена на градусы с ценой деления 0,2С; рабочая часть термометров позволяет применять их при температурах от -30С до +50С.

Резервуары термометров помещены в двойную трубчатую защиту А с воздушной подслойкой. Трубки соединены с трубой главного воздуховода, а последний с аспиратором В.

Аспиратор состоит из вентилятора, приводимого во вращение электродвигателем.

Вентилятор психрометра обеспечивает равномерное просасывание воздуха, который, обтекая резервуары обеих термометров, проходит по главному воздуховоду и выбрасывается через отверстия. Относительную влажность определяют по таблице 2.

Аспирационный психрометр одновременно используется и для измерения температуры воздуха (по показаниям сухого термометра), благодаря его защите от теплового излучения.

Для непосредственного определения относительной влажности воздуха служит волосяной гигрометр (рис. 4). Принцип его работы основан на свойстве обезжиренного человеческого волоса изменять свою длину в зависимости от влажности воздуха. Прибор представляет собой металлическую рамку, посередине которой в вертикальном направлении протянут волос.

Верхний конец волоса закреплен в ходовом винте установочного устройства, нижний конец в полукольце жестко связан с осью стрелки. Изменение длины волоса передается стрелке, которая, перемещаясь вдоль шкалы, указывает процент относительной влажности воздуха.

Если необходимо постоянное наблюдение за изменениями относительной влажности воздуха, то применяют гигрограф (рис. 5). Датчик влажности состоит из пучка (35-40 шт.) обезжиренных человеческих волос, натянутых на рамку и закрепленных с обоих концов. При изменении относительной влажности воздуха увеличивается или уменьшается длина пучка волос. Эти колебания с помощью передаточного механизма вызывает перемещение стрелки с пером по диаграммной ленте. Реагирующая часть прибора, такая же, как у термографа (рис.1).

При использовании гигрографа для определения относительной влажности воздуха необходимо показания его периодически контролировать по психрометру.

–  –  –

- 16 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУХА

Определение скорости движения воздуха, превышающей 1 м/c, производят с помощью анемометров.

Малые скорости движения воздуха (до 1 м/с) определяют с помощью кататермометров и электроанемометров.

В производственных помещениях допустимая скорость движения воздуха 0,5 - 1 м/с, в жилых – 0,1 - 0,3м/с.

Чашечный анемометр (рис. 6).

Прибор используют при метеорологических наблюдениях в свободной атмосфере для определения движения воздуха от 1 до 50 м/с. В верхней части его имеется четыре полых полушария, закрепленных на крестовине, которая с помощью оси контактирует посредством зубчатой передачи со счетчиком оборотов. Под влиянием давления на полушария движущегося воздуха начинает вращаться ось. Каждый оборот передается на зубчатые колеса, оси которых снабжены стрелками и выведены на поверхность коробки.

Большая стрелка движется по циферблату, разделенному на 100 частей. Каждая маленькая стрелка движется по циферблату, разделенному на 10 частей, и показывает величины, в 10 раз большей предшествующей. Каждое деление циферблата первой маленькой стрелки соответствует 100, второй – 1000, третьей – 10000 и т.д.

Для включения или выключения счетчика оборотов сбоку циферблата имеется небольшая петля-рычажок.

Перед наблюдением большую стрелку устанавливают на нуле и записывают показания стрелок. Затем поворачивают прибор циферблатом к исследователю, дают чашечкам вращаться вхолостую 1-2 минуты и включают счетчик оборотов. Наблюдения производят в течение 10 минут, после чего счетчик выключают и записывают показания. Разницу в показаниях прибора делят на количество секунд работы анемометра и умножают на поправку, указанную в прилагаемом к прибору паспорте, или пересчитывают на тарировочной кривой анемометра.

- 17 Рис. 6. Чашечный анемометр Ручной крыльчатый анемометр (рис. 7).

Прибор более чувствителен и пригоден для определения скорости движения воздуха в пределах от 0,3 до 5 м/с. В крыльчатом анемометре вместо полушарий имеются легкие алюминиевые крылья, заключенные в широкое металлическое кольцо.

Перед определением скорости движения воздуха записывают начальное показание счетчика, устанавливают анемометр в воздушном потоке и через 10-15 секунд включают одновременно механизм прибора и секундомер. Определение скорости движения воздуха в течение 1-2 минут. Среднее количество делений, приходящихся на одну секунду, находят делением разности конечного и начального показаний счетчика на время измерения в секундах.

К прибору прилагается два графика, с помощью которых определяют скорость воздушного потока в метрах в секунду.

Ручной крыльчатый анемометр не следует использовать для измерения скорости движения воздуха выше 5 м/с.

–  –  –

ПИП1 имеет крыльчатый ветроприемник, размещенный на полой оси и вращающийся на струне. Принцип работы чувствительного элемента анемометра заключается в преобразовании скорости воздушного потока, вращающегося ветроприемник, в число импульсов и индикации скорости в м/с на пульте АП1М.

На полой оси ветроприемника закреплен обтюратор – диск с прорезями, который во время вращения преобразует световой оптронной пары в импульсы прямоугольной формы с частотой, пропорциональной скорости вращения ветроприемника. Импульсы с фотодиода усиливаются микросхемой и поступают через разъем на пульт измерительный цифровой.

Элементы преобразователя – транзисторы, фотодиоды, светодиоды, резисторы и микросхема расположены на унифицированной печатной плате, устанавливаемой в ПИП1.

Несущая конструкция ПИП1 состоит из защитного кольца, предохраняющего ветроприемник от механических повреждений и исключающее влияние боковых составляющих скорости воздушного потока. Ось ветроприемника входит в корпус, в котором размещены обтюратор и плата преобразователя скорости воздушного потока в прямоугольные импульсы.

Соединение ПИП1 с измерительным цифровым пультом осуществляется с помощью трехпроводного кабеля в винилхлоридной трубке через разъем. На защитном кольце имеется шпилька с резьбой для установки держателя.

Порядок работы. Измерительный цифровой пульт и первичный измерительный преобразователь ПИП2, соединить друг с другом через разъем. В случае необходимости установить первичный измерительный преобразователь на штангу, проверить

- 20 равномерность вращения ветроприемника, включить пульт, через 5 с на табло должно появиться некоторое значение скорости воздушного потока. После этого анемометр устанавливают вертикально в измеряемом воздушном потоке. Значение скорости воздушного потока индицируется через 5 с в течение 3 с. Первый отсчет показаний анемометра производить через 30 с. При скорости воздушного потока менее 5 м/с измерения производить с помощью ПИП1. Для этого необходимо отсоединить ПИП2 и присоединить ПИП1, соблюдая меры предосторожности. После этого ПИП1 установить в воздушном потоке ветроприемником навстречу потоку (осью крыльчатки вдоль направления потока).

Значение скорости воздушного потока инициируется через 5 с в течение 3 с. После проведения необходимого числа измерений выключить напряжение питания, разобрать анемометр и уложить его в укладочную коробку.

Термоанемометр ЭА-2М (рис. 9).

С помощью этого прибора можно определить скорость движения воздуха в пределах от 0,3 до 5 м/с, и его температуру от 10 до 60С. Принцип работы прибора основан на охлаждении движущимся воздухом полупроводникового микротермосопротивления.

Перед измерением прибор устанавливают горизонтально, присоединяют к нему датчик и подключают прибор к сети; он может работать и автономно на батареях.

Для измерения скорости движения воздуха переключатель 5 ставят в положение "А", переключатель 6 – в положение "Контроль", переключатель 2 – в положение "НП" (наружный источник питания) или "ВП" (внутренний источник питания). Вращением ручки 7 устанавливают стрелку гальванометра на максимальное деление шкалы, переключатель 6 становят в положение "Измерение". Производят отсчет показаний гальванометра и по графику определяют скорость движения воздуха.

–  –  –

- 21 ОТЧЕТ О РЕЗУЛЬТАТАХ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ

МИКРОКЛИМАТА ПОМЕЩЕНИЙ

–  –  –

РАСЧЕТ КРАТНОСТИ ВОЗДУХООБМЕНА В ПОМЕЩЕНИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Цель работы:

Ознакомиться с понятием кратности воздухообмена в помещениях и приобрести практические навыки по расчету этой метеорологической величины.

Учебные вопросы:

1. Определение кратности воздухообмена в помещении, осуществляемого путем естественной аэрации.

2. Расчет площади открытой фрамуги, через которую поступает атмосферный воздух в помещение, необходимой для достижения заданной кратности воздухообмена.

3. Определение времени проветривания помещения при периодическом открывании фрамуги известной площади.

Порядок выполнения работы:

1. Изучить методику определения кратности воздухообмена помещения.

2. Получить у преподавателя задание на проведение расчетов.

3. Провести расчеты по определению кратности воздухообмена, площади сечения на воздухообмен и времени воздухообмена.

1. КРАТНОСТЬ ВОЗДУХООБМЕНА В ПОМЕЩЕНИИ

Воздухообменом называют замену загрязненного воздуха чистым. Воздухообмен делят на естественный и искусственный. Естественный происходит вследствие разности и перепада давления воздуха внутри помещения и снаружи. Осуществляется он с помощью периодического открывания форточек, фрамуг, окон (аэрация), а также через щели стен, окон, двери (инфильтрация).

Искусственный воздухообмен осуществляется путем использования различных систем механической вентиляции и кондиционирования.

–  –  –

- 24 УСЛОВИЯ ДОСТИЖЕНИЯ ТРЕБУЕМОЙ КРАТНОСТИ ВОЗДУХООБМЕНА

ПУТЕМ ЕСТЕСТВЕННОЙ АЭРАЦИИ

Величина потока воздуха Q, проникающего внутрь помещения в результате перепада давлений, определяется формулой:

–  –  –

В формуле (6) площадь S1 считать известной.

- 25 ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ВОЗДУХООБМЕНА

–  –  –

4. КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ СТУДЕНТАМ

В помещении, объемом W, работает n человек. 1% помещения занят мебелью и производственным оборудованием. Определить воздухообмен помещения в результате естественной аэрации, считая загрязнителем воздуха углекислый газ, образующийся при дыхании людей.

Рассчитать кратность воздухообмена N помещения.

1.

Определить площадь S открытой на протяжении всего рабочего дня фрамуги, 2.

обеспечивающей данную кратность воздухообмена N.

Определить время проветривания помещения при периодическом 3. t открывании N раз в 1 час фрамуги, площадью S1(S1S).

Исходные данные для выполнения задания выдаются преподавателем.

–  –  –

1. Изучить количественные и качественные характеристики производственного освещения.

2. Оценить влияние типа светильника и цветовой отделки интерьера производственного помещения на освещенность и коэффициент использования светового потока.

3. Получить навыки в проведении исследования производственного освещения и освещенности рабочей поверхности.

Учебные вопросы:

1. Измерение освещенности рабочей поверхности производственного помещения.

2. Расчет среднего значения освещенности при различной окраске стен производственного помещения.

3. Вычисление коэффициента использования осветительной установки производственного помещения.

Порядок выполнения работы:

1. Изучить методические указания измерительной системы и люксметр.

2. Получить у преподавателя задание на проведение измерительных работ.

3. Произвести измерения и их анализ и выводы. Результаты работы представить в отчете.

- 28 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Рациональное освещение производственных помещений и рабочих мест - одно из важнейших условий создания благоприятных и безопасных условий труда.

Из общего объема информации человек получает через зрительный аппарат около

Качество получаемой информации во многом зависит от освещения:

80%.

неудовлетворительное освещение не только утомляет зрение, но и вызывает утомление организма в целом. Нерационально организованное освещение может, кроме того, явиться причиной травматизма: плохо освещенные опасные зоны, слепящие источники света и блики от них, резкие тени ухудшают видимость настолько, что могут вызывать полную потерю ориентировки работающих.

В зависимости от источника света производственное освещение может быть трех видов - естественное, искусственное и совмещенное (при сочетании естественного и искусственного освещения).

1.1 Светотехнические характеристики освещения Для гигиенической оценки освещения используются светотехнические характеристики, принятые в физике.

Видимое излучение - участок спектра электромагнитных колебаний в диапазоне длин волн от 380 до 780 нанометров (нм), воспринимаемый человеческим глазом.

Световой поток F - мощность лучистой энергии, оцениваемой по световому ощущению, воспринимаемому человеческим глазом. За единицу светового потока принят люмен (лм).

Сила света I a - пространственная плотность светового потока:

–  –  –

- 29 В системе энергетическихфотометрических велечин анологичная величина называется энергетической освещенностью или облученностью. Единица измерения энергетической освещенности в системе СИ - Втм2.

Яркость - это поверхностная плотность силы света в данном направлении. Единицей измерения яркости является кандела на 1 м2 (кд/м2), это яркость такой плоской поверхности, которая в перпендикулярном направлении получает силу света в 1 кд с площади 1 м2.

1.2 Искусственное освещение Искусственное освещение предусматривается в помещениях, в которых недостаточно естественного света, или для освещения помещения в те часы суток, когда естественная освещенность отсутствует.

По принципу организации искусственное освещение может быть двух видов: общее и комбинированное.

Общее освещение предназначено для освещения всего помещения, оно может быть равномерным или локализованным. Общее равномерное освещение создает условия для выполнения работы в любом месте освещаемого пространства. При общем локализованном освещении светильники размещают в соответствии с расположением оборудования, что позволяет создавать большую освещенность на рабочих местах.

Комбинированное освещение состоит из общего и местного. Его целесообразно устраивать при работах высокой точности, а также при необходимости создания определенного или изменяемого в процессе работы направления света. Местное освещение предназначено для освещения только рабочих поверхностей и не создает необходимой освещенности даже на прилегающих к ним площадях. Оно может быть стационарным и переносным. Применение только местного освещения в производственных помещениях запрещается.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на:

рабочее, аварийное, эвакуационное и охранное.

Рабочее освещение предусматривается для всех помещений производственных зданий, а также участков открытых пространств, предназначенных для работы, прохода людей и движения транспорта.

Аварийное освещение в помещениях и на местах производства работ необходимо предусматривать, если отключение рабочего освещения и связанное с этим нарушение обслуживания оборудования может привести к взрыву, пожару, длительному нарушению технологического процесса, нарушению работы объектов жизнеобеспечения, в которых недопустимо прекращение работ. Наименьшая освещенность, создаваемая аварийным

- 30 освещением, должна составлять 5% освещенности, нормируемой для рабочего освещения, но не менее 2 лк внутри зданий и не менее 1 лк для территории предприятий.

Эвакуационное освещение следует предусматривать в местах, отведенных для прохода людей, в проходах и на лестницах, служащих для эвакуации людей, при числе эвакуирующихся более 50 человек. Это освещение должно обеспечивать на полу основных проходов (или на земле) и на ступенях лестниц освещенность 0,5 лк в помещениях и 0,2 лк на открытых территориях.

Охранное освещение предусматривается вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время. Охранное освещение должно обеспечивать освещенность 0,5 лк на уровне земли.

1.3 Источники искусственного освещения В качестве источников искусственного освещения применяются лампы накаливания и газоразрядные лампы.

В лампах накаливания источником света является раскаленная вольфрамовая проволока. Эти лампы дают непрерывный спектр излучения с преобладанием желтокрасных лучей по сравнению с естественным светом. По конструкции лампы накаливания бывают вакуумные, газонаполненные, безспиральные, безспиральные с криптоноксеноновым наполнением.

Общим недостатком ламп накаливания является небольшой срок службы (около 1000

ч) и малый коэффициент полезного действия. В промышленности они находят применения для организации местного освещения.

Наиболее широкое применение в промышленности находят газоразрядные лампы, которые бывают низкого и высокого давления. Газоразрядные лампы низкого давления, называемые люминесцентными, представляют собой стеклянную трубку, внутренняя поверхность которой покрыта люминофором, наполненную дозированным количеством ртути (30-80 мг) и инертным газом (обычно аргоном) при давлении около 400 Па. По обоим концам трубки укреплены электроды. При включении лампы электрический ток, протекающий между электродами, вызывает в парах ртути электрический разряд, сопровождающийся излучением, которое преобразуется в световое излучение. В зависимости от состава люминофора люминесцентные лампы обладают различной цветностью.

К газоразрядным лампам высокого давления (0,03 - 0,08 МПа) относят дуговые ртутные люминесцентные лампы (ДРЛ).В спектре излучения этих ламп преобладают зеленые и голубые тона.

- 31 Основным преимуществом газоразрядных ламп является их экономичность.

Светоотдача этих ламп колеблется в пределах от 30 до 80 лм/Вт, что в 3-4 раза превышает световую отдачу ламп накаливания. Срок службы доходит до 10 000 ч.

1.4 Нормирование искусственного освещения Наименьшая освещенность рабочих поверхностей в производственных помещениях устанавливается в зависимости от характеристики зрительной работы, и регламентируется строительными нормами и правилами СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение".

Характеристика зрительной работы определяется минимальным размером объекта различения, контрастом объекта с фоном и характеристикой фона.

Объект различения - рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, которые следует различать в процессе работы.

Фон - поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон считается : светлым при коэффициенте отражения поверхности более 0,4; средним - при коэффициенте отражения поверхности от 0,2 до 0,4; темным - при коэффициенте отражения поверхности менее 0,2.

Контраст объекта различения с фоном (К) определяется отношением абсолютной величины разности между яркостью объекта и яркостью фона к яркости фона. Контраст объекта с фоном считается большим при значениях К более 0,5; средним - при значениях К=0,2-0,5; малым - при значениях К менее 0,2.

В соответствии со СНиП 23-05-95 все зрительные работы делятся на восемь разрядов в зависимости от размера объекта различения и условий зрительной работы. Допустимые значения наименьшей освещенности рабочих поверхностей в производственных помещениях в соответствии со СНиП 23-05-95 приведены в Приложении 1.

В реальных условиях на освещенность рабочих поверхностей в производственном помещении влияют такие факторы, как отражение и поглощение света стенами, потолком и другими поверхностями, расстояние от светильника до рабочей поверхности, состояние поверхности светильника, наличие рассеивателя света и т.д. Вследствие этого фактически используется только часть светового потока, излучаемого источником света.

1.5 Коэффициент использования осветительной установки Величина, характеризующая эффективность использования источников света, называется коэффициентом использования светового потока или коэффициентом использования осветительной установки ( ) и определяется как отношение фактического светового потока Fфакт. к суммарному световому потоку (Fламп) используемых источников

–  –  –

где: S - площадь помещения, м2.

2. ЛАБОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОСВЕЩЕННОСТИ

2.1 Описание лабораторной установки Лабораторная установка состоит из макета производственного помещения, оборудованного различными источниками искусственного освещения, измерительных приборов: «ТКА-ПКМ» (для измерения значений освещенности).

Макет производственного помещения, внешний вид которого приведен на рисунках 1 и 2, имеет пол 1, двухскатную крышу 2, боковые стенки 3, заднюю стенку 4, переднюю стенку 5.

–  –  –

Все стенки выполнены в съемном варианте и снабжены двухсторонними ручками 6.

Одна сторона стенок окрашена в темные тона (верх - серый, низ - синий), другая - в светлые тона (верх - белый, низ - салатный ). Стенки могут быть установлены в проемах каркаса 7 как одной, так и другой стороной внутрь помещения и фиксируются с помощью магнитных защелок.

- 33 Внутри модели производственного помещения на полу размещены: вентилятор 8 для охлаждения ламп и наблюдения стробоскопического эффекта; вольтметр 9 для определения напряжения в сети, а также две печатные платы 10 в качестве примера зрительного восприятия элементов печатных плат при различном освещении.

В верхней части макета производственного помещения на потолке размещены шесть стандартных патронов, в которые установлены: две лампы накаливания 11, три дуговые ртутные лампы (ДРЛ) 12 и люминесцентная лампа 13.

На передней стенке 5 расположены застекленное окно 14 (рис. 2) для проведения наблюдений и два прямоугольных отверстия 15, в которые вводятся чувствительные элементы люксметра и прибора для измерения коэффициента пульсации освещенности.

Панель управления лабораторной установки представлена на рисунке 3. На ней расположены: тумблер включения питания «Сеть» с сигнальной лампой; тумблер включения вентилятора «Вентилятор», частота вращения которого регулируется ручкой «Частота»; тумблер «Вольтметр» для включения вольтметра; тумблеры ЛН1 и ЛН2 для включения ламп накаливания; тумблеры ДРЛ1, ДРЛ2, ДРЛЗ для включения дуговых ртутных ламп и тумблер ЛЛ для включения люминесцентной лампы.

–  –  –

2.2 Требования безопасности при обращении с лабораторной установкой К работе допускаются студенты, ознакомленные с устройством лабораторного стенда, принципом действия и мерами безопасности при проведении лабораторной работы.

Для предотвращения перегрева стенда в процессе работы ламп накаливания и ламп ДРЛ необходимо предварительно включить вентилятор. Выключение вентилятора производится после выключения ламп.

После проведения лабораторной работы отключить электропитание стенда.

- 34 ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОСВЕЩЕННОСТИ

Прибор для измерения освещенности «ТКА-ПКМ» предназначен для измерения освещенности в видимой области спектра (380-760 нм), создаваемый любыми источниками света (в лк) и энергетической особенности (в Втм2) в спектральном диапазоне 280-400 нм.

Область применения прибора: санитарный и технический надзор в жилищных помещениях, аттестация рабочих мест и др.

Прибор «ТКА-ПКМ» состоит из двух частей. Первая часть – блок обработки сигналов.

Вторая часть – фотометрическая головка (см. рис. 4).

1 – Блок обработки сигналов; 2 – Фотометрическая головка Рис. 4. Внешний вид прибора

На лицевой стороне блока обработки сигналов имеется:

- окно жидкокристаллического индикатора (ЖКИ);

- переключатель каналов измерения (освещенность в лк и электрическая освещенность в мВт/м2);

- указатели диапазонов (1; 10; 100) На лицевой стороне фотометрической головки расположены фотоприемные устройства для регистрации излучения. На задней стенке головки расположена крышка батарейного отсека.

Принцип работы прибора заключается в преобразовании фотоприемными устройствами оптического излучения в электрический сигнал с последующей цифровой индикацией числовых значений освещенности (лк) и энергетической освещенности.

- 35 Перед началом работы с прибором, проверить наличие в отсеке питания электробатарейки (типа «Крона»). Затем, проверить работоспособность прибора путем последовательного поворота тумблера переключателя каналов. При появлении в окне ЖКИ любых цифровых значений, проверку готовности прибора к работе можно закончить.

Измерение освещенности производится путем расположения фотометрической головки на поверхности (места) измерения. С включением прибора (поворот тумблера диапазонов) считать с цифрового индикатора измеренное значение освещенности. При появлении на ЖКИ символа «1…» прибор информирует о превышении значений измеряемого параметра установленного энергетического диапазона и о необходимости перехода на последующие пределы измерения.

При измерениях освещенности более 2000 лк и энергетической освещенности более 2000 мВт/м2 необходимо перевести переключатель в положение « 10 ».

При измерениях освещенности более 20 000 лк и энергетической освещенности более 20 000 мВт/м2 необходимо перевести переключатель в положение « 100 ».

После снятия показателей с ЖКИ прибор выключить (положение тумблера переключается на 0-точка).

4. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

4.1. Установить стенки макета производственного помещения таким образом, чтобы стороны, окрашенные в темные тона, были обращены внутрь помещения.

4.2. Включить установку.

4.3. Включить лампы (выбор ламп производится по заданию преподавателя).

4.4. Произвести измерение освещенности с помощью прибора в пяти точках производственного помещения (в центре и в крайних точках), определить среднее значение освещенности Еср.

4.5. Установить стенки таким образом, чтобы стороны, окрашенные в светлые тона, были обращены внутрь помещения.

4.6. Произвести измерения освещенности в пяти точках производственного помещения, определить среднее значение освещенности Еср.

4.7. Сравнить значения освещенности, полученные в результате измерений по п.п. 4.4.

и 4.6. и с допустимыми значениями освещенности, приведенными в Приложении 1 (разряд зрительных работ принять по указанию преподавателя).

4.8. По результатам измерений освещенности для варианта с темной и светлой окраской стен вычислить значение фактического светового потока Fфакт по формуле:

–  –  –

4.10. Повторить измерения для другого типа ламп.

4.11. Сравнить значения коэффициентов использования осветительных установок, полученные для случаев с использованием различных источников света и для случаев с различной окраской стен производственного помещения.

4.12. Составить отчет о работе.

–  –  –

* - Для зрительных работ с трехмерными объектами различения при проектировании местного освещения освещенность следует снижать на одну ступень шкалы освещенности.

–  –  –

ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЕЙ ШУМА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Цель работы:

1. Расширить знания о физической природе шума, единицах измерения интенсивности шума, механизмах воздействия на организм человека и нормировании шумовых характеристик.

2. Получить навыки в измерении уровней шума в различных условиях, оценки соответствия шумовых характеристик шума на здоровье и производительность труда человека.

Учебные вопросы:

1. Измерение уровня шума в аудитории во время учебного процесса.

2. Измерение уровня шума вблизи автотранспортной магистрали.

3. Оценка воздействия измеренных уровней шума на человека.

Порядок выполнения работы:

1. Ознакомиться с основными характеристиками и единицами измерения шума и законспектировать их.

2. Изучить порядок работы на приборе для измерения уровней звука (шумов).

3. Измерить уровни шума в учебной аудитории и в зоне автотранспортной магистрали.

4. Представить отчет о результатах измерения уровня шума.

- 40 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Шумом называется совокупность звуков, имеющих различную частоту и интенсивность, неблагоприятно воздействующих на организм человека.

По физической сущности шум представляет собой волнообразно распространяющееся механическое колебательное движение частиц упругой (газовой, жидкой или твердой) среды. В жидкости и газе могут распространяться только продольные волны. Изменение состояния среды при распространении звуковой волны характеризуется звуковым давлением P - превышением давления над давлением в невозмущенной среде в паскалях. При нормальных атмосферных условиях (температура 273 К и давление 1013,25 ГПа или 760 мм.рт.ст.) скорость звука в воздухе равна 331 м/с (в жидкостях 1500 м/с, в твердых телах 4000 м/с).

Колебания в диапазоне частот 16 Гц-20 кГц могут восприниматься ухом человека как звук. Колебания с частотой менее 16 Гц - инфразвук и с частотой более 20 кГц ультразвук ухом не воспринимаются, но могут также оказывать неблагоприятное воздействие на человеческий организм.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ШУМА

–  –  –

- 41 Область слышимости звуков ограничивается не только определенными частотами, но и определенными значениями давления и интенсивности звука. Максимальные и минимальные звуковые давления воспринимаемые человеком как звук, называются пороговыми. Минимальные значения (порог слышимости) соответствуют едва ощущаемым звукам и при частоте 1000 Гц равны Ро =2*10-5 Па, I0 =10-12 Вт/м2.

Максимальные значения (порог болевого ощущения) соответствуют звукам, которые вызывают в органах слуха болевые ощущения и при частоте 1000 Гц равны Р б = 2*102 Па и Iб=102 Вт/м2. Таким образом, величины звукового давления и интенсивность звука, которые различает человек, могут меняться в широком диапазоне: по давлению до 10 7 раз, по интенсивности до 1014 раз. Ввиду того, что по закону Вебера-Фехнера раздражающее действие шума на человека пропорционально не квадрату звукового давления, а логарифму от него, были введены логарифмические величины — уровни звукового давления и интенсивности, измеряемые в децибелах (дБ). Бел – это логарифмическая единица отношения двух величин (десятичный логарифм отношения 2-х одноименных физических величин, например, мощностей, токов, звукового давления), 0,1 доля Бела – децибел. 1Б = 10дБ.

P2 I P L 10 lg 10 lg 2 20 lg I0 P0, дБ, P0 где L – уровень звукового давления, дБ; I0 и Ро - интенсивность звука и звуковое давление, соответствующие порогу слышимости на частоте 1000 Гц.

Слуховой аппарат человека обладает неодинаковой чувствительностью к звукам различной частоты: наибольшей чувствительностью на средних и высоких частотах (800Гц) и наименьшей - на низких (20-100 Гц).

Громкостью называется субъективное ощущение, позволяющее слуховой системе располагать звуки по определенной шкале от звуков низкой интенсивности ("тихие" звуки) к звукам большой интенсивности ("громкие" звуки).

Уровни звука в полосе шириной 1 Гц называются спектральной плотностью.

Зависимости уровней звука от частоты называются спектром шума Одинаковые по интенсивности, но разные по частоте звуки воспринимаются как звуки разной громкости. При равных условиях воздействующего шума наиболее раздражающее действие оказывает шум в диапазоне частот 3000-5000 Гц. Поэтому для физиологической оценки шума используются кривые равной громкости (рис.1), позволяющие судить о том, какой звук субъективно сильнее или слабее, и вводится понятие уровня громкости звука, единицей измерения которого является фон. На частоте 1000 Гц уровни громкости приняты равными уровням звукового давления, следовательно,

–  –  –

Рис.1. Кривые равной громкости и зависимость уровня звукового давления в дБ от частоты при заданной громкости в фонах При измерении шума для того, чтобы приблизить результаты объективных измерений к субъективному восприятию, используют корректированный уровень звукового давления (уровень интенсивности). Коррекция заключается в том, что вводятся зависящие от частоты звука поправки к уровню соответствующей величины (путем коррекции частотной характеристики шумомера). Эти поправки стандартизованы в международном масштабе.

Наиболее употребительна коррекция А. Корректированный уровень звукового давления L A = LLA называется уровнем звука и измеряется в дБА.

Стандартное значение коррекции приведено ниже:

Частота, Гц 16 31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Коррекция LA, дБ 80 42 26,3 16,1 8,6 3,2 0 -1,2 -1,0

<

КЛАССИФИКАЦИЯ ШУМА

Согласно ГОСТ 12.1.003-83 шум классифицируется по спектральным и временным характеристикам.

По характеру спектра шум подразделяется на:

широкополосный с непрерывным спектром шириной более одной октавы (здесь необходимо привести определение: октава — музыкальный интервал, в котором

- 43 соотношение частот между звуками составляет 1 к 2, то есть для октавы верхняя частота в два раза больше нижней. Субъективно на слух октава воспринимается как устойчивый, базисный музыкальный интервал. Два последовательных звука, отстоящие на октаву, воспринимаются очень похожими друг на друга, хотя явно различаются по высоте);

тональный, в спектре которого имеются выраженные дискретные тона.

Тональный характер шума, для практических целей, устанавливают измерением в третьоктавных (для третьоктавы fв/fн= 3 2 1,26 ) полосах частот по превышению уровня звукового давления в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ.

Например, шум дисковой пилы является тональным, а реактивного двигателя широкополосным.

По временным характеристикам шум подразделяется на:

постоянный, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБА;

непостоянный, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день изменяется во времени более чем на 5 дБА.

В свою очередь непостоянный шум подразделяется на:

колеблющийся во времени, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени;

прерывистый, уровень звука которого ступенчато изменяется (на 5 дБА и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более;

импульсный, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с.

ДЕЙСТВИЕ ШУМА НА ЧЕЛОВЕКА

Физиологическое воздействие шума на человека зависит от многих факторов: уровня звукового давления, его частотного состава, времени воздействия частоты повторения и индивидуальных особенностей. Дискретные составляющие в спектре шума увеличивают раздражающее действие по сравнению с исходным широкополосным шумом. На графике (рис.2) показаны зоны воздействия шума на человека в зависимости от уровня звука и времени воздействия.

–  –  –

В общем, в зависимости от уровня и характера шума можно выделить несколько ступеней его воздействия на человека.

1. Шума нет - полное отсутствие шума противоестественно. Абсолютная тишина угнетает. Пребывание в полной тишине более нескольких суток ведет к психическим расстройствам.

2. Шум 20-60 дБА, - шумовой фон, постоянно действующий на человека в повседневной деятельности. Степень вредности такого шума во многом зависит от индивидуального отношения к нему. Привычный шум или шум, производимый самим человеком, не беспокоит. Шум свыше 40 дБА может создавать повышенную нагрузку на нервную систему, особенно при умственной работе. Воздействие на психику возрастает с увеличением частоты и уровня шума, а также с уменьшением ширины полосы частот шума,

3. Шум 60-80 дБА оказывает психологическое воздействие, создавая значительную нагрузку на нервную систему человека (особенно при умственной работе). В результате наблюдается повышенная утомляемость, раздражительность, ослабляется внимание, замедляются психические реакции, как следствие, снижается производительность и качество труда. При импульсных и нерегулярных шумах степень воздействия шума повышается.

4. Шум 80-110 дБА оказывает физиологическое воздействие на человека, приводя к видимым изменениям в его организме. Под влиянием шума свыше 80 дБА наблюдается ухудшение слуха (снижение слуховой чувствительности в первую очередь на высоких частотах).

Однако действие сильного шума на организм человека не характеризуется только по состоянию слуха. Изменения в функциональном состоянии нервной системы и ряда органов наступают гораздо раньше, их совокупность характеризуется как шумовая

- 45 болезнь. К объективным симптомам шумовой болезни относятся: снижение слуховой чувствительности, изменение функции пищеварения, выражающееся в понижении кислотности, сердечно-сосудистая недостаточность, нейроэндокринные расстройства.

Длительное воздействие шума вызывает ряд таких серьезных заболеваний, связанных с перенапряжением нервной системы, как гипертоническая болезнь, в ряде случаев желудочно-кишечные и кожные заболевания.

Работающие в условиях сильного шума испытывают головные боли, головокружения, снижение памяти, боли в ушах. Человек затрачивает в среднем на 10больше физических и нервно-психических усилий, чтобы сохранить выработку, достигнутую им при уровне звуке ниже 70 дБА. Все это снижает работоспособность человека, безопасность его труда. Производительность труда снижается от шума тем больше, чем сложнее трудовой процесс и чем больше в нем элементов умственного труда.

Установлено, что при работах, требующих повышенного внимания, при увеличении уровня звука от 70 до 90 дБА имеет место снижение производительности труда на 20%.

Повышенный уровень шума приводит к росту не только профессиональной, но и общей заболеваемости. Об этом говорит тот факт, что общая заболеваемость рабочих шумных производств увеличена на 15-20%.

5. Шум выше 110 дБА оказывает травматическое действие на органы слуха. При шуме более 140 дБА возможен разрыв барабанной перепонки.

НОРМИРОВАНИЕ ШУМА

Целью санитарного нормирования является установление научно обоснованных предельно допустимых величин шума, которые при ежедневном систематическом воздействии в течение всего рабочего дня и в течение многих лет не вызывают существенных изменений в состоянии здоровья человека и не мешают его нормальной трудовой деятельности.

В условиях производства в большинстве случаев технически очень трудно снизить шум до очень малых уровней, поэтому при нормировании исходят не из оптимальных (комфортных), а из терпимых условий, т.е. таких, когда вредное действие шума на человека не проявляется или проявляется незначительно. Санитарные нормы - это компромисс между гигиеническими требованиями и техническими возможностями на данном этапе развития науки и техники.

Характеристики и допустимые уровни шума на рабочих местах регламентируются ГОСТ 12.l.003-83. «Шум. Общие требования безопасности». Нормируемой характеристикой постоянного шума являются уровни звуковых давлений в

–  –  –

- 47 Примечания к табл.1:

- допускаемые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах следует принимать для тонального и импульсного шума на 5 дБ меньше значений, указанных в таблице;

- запрещается даже кратковременное пребывание в зонах с октавными уровнями звукового давления свыше 135 дБ в любой октавной полосе;

- для шума, создаваемого в помещениях установками кондиционирования воздуха, вентиляции и воздушного отопления - на 5 дБ меньше фактических уровней шума в этих помещениях (измеренных или определенных расчетом), если последние не превышают значения, указанные в таблице (поправку для тонального и импульсного шума в этом случае принимать не следует), в остальных случаях - на 5 дБ меньше значений, указанных в таблице.

–  –  –

Труд высших производственных руководителей, связанных с контролем группы 50 людей, выполняющих преимущественно умственную работу Высококвалифицированная умственная работа, требующая сосредоточенности; 55 труд, связанный исключительно с разговорами по средствам связи Умственная работа, выполняемая с часто получаемыми указаниями и 60 акустическими сигналами; работа, требующая постоянного слухового контроля;

высокоточная категория зрительных работ Умственная работа, по точному графику с инструкцией (операторская), точная 65 категория зрительных работ Физическая работа, связанная с точностью, сосредоточенностью или 80 периодическим слуховым контролем

ОПИСАНИЕ ПРИБОРА ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ УРОВНЯ ЗВУКА

Измеритель уровня звука АТТ-9000 (рис. 3) предназначен для измерения уровней звука частотой от 31,5 Гц до 8 кГц в диапазоне от 30 до 130 дБ Рис.3. Измеритель уровня звука АТТ-9000 – вид спереди.

1. Электрический микрофон конденсаторного типа.

2. Дисплей.

3. Выключатель питания прибора и выбора типа выходного сигнала.

4. Переключатель шкал А и С.

- 49 Переключатель временных режимов (быстрый/медленный) и режима удержания максимальных значений,

6. Переключатель диапазонов.

7. Разъем выходного сигнала.

8. Отсек батареи питания и крышка отсека.

9. Индикатор выхода измеренного значения за пределы диапазона (выше и ниже).

10. Регулятор для выполнения калибровки прибора (переменный резистор для точной регулировки).

ПОРЯДОК РАБОТЫ НА ИЗМЕРИТЕЛЕ УРОВНЯ ЗВУКА АТТ-9000

1. Для выполнения измерений уровня звука переключатель ползункового типа (4) установите в положение А или в положение С.

Примечания:

а) весовые коэффициенты по шкале А и шкале С приведены в табл.4.

б) весовые характеристики шкалы А предназначены для работы в диапазоне частот звуков, воспринимаемых человеческим ухом. При измерениях уровней звуков окружающей среды необходимо, как правило, выбирать шкалу А.

в) весовые характеристики шкалы С находятся вблизи плоской части частотной характеристики. Это используется, как правило, для контроля уровней шума, создаваемого различными механизмами (контроля добротности) и выявления истинных уровней звука испытуемого оборудования.

2. При помощи переключателя (6) подберите соответственный диапазон измерений таким образом, чтобы минимизировать допуски отсчетов. Если в левом углу дисплея на ЖКИ индицируется символ «» или символ «V» (индикатор выхода за пределы диапазона (выше-ниже)) (9), то это свидетельствует о том, что выбранные пределы диапазона в децибелах либо превышают измеренное значение, либо ниже его. Для проведения измерений переключатель ползункового типа необходимо переключить на другой диапазон.

3. В зависимости от источника звука, уровень которого измеряется, переключатель временного взвешивания (5) установите либо в положение «Быстро», либо в положение «Медленно».

4. Направьте микрофон на источник шума, при этом на дисплее вы светится результат измерения в децибелах (дБ).

–  –  –

В ходе лабораторной работы необходимо выполнить измерения уровней звука в учебной лаборатории и вблизи автотранспортной магистрали, дать характеристику шума в соответствии с общепринятой классификацией, оценить соответствие измеренных уровней звука стандартам безопасности, оценить возможное психофизиологическое воздействие шума на человека.

ИССЛЕДОВАНИЕ ШУМОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

Включить питание прибора. При помощи переключателя (6) выбрать диапазон измерений от 30 до 80 дБ, установить переключатель в положение «Быстро».

Оценить фоновый уровень шума при отсутствии речи преподавателя и студентов, затем в обычных условиях в течение 3-4 мин снимать через 3-5 с. (по необходимости

- 51 чаще, в случае импульсного шума) и фиксировать показания прибора.

Среднегеометрическая частота звука условно принимается равной 1000 Гц при отсутствии дополнительной информации о частотных характеристиках исследуемого шума.

Места проведения исследований шумовых характеристик транспортных потоков следует выбирать на участках улиц и дорог с установившейся скоростью движения транспортных средств и на расстоянии не менее 50 м от перекрестков, транспортных площадей и остановочных пунктов пассажирского общественного транспорта.

Измерения следует проводить при условии, что поверхность проезжей части улиц и автомобильных дорог должна быть чистой и сухой, а балластный слой трамвайных и железнодорожных путей не должен быть мокрым и промерзшим.

Время проведения измерения необходимо устанавливать в периоды максимальной интенсивности движения транспортных потоков.

Измерение не должно проводиться во время выпадения атмосферных осадков и при скорости ветра более 5 м/с. При скорости ветра свыше 1 до 5 м/с необходимо применять колпак для защиты измерительного микрофона от ветра.

При помощи переключателя (6) выбрать диапазон измерений от 50 до 100 дБ, установить переключатель в положение «Быстро». В течение приблизительно 5 минут по возможности чаще фиксировать показания прибора.

ОТЧЕТ О ПРОВЕДЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЯХ

–  –  –

График изменения уровня звука во времени Вывод: шум в аудитории имеет тональный характер, так как доминируют звуки человеческого голоса. При отсутствии звуков человеческой речи шум в аудитории близок к широкополосному (гул от работающего электрооборудования). По временным характеристикам шум в аудитории является непостоянным и прерывистым. У работающих в таких условиях людей могут наблюдаться психологические нагрузки, поэтому в аудитории необходимо исключать разговоры во время занятий.

Аналогично можно оформить отчет об измерениях уровня звука вблизи автомагистрали.

–  –  –

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

ВИБРАЦИЯ И СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ ОТ НЕЁ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Цель работы:

1. Изучить физическую природу вибрации и последствия ее воздействия на человека (оператора).

Учебные вопросы:

1. Изучение теоретических основ вибрации и последствий ее воздействия на человека.

2. Ознакомление с прибором для измерений параметров вибрации и подготовка его к работе.

3. Проведение контрольных измерений параметров вибрации и анализ их результатов.

Порядок выполнения работы:

1. Ознакомиться с мерами по технике безопасности при выполнении лабораторной работы.

2. Ознакомиться с лабораторным стендом и порядком работы на нем.

3. Получить задания на измерительные работы у преподавателя.

4. Произвести измерения параметров вибрации.

5. Представить отчет о проделанной работе.

- 54 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

1.1 Классификация вибрации Вибрация – механические колебания упругих тел, характеризующиеся периодичностью изменения параметров. Вибрации возникают при неправильной балансировке валов, шкивов в машинах и станках, воздействии динамических нагрузок, при работе машин и механизмов ударного действия, например, прессов, ткацких станков, пневматического инструмента и т.д.

Воздействие вибрации на человека-оператора классифицируется:

- по способу передачи вибрации на человека;

- по направлению действия вибрации;

- по временнй характеристике вибрации.

П о с п о с о б у п е р е д а ч и вибрации на человека различают общую и локальную вибрации. Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека. Локальная вибрация передается через руки человека. Вибрация, воздействующая на ноги и предплечья сидящего человека, контактирующие с вибрирующими поверхностями рабочих столов, может быть отнесена к локальной вибрации.

П о н а п р а в л е н и ю д е й с т в и я вибрации подразделяются в соответствии с направлением осей ортогональной системы координат (рис. 1). Для общей вибрации направления осей Х0, Y0, Z0 и их связь с телом человека показаны на рис. 1а. Ось Z0вертикальная, перпендикулярная к опорной поверхности, ось Х0 -горизонтальная от спины к груди; ось Y0 - горизонтальная от правого плеча к левому. Для локальной вибрации направление осей Хл Ул Zл и их связь с рукой человека показаны на рис. 1б. Ось Хл совпадает или параллельна оси места охвата источника вибрации (рукоятки, ложемента, рулевого колеса, рычага управления, обрабатываемого изделия, удерживаемого в руках).

Ось Zл лежит в плоскости, образованной осью Хл и направлением подачи или приложения силы, и направлена вдоль оси предплечья. Ось Ул направлена от ладони. Вибрационная нагрузка на оператора нормируется для каждого направления действия вибрации.

По временнй характеристике различаются вибрации: постоянная вибрация, для которой спектральный или корректированный по частоте контролируемый параметр за время наблюдения изменяется не более чем в 2 раза (на 6 дБ); непостоянная вибрация, для которой эти параметры за время наблюдения изменяются более чем в 2 раза (на 6 дБ).

–  –  –

полоса fв/fн = 3 2 = 1,26.

Время воздействия вибрации принимается равным длительности непрерывного или суммарного воздействия, измеряемого в минутах или часах.

Для локальной вибрации нормы вибрационной нагрузки на оператора (приложение

3) обеспечивают отсутствие вибрационной болезни, что соответствует критерию "безопасность". Для общей вибрации нормы вибрационной нагрузки на оператора (приложения 1 и 2) установлены для категорий вибрации и соответствующих им критериям оценки по таблице 1.

–  –  –

Критерий "безопасность" означает не нарушение здоровья оператора, оцениваемого по объективным показателям с учетом риска возникновения предусмотренных медицинской классификацией профессиональной болезни и патологий, а также исключающий возможность возникновения травмоопасных или аварийных ситуаций из-за воздействия вибрации.

Критерий "граница снижения производительности труда" означает поддержание нормативной производительности труда оператора, не снижающийся из-за развития усталости под воздействием вибрации.

Критерий "комфорт" означает создание условий труда, обеспечивающих оператору ощущение комфортности при полном отсутствии мешающего действия вибрации.

1.3 Воздействие вибрации на человека При превышении уровней общей или локальной вибрации на рабочих местах в производственных помещениях над допустимыми значениями по санитарным нормам у работников со временем может возникнуть профессиональное заболевание вибрационная болезнь. Первоначально у человека появляется боль в конечностях, затем чувство онемения, судороги в икроножных мышцах и впоследствии возникают тяжелые заболевания внутренних органов.

Неблагоприятное воздействие вибрации на организм человека-оператора – это проявления воздействия вибрации на человека-оператора, отрицательно сказывающиеся на его здоровье, работоспособности, комфорте и других условиях трудовой и социальной

–  –  –

2. СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ ОТ ВИБРАЦИИ

Для обеспечения вибрационной безопасности труда разработан комплекс мероприятий и средств защиты. Основными составляющими этого комплекса являются технические методы и средства борьбы с вибрацией в источнике ее возникновения и на путях ее распространения к рабочему месту (или в точке контакта с человекомоператором), а также организационные мероприятия.

Технические методы и средства борьбы с вибрацией главным образом направлены на изменение ее интенсивности, воздействующей на человека-оператора. При этом критерием эффективности служит степень достижения нормативов вибрации, установленных для рабочих мест.

П о о р г а н и з а ц и о н н о м у п р и з н а к у м е т о д ы виброзащиты подразделяются на коллективную и индивидуальную виброзащиту.

П о о т н о ш е н и ю к и с т о ч н и к у возбуждения вибрации методы коллективной защиты подразделяются на методы, снижающие параметры вибрации:

воздействием на источник возбуждения;

на путях ее распространения от источника возбуждения.

П о в и д у р е а л и з а ц и и м е т о д ы, снижающие передачу вибрации при контакте оператора с вибрирующим объектом, предусматривают:

использование дополнительных устройств, встраиваемых в конструкцию машины и в строительные конструкции (виброизоляция, динамическое виброгашение);

изменение конструктивных элементов машин и строительных конструкций;

использование демпфирующих покрытий;

антифазную синхронизацию двух или нескольких источников возбуждения вибраций.

3. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

3.1. Описание лабораторного стенда Внешний вид лабораторного стенда «Вибрация и способы защиты от нее»

представлен на рис. 2. Стенд включает в свой состав: подставку под вибростенд 1;

вибростенд 2, на вибростоле 3 которого устанавливается объект виброизоляции 4 и

- 59 сменный виброзащитный модуль 8, который представляет устройство, состоящее из двух параллельных пластин, между которыми установлены виброизоляторы или виброизолирующие прокладки. Объект виброизоляции 4 представляет устройство, укрепленное на установочной пластине. Объект виброизоляции 4 и сменные виброзащитные модули 8 хранятся в ящике 7. К объекту виброизоляции 4 крепится вибродатчик ДН-4 в одном из направлений измерения вибрации Z, X или Y.

На столе лабораторном размещены генератор низкочастотных сигналов 6 и измеритель шума и вибрации ВШВ-003-М2-поз. 5 (далее генератор и измеритель соответственно).

1. Подставка под видростенд. 2. Вибростенд. 3. Видростол. 4. Объект виброизоляции.

5. Измеритель шума и вибрации ВШВ-003-М2. 6. Генератор низкочастотных сигналов.

7. Ящик для хранения виброзащитных модулей. 8. Виброзащитный модуль.

9. Клеммы для подключения.

Рис.2. Стенд лабораторный «Вибрация и способы защиты от нее»

Внешний вид вибростенда представлен на рис. 3.

Вибростенд имеет электромагнитную систему возбуждения вибраций, обеспечивает направление воздействия вибрации по координатным осям Z, X, Y. Вибростенд состоит из защитного разъемного кожуха 1, в котором установлен магнитопроводящий корпус 3.

Постоянный магнит 5 прикреплен ко дну корпуса 3 и входит в цилиндрическое отверстие вибростола 7. Вибростол 7 закреплен с помощью листовых пружин 9 на горизонтальной пластине 2, установленной на корпус 3. Катушка возбуждения 6 намотана вокруг сердечника вибростола 7. Защитная резиновая прокладка 8 закреплена на верхней части

–  –  –

1. Защитный разъемный кожух. 2. Горизонтальная пластина. 3. Магнитопроводящий корпус. 4. Основание. 5. Постоянный магнит. 6. Катушка возбуждения. 7. Вибростол.

8. Защитная резиновая прокладка. 9. Листовая пружина Рис.3. Вибростенд

4. ТРЕБОВАНИЯ ПО ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

К работе со стендом допускаются лица, ознакомленные с его устройством, принципом действия, а также разделом описания лабораторной работы.

При смене виброизолирующих модулей на вибростоле вибростенда или изменении положения вибростенда относительно основания выключить генератор низкочастотных сигналов.

При эксплуатации и ремонте генератора и измерителя возможна опасность поражения персонала электрическим током напряжением 220 В, частотой 50 Гц.

Поэтому при работе с генератором и измерителем необходимо соблюдать следующие требования безопасности:

- заземлять генератор и заземлитель с помощью клемм защитного заземления на корпусах приборов;

- вставки плавкие в приборах должны быть исправными;

- запрещается эксплуатация генератора и измерителя при снятых крышках;

- 61 запрещается производить доработки монтажа и другие работы в генераторе и измерителе под напряжением;

- при ремонте и регулировании приборов необходимо использовать ручной инструмент с диэлектрическими рукоятками.

Внимание! При смене виброизолирующих модулей на вибростоле вибростенда или изменении положения вибростенда относительно основания выключить генератор низкочастотных сигналов.

5. ОПИСАНИЕ ПРИБОРА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИИ

ВШВ-003-М2

5.1. Измерения вибрации выполняются на приборе измерителе шума и вибрации ВШВ-003-М2 На лицевую панель измерителя (рис.4) выведены следующие органы управления, регулирования и индикации:

1) переключатель РОД РАБОТЫ с положениями:

"О" – для включения измерителя;

для контроля состояния батарей;

для включения измерителя в режим калибровки;

F, S, 10S – для включения измерителя в режим измерения с постоянной времени F (быстро), S (медленно), 10S – 10 секунд;

2) измерительный стрелочный прибор – для контроля напряжения питания и отсчета измеряемых величин, причем при работе с вибропреобразователем ДН-4 результат измерения необходимо умножить на 10.

3) переключатели ДЛТI (20…80 dB); ДЛТ2 (0…50 dB) – делители

4) светодиодные индикаторы (12 шт.) для снятия показаний

- 20, 30,... 130 dB – шкала для измерения звукового давления

- 3 х -10-3, 0,01... 103 mS-2 – шкала для измерения среднеквадратического значения виброускорения

- 0,03; 0,1... 104 mm S-1 - шкала для измерения среднеквадратического значения виброскорости

5) индикатор ПРГ – светодиодный индикатор перегрузки

6) кнопка а, v – для включения измерителя в режим измерения виброскорости (v) и виброускорения (а)

7) переключатель ФЛТ, Hz – фильтр, ограничивающий пропускаемые частоты имеет следующие положения:

–  –  –

частотный диапазон при измерении виброускорения, виброскорости;

кнопка СВ, ДИФ - для измерений в режиме свободного или диффузного поля;

mV – выходное гнездо с калибровочного генератора;

–  –  –

Рис.4. Лицевая панель измерителя шума и вибрации ВШВ-003-М2

5.2 Подготовка прибора к работе Подключить измеритель к сети 220 В.

Установить измеритель в горизонтальное положение и механическим корректором нуля установить стрелку измерителя на отметку 0 шкалы 0...10.

Установить переключатели измерителя в положения:

–  –  –

6. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

6.1. Закрепить объект виброизоляции (поз.4 рис. 2) на вибростоле (поз.3 рис. 2).

6.2.. Закрепить вибродатчик ДН-4 на объекте виброизоляции (поз. 4 рис. 2) вертикально в направлении оси Z.

6.3. Подключить генератор (рис. 5) к сети 220 В. Соединить выходные гнезда генератора (поз.6 рис.5) с нагрузкой (поз.9 рис.2), включить тумблер "сеть" (поз.5 рис.5) и дать прогреться генератору в течение 10 мин. Генератор готов к работе.

Рис.5. Лицевая панель генератора низкочастотных сигналов.

Вначале установить с помощью множителя (поз.1 рис.5) диапазон "xl", далее ручкой плавного регулирования частоты (поз.8 рис.5) установить значение октавной частоты возбуждения 2 Гц, контролируя это значение на индикаторе частоты (поз.2 рис.5).

Значение амплитуды вибрации (коэффициента усиления), устанавливаемой на генераторе (поз.7 рис.5), задается преподавателем.

ВНИМАНИЕ. При возникновении перегрузки на лицевой панели генератора загорается светодиод "ПЕРЕГРУЗКА" (поз.4 рис.5). Необходимо выключить сетевое питание тумблером (поз.5 рис.5). Повторное включение сетевого питания возможно только после погасания светодиода нагрузки.

6.4. Произвести измерения виброускорения объекта виброизоляции в направлении Z для общей или локальной вибрации (см. п. 3.1.) во всем диапазоне частот, изменяя частоту вибрации с помощью множителя и ручкой плавного регулирования генератора.

Результаты измерений занести в таблицу 2.

–  –  –

6.5. Переставить датчик ДН-4 в направлении X, для чего предварительно отсоединить кабель 5Ф6.644.333 от датчика.

6.6. Произвести все необходимые измерения в направлении оси X аналогично п. 6.4.

6.7. Переставить датчик ДН-4 в направлении Y, для чего предварительно отсоединить кабель 5Ф6.644.333 от датчика.

6.8. Произвести все необходимые измерения в направлении оси Y аналогично п.6.4.

6.9. Выключить генератор. Снять объект виброизоляции с вибростола, присоединить к нему виброзащитный модуль и в сборе установить на вибростоле вибростенда.

Включить генератор.

6.10. Закрепить вибродатчик ДН-4 на объекте виброизоляции (поз.4 рис.2) вертикально в направлении оси Z и провести измерения вибоускорения объекта виброизоляции совместно с виброзащитным модулем в направлении Z для общей или локальной вибрации (см. п. 5.1) во всем диапазоне частот, изменяя частоту вибрации с помощью множителя и ручкой плавного регулирования генератора.

6.11. Переставить датчик ДН-4 в направлении X, для чего предварительно отсоединить кабель 5Ф6.644.333 от датчика.

6.12. Произвести все необходимы измерения в направлении оси X аналогично п. 6.4.

6.13. Переставить датчик ДН-4 в направлении Y, для чего предварительно отсоединить кабель 5Ф6.644.333 от датчика.

6.14. Произвести все необходимые измерения в направлении оси Y аналогично п.6.4.

–  –  –

- 66 вибрации (частоты 2; 4; 8; 16; 31,5 и 63 Гц) и локальной вибрации (частоты 8; 16; 31,5; 63;

125; 250; 500 и 1000 Гц) в диапазоне от 2 Гц до 500 Гц кнопка KHZ, HZ нажата, а начиная с 1000 Гц кнопка KHZ, HZ отжата.

Повторить операции в соответствии с п. 6.17, производя отсчет показаний измерителя в mS-2.

6.19. Измерение виброскорости Нажать кнопку а, V и повторить операции в соответствии с п. 6.17, отсчитывая показания измерителя в mmS-1.

7. ОТЧЕТ О РАБОТЕ

Результаты измерений представить по форме:

1. Классификация и параметры вибрации.

2. Санитарно-гигиеническое воздействие вибрации на организм человека.

3. Нормирование вибрации.

4. Методы и средства снижения вибрации.

5. Данные измерений представить в виде табл. 2.

6. Оценить эффективность виброзащиты для выбранных виброзащитных модулей.

–  –  –

1,6 0,09 99 0,9 105 2,0 0,08 0,14 98 103 0,64 1,3 102 108 2,5 0,071 97 0,46 99 3,15 0,063 96 0,32 96 4,0 0,056 0,1. 95 100 0,23 0,45 93 99 5,0 0,056 95 0,18 91 6,3 0,056 95 0,14 89 8,0 0,056 0,11 95 101 0,12 0,22 87. 93 10,0 0,071 97 0,12 12,5 0,09 99 0,12 87 16,0 0,112 0,20 101 106 0,12 0,20 87 92 20,0 0,140 103 0,12 87 25,0 0,18 105 0,12 1 87 31,5 0,22 0,40 107 112 0,12 0,20 87 92 40,0 0,285 109 0,12 87 50,0 0,355 111 0,12 87 63,0 0,445 0,80 113 118 0,12 0,20 87 92 80,0 0,56 115 0,12 87

–  –  –

1,6 0,015 82 0,13 88 2,0 0,012 0,02 81 86 0,09 0,18 85 91 2,5 0,01 80 0,063 82 3,15 0,009 79 0,045 79 4,0 0,008 0,014. 78 83 0,032 0,063 76 82 5,0 0,008 78 0,025 74 6,3 0,008 78 0,02 72 8,0 0,008 0,014 78 83 0,016 0,032 70 75 10,0 0,01 80 0,016 70 12,5 0,015 82 0,016 70 16,0 0,016 0,028 84 89 0,016 0,028 70 75 20,0 0,02 86 0,016 70 25,0 0,025 88 0,016 70 31,5 0,032 0,056 90 95 0,016 0,028 70 75 40,0 0,04 92 0,016 70 50,0 0,05 $4 0,016 70 63,0 0,063 0,112 96 101 0,016 0,028 70 75 80,0 0,08 98 0,016 70

–  –  –

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАЩИТЫ ОТ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Цель работы:

1. Расширить знания о физической природе теплового излучения и его физиологического воздействия на человека, а также о защитных свойствах различных материалов (экранов) от его негативного воздействия.

2. Приобрести навыки в исследовании защитных свойств защитных тепловых экранов от теплового излучения.

Учебные вопросы:

1. Изучение основ защиты от теплового излучения.

2. Исследование защитных свойств различных защитных тепловых экранов от теплового излучения.

3. Оценка эффективности защитного действия различных защитных тепловых экранов.

Порядок выполнения работы:

1. Изучить методические указания, основные положения законспектировать.

2. Ознакомиться с устройством и принципом действия стенда для исследования защиты от теплового излучения и подготовить его к работе.

3. Получить у преподавателя задание на проведение исследований.

4. Произвести измерения, расчеты и их оценку.

5. Привести стенд в исходное положение (выключить электропитание, убрать экраны, сдать измерительный прибор).

6. Представить отчет о работе.

- 71 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Лучистый теплообмен между телами представляет собой процесс распространения внутренней энергии, которая излучается в виде электромагнитных волн. Все электромагнитные излучения имеют одинаковую природу и отличаются только длинной волны. Например, длины волн ультрафиолетового излучения равны 0,02-0,4 мкм, видимого излучения 0,4-0,76 мкм, инфракрасного более 0,76 мкм. Видимое и инфракрасное излучения называют тепловым или лучистым.

Воздух прозрачен (диатермичен) для теплового излучения, поэтому при прохождении лучистого тепла через воздух температура его не повышается. Лучи поглощаются предметами, нагревают их и они становятся излучателями тепла. Воздух, соприкасаясь с нагретыми телами, нагревается, и температура воздушной среды в производственных помещениях возрастает.

Энергия теплового излучения может быть определена по формуле:

T

0.78 F (( ) 110) Q, (1) L2 где: Q - энергия теплового излучения, Вт/м2;

F - площадь излучающей поверхности, м2;

T0 - температура излучающей поверхности, К;

L – расстояние от излучающей поверхности до объекта, м.

Из формулы следует, что количество лучистого тепла, поглощаемого телом человека, зависит от температуры источника излучения, площади излучающей поверхности, от квадрата расстояния между излучающей поверхностью и телом человека.

Тепловой обмен организма человека с окружающей средой заключается во взаимосвязи между образованием тепла (термогенезисом) в результате жизнедеятельности организма и отдачей им тепла во внешнюю среду. Отдача тепла осуществляется, в основном, тремя способами: конвекцией, излучением и испарением.

Передача тепла инфракрасным излучением (ИК–излучением) является наиболее мощным из всех путей теплоотдачи и составляет в комфортных метеоусловиях 44-59% общей теплоотдачи. Излучение тела человека находится в диапазоне длин волн от 5 до 25 мкм, с максимальной энергией, приходящейся на 9,4 мкм.

В производственных условиях, когда работающий окружен предметами, имеющими температуру, отличную от температуры человека, соотношение способов теплоотдачи может существенно изменяться. Отдача человеческим телом тепла во внешнюю среду возможна только тогда, когда температура окружающих предметов ниже температуры

- 72 тела человека. В обратном случае направление потока лучистой энергии меняется на противоположное, и уже тело человека будет получать извне дополнительную тепловую энергию. Воздействие инфракрасных лучей приводит к перегреву организма и тем быстрее, чем больше мощность внешнего излучения, выше температура и влажность воздуха в рабочем помещении, больше интенсивность выполняемой работы.

ИК–излучение, помимо усиления теплового воздействия окружающей среды на организм работающего, обладает специфическим влиянием проникать на разную глубину в живую ткань.

Лучи длинноволнового диапазона (длина волны от 3,0 мкм до 1 мм) задерживаются в поверхностных слоях кожи уже на глубине 0,1-0,2 мм. Поэтому их физиологическое воздействие на организм проявляется, главным образом, в повышении температуры кожи и перегреве организма.

Наоборот, коротковолновой диапазон ИК–излучения характеризуется способность проникать в ткани человеческого организма на несколько сантиметров. Так лучи с длиной волны 0,78-1,4 мкм, легко проникают через кожу и черепную коробку в мозговую ткань, что может привести к воздействию на клеточные образования головного мозга. Тяжелые поражения головного мозга ИК–лучами приводят к возникновению специфического заболевания – теплового удара, внешне, выражающегося в головной боли, головокружении, учащении пульса, ускорении дыхания, падении сердечной деятельности, потери сознания.

После облучения коротковолновыми ИК–лучами, проникающими в глубоко лежащие ткани, наблюдается повышение температуры легких, почек, мышц и других органов. В крови, лимфе, спинномозговой жидкости появляются специфические биологически активные вещества, наблюдаются нарушения обменных процессов, изменяется функциональное состояние центральной нервной системы.

Интенсивность теплового облучения человека регламентируется, исходя из субъективного ощущения человеком энергии облучения. Человек может неопределенно долго выдерживать излучение интенсивностью до 350 Вт/м2. Эта величина считается верхним пределом оптимального облучения. При более высоких значениях должно осуществляться воздушное душирование рабочих мест.

Нормы ограничивают также температуру нагретых поверхностей оборудования в рабочей зоне, которая не должна превышать 45С, а для оборудования, внутри которого температура равна или ниже 100С, температура на его поверхности устанавливается не выше 35С.

- 73 В производственных условиях не всегда возможно выполнить эти требования. В этом случае должны быть предусмотрены мероприятия по защите работающих от возможного перегрева: дистанционное управление ходом технологического процесса, воздушное и водо-воздушное душирование рабочих мест; устройство специально оборудованных комнат, кабин или рабочих мест для кратковременного отдыха с подачей в них кондиционированного воздуха; использование защитных экранов, водяных и воздушных завес; защищающих рабочие места от теплового излучения; применение средств индивидуальной защиты; спецодежды, спец обуви и др.

Одним из самых распространенных способов борьбы с тепловым излучением является экранирование излучающих поверхностей. Различают тепловые экраны трех типов: непрозрачные, прозрачные и полупрозрачные.

В непрозрачных экранах поглощаемая энергия электромагнитных колебаний, взаимодействуя с веществом экрана, превращается в тепловую энергию.

При этом экран нагревается и, как всякое нагретое тело, излучает электромагнитные колебания. Излучение поверхностью экрана, противолежащей экранируемому источнику излучения, условно рассматривается как пропущенное излучение источника. К непрозрачным экранам относятся, например, металлические (в том числе алюминиевые), альфолевые (алюминиевая фольга), футерованные (пенобетон, пеностекло, керамзит, пемза), асбестовые и другие.

В прозрачных экранах, излучения, взаимодействуя с веществом экрана, минуют стадию превращения в тепловую энергию и распространяются внутри экрана по законам геометрической оптики, что и обеспечивает видимость через экран. Так ведут себя экраны, выполненные из различных стекол: силикатного, кварцевого, органического, металлизированного, а также пленочные водяные завесы (свободные и стекающие по стеклу), водо-дисперсионные завесы.

Полупрозрачные экраны объединяют в себе свойства прозрачных и непрозрачных экранов. К ним относятся металлические сетки, цепные завесы, экраны из стекла, армированного металлической сеткой.

По принципу действия экраны подразделяются на: теплоотражающие, теплопоглощающие и теплоотводящие. Однако это деление условно, так как каждый экран обладает одновременно способностью отражать, поглощать и отводить тепло.

Отнесение экрана к той или иной группе производится в зависимости от того, какая способность более выражена.

- 74 СРЕДСТВА И МЕРЫ ЗАЩИТЫ ОТ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Ведущая роль в профилактике вредного влияния высоких температур инфракрасного излучения принадлежит технологическим предприятиям. Внедрение автоматизации и механизации производственных процессов, дистанционного управления обеспечивает возможность пребывания рабочих вдали от источника радиационного и конвекционного тепла.

Теплоизлучение и поступление конвекционной теплоты в рабочую зону значительно уменьшается путем применения экранов, которые по принципу действия подразделяются на: теплоотражающие, теплопоглощающие и теплоотводящие. Эффективность установки теплозащитного экрана оценивается долей задержанной теплоты.

Теплоотражающие экраны используются для локализации тепловыделений от поверхностей печей, покрытия наружных поверхностей. В качестве материалов для непрозрачных теплоотражающих экранов используют алюминиевую фольгу, листовой алюминий, пенобетон, керамзит, асбест и др., эффективность теплозащиты экранов достигает 80-98%.

Теплоотводящие представляют собой стальные полые плиты, в которых циркулирует вода или воздушная смесь. В качестве полупрозрачных теплоотводящих экранов используется металлические сетки с размером ячейки 3…3,5 мм, цепные завесы, армированное стальной сеткой стекло. Металлические сетки применяют при интенсивностях облучения до 0,35 – 1,05 кВт/м2. Эффективность экранов из сетки: один слой 33 – 50, два слоя - 57 – 75%.

Цепные завесы и армированное стальной сеткой стекло применяют при интенсивности облучения 0,7 – 5 кВт/м2 с эффективностью до 70%. Для повышения эффективности тепловой защиты устраивают двойные экраны и применяют орошение экранов водяной пленкой.

В качестве теплоотводящих экранов наиболее широко применяются водяные завесы, свободно падающие в виде пленки, орошающие другую экранирующую поверхность (например, металлическую), либо заключенные в специальный кожух из стекла (аквариальные экраны), металла (змеевики) др.

Оценить эффективность защиты от теплового излучения с помощью экранов и водяной завесы можно по формуле:

Q Qз n, (2) Q где: Q - интенсивность теплового излучения без применения защиты, Вт/м2;

Q3 - интенсивность теплового излучения с применением защиты, Вт/м2.

–  –  –

3. ОПИСАНИЕ СТЕНДА ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАЩИТЫ

ОТ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Принципиальная схема лабораторной установки представлена на рисунке 1. Стенд представляет собой лабораторный стенд – 1, выполненный в виде металлического сварного каркаса, на котором устанавливается столешница – 2, и устройство – 3 для создания водяной завесы, а под столешницей – замкнутая гидросистема – 4, и ящик – 5 для хранения комплекта сменных элементов. Ящик и гидросистема закрыты стенками и запирающимися на ключ дверцами. Стенки и дверцы закрепляются на металлическом каркасе стенда.

- 76 На столешнице – 2 закреплены направляющие – 6 линейного перемещения, пульт управления – 7, линейка – 8 и установлен имитатор установки теплового излучения – 9.

На направляющих – 6 установлены две подвижные каретки – 10. На одной из кареток закреплен датчик –11 измерителя теплового излучения –12, на другой устанавливаются сменные экраны – 13.

Устройство – 3 для создания водяной завесы представляет собой металлическую трубу с заглушкой на одном конце и системой отверстий, просверленных по прямой линии вдоль трубы, для выпуска воды. Непосредственно под устройством – 3 расположен бак – 14 для приема воды.

Имитатор установки теплового излучения – 9 имеет защитный кожух – 15. Замкнутая гидросистема - 4, питающая устройство – 3 для создания водяной завесы, состоит из водяного насоса – 16, предохранительного клапана – 17, бака – 14 для приема воды, сетчатого фильтра – 18.

Все элементы гидросистемы соединяются между собой устройством для создания водяной завесы гибкими шлангами.

Бак 14 имеет штуцер для слива воды. Клапан 17 предназначен для регулирования воды в устройстве 3 для создания водяной завесы. Ящик 5 имеет направляющие для установки сменных экранов. На лицевой панели пульта управления 7 установлены тумблеры: включения стенда в сеть переменного тока; включения водяного насоса и имитатора теплового излучения.

На задней стенке пульта 7 установлены розетки для подключения имитатора 9 установки теплового излучения и измерителя 12 теплового излучения.

К работе со стендом допускаются лица, ознакомленные с его устройством и принципом действия. Запрещается снимать защитный экран, которым закрыт источник теплового излучения. Все подключения и работы на стенде проводить сухими руками.

- 77 Рис.1. Стенд исследования защиты от теплового излучения 1 – лабораторный стол; 2 – столешница; 3 – источник водяной завесы; 4 – гидросистема; 5

– ящик с комплектом съемных экранов; 6 – направляющие для перемещения каретки; 7 – пульт управления; 8 – линейка; 9 – источник теплового излучения; 10 – подвижные каретки; 11 – датчик измерения теплового излучения; 12 – прибор для измерения теплового излучения; 13 – гнездо для установки защитных экранов; 14 – бак для приема воды; 15 – защитный кожух источника теплового излучения; 16 – водяной насос; 17 – предохранительный клапан бака; 18 – сетчатый фильтр.

4. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ РАДИОМЕТРЕ «Аргус-03»

Радиометр неселективный «Аргус-03» предназначен для измерения энергетической освещенности объектов в диапазоне от 1,0 до 2000 Вт/м2 в спектральном диапазоне от 0,5 до 20,0 мкм. Радиометр может быть использован в организациях охраны труда, медицине, сельском хозяйстве, для измерения плотности потока излучения от нагретых объектов, тепловых потерь в теплоэнергетике, машиностроении и пр.

Условия эксплуатации изделия: температура окружающей среды – 20±15 0С;

относительная влажность – не более 80%; атмосферное давление – 96-104 кПа;

энергетическая освещенность – не более 2000 Вт/м2.

Предел допускаемой основной относительной погрешности измерений – 6%.

Питание прибора осуществляется от стандартных элементов питания (батареи типа «Крона» или аналогичные). Потребляемая мощность – 0,02 Вт. Время установления рабочего режима – 2 с.

Устройство и принцип работы. Принцип работы прибора основан на преобразовании потока излучения создаваемого источниками, в непрерывный электрический сигнал, пропорциональный энергетической освещенности, который затем

- 78 преобразуется аналого-цифровым преобразователем в цифровой код, индицируемый на цифровом табло индикаторного блока. В измерительной головке установлен первичный преобразователь излучения – термоэлемент для измерения энергетической освещенности.

На передней панели индикаторного блока прибора размещен переключатель пределов измерений и гнезда для сигнала с выхода головки. В задней части прибора размещены элементы питания. Показания индицируются в единицах «Вт/м2».

Порядок работы с прибором. Установить измерительную головку прибора в месте, где необходимо измерить освещенность. Индикаторный блок можно разместить в месте, удобном для снятия показаний с индикаторного табло. Переключатель пределов должен быть установлен в положение «off». Включить прибор, для этого переключатель установить в положение «Вт/м2». При этом должны появиться показания на цифровом табло. Если в левой его части загорается индикатор разряда батареи «bat», необходимо сменить элемент питания. Закрыть приемную головку, измерить и запомнить «темновое»

значение (Uт) для дальнейшего вычисления значения энергетической освещенности.

Открыть измерительную головку. На табло индицируется энергетическая освещенность в «Вт/м2».

Провести расчет значения энергетической освещенности, измеренной радиометром по формуле:

E U 0 U т, где U0 и Uт – показания радиометра при открытой и закрытой головке соответственно.

Если на табло индицируется единица наивысшего разряда, а цифры остальных разрядов не горят, это означает перезагрузку для данного предела измерений.

Внимание: Не рекомендуется производить измерения энергетической освещенности, превышающей верхний предел диапазона измерений, указанный в технических характеристиках прибора и условиях эксплуатации (2000 Вт/м2) во избежание выхода из строя датчика измерительной головки.

Перед первым измерением рекомендуется выдержать прибор включенным в течение 30 минут. По окончании работы, во избежание преждевременной разрядки элементов питания, необходимо выключить прибор, установив переключатель снова в положение «off».

5. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ НА СТЕНДЕ

5.1. Ознакомиться с мерами безопасности при проведении лабораторной работы и строго выполнять их.

5.2. Ознакомиться с порядком выполнения работы.

5.3. Подключить стенд к сети переменного тока, а источник теплового излучения к розетке пульта управления. Включить пульт управления стендом.

- 79 Включить источник теплового излучения и установить измеритель теплового излучения.

5.5. Переносную часть измерителя с помощью каретки разместить на различных расстояниях от источника теплового излучения и определить интенсивность теплового излучения в этих точках. Данные замеров занести в таблицу 1. Построить график зависимости теплового излучения от расстояния.

5.6. Включить устройство создания водяной завесы. Определить интенсивность теплового излучения на заданных расстояниях (аналогично п. 4.5). Оценить эффективность водяной завесы для защиты от теплового излучения по формуле (2).

Построить график зависимости теплового излучения от расстояния.

5.7. Установить с помощью каретки различные защитные экраны и определить интенсивность теплового излучения на различных расстояниях (п.п. 4.5). Оценить эффективность водяной завесы для защиты от теплового излучения по формуле (2).

Построить график зависимости теплового излучения от расстояния.

6. ОТЧЕТ О ВЫПОЛНЕННОЙ РАБОТЕ

–  –  –

6.4. Графики зависимости интенсивности теплового излучения от расстояния.

6.5. Эффективность защитного действия водяной завесы и экранов.

6.6. Выводы.

–  –  –

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАЩИТЫ ОТ СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОГО

ИЗЛУЧЕНИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Цель работы:

Изучить теоретические основы оценки опасности воздействия 1.

электромагнитных излучений различного спектра электромагнитных волн, в том числе СВЧ, и защиту от них.

Получить навыки в проведении исследования защитных свойств материалов от 2.

СВЧ–излучения.

Учебные вопросы:

Измерение поля СВЧ–излучения.

1.

Определение защитной эффективности экранов от СВЧ–излучения.

2.

Порядок выполнения работы:

Изучить теоретические основы электромагнитных излучений, основные 1.

положения законспектировать.

Изучить измерительный стенд, порядок работы на нем и технику безопасности.

2.

Получить задания на измерительные работы у преподавателя.

3.

Произвести измерения.

4.

Представить отчет о проделанной работе.

5.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Электромагнитные излучения – процесс испускания электромагнитных волн, а также само переменное электромагнитное поле этих волн. Электромагнитные поля (ЭМП) генерируются токами, изменяющимися по направлению во времени. Спектр электромагнитных (ЭМ) колебаний находится в широких пределах по длине волны от 1000 км до 0,001 мкм и менее, а по частоте от 3-102 до 3-102 Гц, включая радиоволны, оптические и ионизирующие излучения. В настоящее время наиболее широкое применение в различных отраслях хозяйства находит ЭМ энергия неионизирующей части спектра. Это касается, прежде всего, ЭМ полей радиочастот. Они подразделяются по длине волны на ряд диапазонов (табл. 1).

–  –  –

- 83 пастеризации, вторичного разогрева пищевых продуктов. СВЧ- аппараты используются для микроволновой терапии.

Наиболее опасными для человека являются ЭМП высокой и сверхвысокой частот.

Критерием оценки степени воздействия на человека ЭМП может служить количество электромагнитной энергии, поглощаемой им при пребывании в электрическом поле.

Величина поглощаемой человеком энергии зависит от квадрата силы тока, протекающего через его тело, времени пребывания в электрическом поле и проводимости тканей человека.

По законам физики изменения в веществе может вызвать только та часть энергии излучения, которая поглощается этим веществом, а отраженная или проходящая через него энергия действия не оказывает. Электромагнитные волны лишь частично поглощаются тканями биологического объекта, поэтому биологический эффект зависит от физических параметров ЭМП радиочастот: длины волны (частоты колебаний), интенсивности и режима излучения (непрерывный, прерывистый, импульсномодулированный), продолжительности и характера облучения организма (постоянное, интермиттирующее), а также от площади облучаемой поверхности и анатомического строения органа, или ткани.

Степень поглощения энергии тканями зависит от их способности к ее отражению на границах раздела, определяемой содержанием воды в тканях и другими их особенностями.

Колебания дипольных молекул воды и ионов, содержащихся в тканях, приводят к преобразованию электромагнитной энергии внешнего поля в тепловую, что сопровождается повышением температуры тела, или локальным избирательным нагревом тканей, органов, клеток, особенно с плохой терморегуляцией (хрусталик глаза, стекловидное тело, семенники и др.). Тепловой эффект зависит от интенсивности облучения. Пороговые интенсивности теплового действия ЭМП на организм животного составляют для диапазона средних частот -8000 В/м, высоких - 2250 В/м, очень высоких В/м, дециметровых - 40 мВт/см2, сантиметровых -10 мВт/см2, миллиметровых - 7 мВт/см2. ЭМП ниже указанных величин не обладает термическим действием на организм, но вызывает слабовыраженные эффекты аналогичной направленности, что согласно ряду теорий, считается специфическим нетепловым действием, т.е. переходом ЭМ энергии в объекте в какую-то форму нетепловой энергии. Нарушение гормонального равновесия при наличии СВЧ-фона на производстве следует рассматривать, как противопоказания для профессиональной деятельности, связанной с нервной напряженностью труда и частыми стрессовыми ситуациями.

- 84 Постоянные изменения в крови наблюдаются при ППЭ выше 1мВт/см 2. Это фазовые изменения лейкоцитов, эритроцитов и гемоглобина. Возможно поражение глаз в виде помутнения хрусталика (катаракты) - последствия воздействия ЭМП в условиях производства. При воздействии миллиметровых волн изменения наступали немедленно, но быстро проходили, но при частоте 35 ГГц они были стойкими, т.к. являлись результатом повреждения эпителия роговицы. При частоте около 400 кГц повреждений не наблюдалось.

Клинико-эпидемиологические исследования людей, подвергшихся производственному воздействию СВЧ-облучения при интенсивности его ниже 10 мВт/см2, показали отсутствие каких-либо проявлений катаракты.

Воздействие ЭМП с уровнями, превышающими допустимые, приводят к изменениям функционального состояния сердечно-сосудистой и центральной нервной систем, нарушению обменных процессов. При воздействии значительных интенсивностей СВЧ может возникать более или менее выраженное помутнение хрусталика глаза (катаракты).

Нередко отмечают изменения в составе периферической крови.

Защитные меры от действия ЭМП сводятся, в основном, к применению защитного экранирования, дистанционного управления устройствами, излучающими ЭМ волны, применению средств индивидуальной защиты.

Защитные экраны делятся на:

1) отражающие излучение;

2) поглощающие излучение.

К первому типу относятся сплошные металлические экраны, экраны из металлической сетки, из металлизированной ткани. Ко второму типу относятся материалы из радиопоглощающих материалов. К средствам индивидуальной защиты (СИЗ) относятся: спецодежда, выполненная из металлизированной ткани; защитные очки;

защитные халаты; фартуки; накидки с капюшоном; перчатки; щитки.

2. СРЕДСТВА И МЕРЫ ЗАЩИТЫ ОТ СВЧ - ИЗЛУЧЕНИЯ

Защита персонала, обслуживающего установки ВЧ, УВЧ и СВЧ достигается:

уменьшением излучения непосредственно от самого источника излучения;

экранированием источника излучения;

экранированием рабочего места у источника излучения или удалением рабочего места от него (дистанционное управление);

- 85 применением в отдельных случаях средств индивидуальной защиты.

Интенсивность ЭМП радиочастот на рабочих местах не должна превышать:

в диапазоне СВЧ при облучении в течение всего рабочего дня - 10 мкВт/см2.

при облучении не более двух часов за рабочий день - 100 мкВт/см2, при облучении не более 10-15 мин за рабочий день - мкВт/см2 (мВт/см2), при условии обязательного пользования защитными очками;

в диапазоне СВЧ для лиц, не связанных профессионально с облучением, и для населения интенсивность излучения не должна превышать 1мк Вт/см 2. Выбор способа защиты или комбинации их определяются типом источника излучения, рабочим диапазоном волн, характером выполняемых работ.

Для уменьшения интенсивности излучения от источника необходимо:

при обработке высокочастотной части РЛС, отдельных СВЧ генераторов и т.п.

применять различные типы поглотителей мощности, эквиваленты нагрузок;

использовать имитаторы цели при проверках индикаторных, приемных вычислительных, управляющих и т.п. систем РЛС, когда не требуется включения генераторных и излучающих высокочастотных устройств (передатчиков, антенн);

использовать волноводные ответвители, ослабители, делители мощности при отработке линий передачи энергии и антенных устройств;

во всех случаях работы с аппаратурой необходимо убедиться в отсутствии утечек энергии на линиях передачи - местах сочленения элементов волноводного тракта, из катодных выводов магнетронов и т.п.

Экранирование источников излучения и рабочих мест выполняется различно в зависимости от генерируемой мощности, взаимного расположения источника и рабочего места, характера технологического процесса.

Испытания источников излучения на высоком уровне мощности (антенные устройства, комплексы РЛС) должны проводится, как правило, на специальных полигонах.

Требования к производственным помещениям и размещению оборудования:

действующие генераторы СВЧ, радио и телевизионные передатчики должны размещаться в специально предназначенных помещениях;

при работе нескольких генераторов СВЧ в одном помещении необходимо принять меры, исключающие превышение ПДУ облучения за счет суммирования энергии излучения;

- 86 при работе генераторов СВЧ, радиопередающих и телевизионных устройств с большой мощностью излучения необходимо исключить возможность облучения людей, постоянно находящихся в смежных с производственными помещениях;

на антенных полях радиостанций, полигонах, аэродромах и на других, не ограниченных помещением участках, должны быть обозначены места, где интенсивность облучения может превышать допустимую.

В зависимости от типа источника излучений, его мощности, характера технологического процесса может быть применен один из указанных методов защиты или любая из комбинаций.

Для защиты от проникновения СВЧ энергии в рабочее помещение рекомендуется экранировать источники излучения. Экранирование не должно нарушать процесс регулировки, настройки испытания при работе с излучающим устройством. Поэтому при конструкции экранирующих приспособлений необходимо учитывать основные параметры, характеризующие излучение и назначение производственного процесса, связанного с экранирующим источником излучения.

Тип, форма, размеры и материал экранирующего устройства зависит от того, имеет ли место непосредственное излучение, направленное или ненаправленное, непрерывное или импульсное, какова излучаемая мощность и рабочий диапазон частот.

Любая экранирующая система для защиты от проникновения СВЧ энергии основана на радиофизических принципах отражения или поглощения электромагнитной энергии.

Известно, что полное отражение электромагнитной волны обеспечивается материалами с высокой электропроводимостью (металлы), полное поглощение возможно в материалах с плохой электропроводимостью (полупроводники, диэлектрики с большими потерями).

С учетом указанных свойств материалов, характера и параметров источника излучения, особенностей производственного процесса был рекомендован и внедрен в практику ряд типовых экранирующих устройств, которые показали хорошую эффективность.

Типы экранов Отражающие экраны. Если производственный процесс основан на непосредственном излучении энергии волн в пространстве, полное или частичное экранирование источника может привести к нарушению процесса или даже к невозможности его осуществления. Волны, отражаемые стенками эксплуатирующих устройств, обращенные в сторону излучателя, будут оказывать влияние на режим работы РЛС: пробой в генераторных лампах передатчиков, изменение его рабочей частоты и т.д.

- 87 В подобных случаях рационально применять поглощающие покрытия. Отражающие поверхности экранирующего устройства покрываются материалом, практически полностью поглощающим энергию падающих волн.

В тех случаях, когда имеются только утечки в линиях передачи СВЧ энергии, отражения от стенок экранирующего устройства не оказывают влияния на режим работы излучателя генераторной установки или РЛС в целом, экранировка может быть сделана без поглощающих покрытий.

Экраны могут быть использованы: для экранирования помещения, источника излучения, рабочего места. Все экраны должны быть тщательно заземлены.

Сплошные металлические экраны обеспечивают надежное экранирование при любых, практически встречающихся интенсивностях СВЧ поля с учетом допустимых величин (10 мкВт/см2). Экран может быть изготовлен из металла любой толщины. При толщине экрана в 0,01мм поле СВЧ ослабляется примерно в 100000 раз. Следовательно, ослабление в сплошных металлических экранах достаточно велико и для облегчения веса можно пользоваться даже тонкой металлической фольгой.

Сетчатые экраны обладают худшими экранирующими свойствами. Однако в ряде случаев по техническим соображениям и когда требуется ослабление потока мощности СВЧ в 100-1000 раз, экраны из сеток находят широкое применение.

Форма экранирующего устройства может быть в виде:

- экранированной камеры (замкнутого экрана);

- незамкнутого экрана.

В качестве замкнутого экрана может быть рассмотрен металлический каркас шкафа передатчика. В период регулировки в случае необходимости наблюдения за режимом работы всей генераторной установки обшивку и дверцы шкафа, выполненные из листового металла, можно временно заменять обшивкой и дверцами, выполненными из металлической сетки.

Экранированную камеру можно рекомендовать для отдельных производственных процессов в случае направленного излучения, когда интенсивность источника излучения слишком большая. В этом случае может оказаться необходимым экранирование двойной камерой из сетки или сплошным листовым металлом.

Размеры экранирующей камеры определяются размерами источника излучения и рабочего помещения, однако, минимально возможные размеры камеры обусловливаются в первую очередь значением излучаемой мощности.

- 88 С направленным излучением приходится встречаться, главным образом, при испытании комплекса РЛС, испытаниях антенных устройств, отработке элементов СВЧ тракта на устранение электрических пробоев и других работах.

Большинство работ, связанных с направленным облучением, относится к испытаниям и исследованиям антенных устройств (снятие диаграммы направленности, измерение частотных характеристик антенн). Несмотря на то, что эти исследования чаще всего производятся на невысоких уровнях мощности от измерительных генераторов (до 5 Вт), интенсивность облучения может значительно превышать допустимые величины плотности потока энергии (ППЭ).

В зависимости от характера работ могут быть применены различные формы незамкнутых экранов и материалы для их изготовления.

Форма, размер, материал замкнутого экрана по отношению к источнику излучения должны выбираться в каждом конкретном случае с таким расчетом, чтобы работающие в данном помещении не подвергались облучению с интенсивностью выше допустимой нормы.

3. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

3.1. Описание стенда



Pages:   || 2 | 3 |
Похожие работы:

«Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского Серия "Биология, химия". Том 24 (63). 2011. № 4. С. 371-377. УДК 582.929.4:57.017(477.75) БИОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СЕМЯН HYSSOPUS OFFICI...»

«Всероссийская молодёжная научно­практическая конференция "Фундаментальные основы современных аграрных технологий и техники" ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ СЕМЕННОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО Ю.О. Пономарев, аспирант кафедры агрономии и экологии СГСХА Научный руководитель: Прудникова А.Г., доктор сельскохозяйственных наук, проф...»

«РАЗРАБОТАНА УТВЕРЖДЕНА Кафедрой ботаники, почвоведения и Ученым советом биологического биологии экосистем факультета 6.03.2014, протокол № 9 13.03.2014, протокол № 5 ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ для поступающих на обу...»

«134 Электронное научное издание "Международный электронный журнал. Устойчивое развитие: наука и практика" вып. 2 (9), 2012, ст. 12 www.yrazvitie.ru Выпуск подготовлен по итогам Второй Международной конференции по фундаментальным проблемам устойчивого развития в системе "природа – общество – чело...»

«Геоэкология ЧЕРНЫЕ ЗЕМЛИ КАЛМЫКИИ: КОМПЛЕКСНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА ГИС Ташнинова Людмила Николаевна, кандидат биологических наук Институт аридных зон Южного научного центра РАН 358000, Российская Федерация, Республика К...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации ФГБОУ ВО "Красноярский государственный аграрный университет" М.А. Юдахина ПЧЕЛОВОДСТВО Методические указания Электронное издание Красноярск 2016 Рецензент Е.А. Козина, кандидат биологичес...»

«Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского Серия "Биология, химия". Том 27 (66). 2014. №5. Спецвыпуск. С. 63-69. УДК 502.753 ОСОБЕННОСТИ ЕСТЕСТВЕННОГО ВОЗОБНОВЛЕНИЯ КРЫМСКОЙ ПОПУЛЯЦИИ JUNIPERUS FOETI...»

«МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ЛИЦЕЙ №36" Г. КАЛУГИ РАЗВИТИЕ В УСЛОВИЯХ НЕДОСТАТКА ЙОДА В ПИЩЕ И ВОДЕ Автор работы: Левченко Алина, ученица 10 "Б" класса e-mail: lina.levchencko@yandex.ru Научный руководитель: Андрейчук Ольга Юрьевна, учитель биологии первой категории Калуга 2012 Содержание 1.Введ...»

«© 1995 г. М.Г. КОТОВСКАЯ, Н.В. ШАЛЫГИНА СДЕЛАЕТ ЛИ РОССИЙСКАЯ ЖЕНЩИНА СЧАСТЛИВЫМ СВОЕГО МУЖА? На первый взгляд, предлагаемая вниманию тема может показаться слишком камерной, даже бытовой. Однако она имеет весьма многоплановое научное содержание в контексте прогностики развития внутрисемейных отношений. Среди всех параметров изучения соврем...»

«1 ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ВОЗДЕЙСТВИЕ ВНЕСЕНИЯ В ПОЧВУ КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ ХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА НА КОНЦЕНТРАЦИЮ РАДИОНУКЛИДОВ В КОРМОВЫХ КУЛЬТУРАХ Тимофеева М.А., Казачкина М.Г. Научный руководитель профе...»

«КАЗАНСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНСТИТУТ ЭКОЛОГИИ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ Кафедра прикладной экологии О.В. НИКИТИН КОНТРОЛЬ ИСТОЧНИКОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА Конспект лекций Казань – 2015 УДК 504.064:...»

«Ученые записки Крымского федерального университета им. В. И. Вернадского Серия "Биология, химия". Том 1 (67). 2015. № 2. С. 143–155. УДК 712.3:635.92(477.75) КУЛЬТИВИРУЕМАЯ ДЕНДРОФЛОРА Г. БЕЛОГОРСКА (РЕСПУБЛИКА КРЫМ) Репецкая А. И., Савушкина И. Г., Колосюк Е. С. Таврическая академия ФГАОУ ВО...»

«1. Рекомендуемый список профилей направления подготовки 022000 Экология и природопользование:1. Экология 2. Природопользование 3. Геоэкология 4. Экологическая безопасность 2. Требования к результатам освоения основной образовательной программы Бакалавр по направлению подготовки 022000 – Эколог...»

«контроль радиорезистентности микрофлоры на производствах, где применяется радиационный метод стерилизации. В принципе подобная методика должна включать следующие этапы работы: 1) выделение производственной микрофлоры; 2) облучение смешанных культур в суббактерицидных дозах излучения с целью селекции радиорезистентны...»

«МУЛЬТИМЕДИЙНЫЕ ИНТЕРАКТИВНЫЕ РЕСУРСЫ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ: РЕАЛИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ* Феликс Освальдович Каспаринский, руководитель Лаборатории мультимедийных технологий Биологического ф...»

«Г.В. Пироговская, Хмелевский С.С., Сороко В.И., Исаева О.И. РУП "Институт почвоведения и агрохимии", г. Минск, Республика Беларусь Влияние удобрений с добавками микроэлементов, фитогормонов, гуминовых веществ и других биологически активных препаратов на урожайность и к...»

«КАЗАНСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНСТИТУТ ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ МЕДИЦИНЫ И БИОЛОГИ Кафедра биохимии и биотехнологии Н.И.АКБЕРОВА АНАЛИЗ ДАННЫХ СЕКВЕНИРОВАНИЯ ТРАНСКРИПТОМА И МЕТАБОЛОМА Учебно-методическое пособие Казань – 2014 Секвенирование : RNA-SEQ и метагеномика [необходимый софт: доступ к Интернету] RNA-Seq или секвенирова...»

«Образовательное учреждение высшего образования Тверской институт экологии и права Кафедра Финансов и менеджмента РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ) СТАТИСТИКА 080100.62 "Экономика" Направление подготовки Профиль подготовки "Финансы и кредит" Квалификация (степени) выпускника Бакалавр Тверь, 2014 Содержание Организацио...»

«"УТВЕРЖДАЮ" Первый проректор по учебной работе ФГБОУ ВПО "Алтайский государственный университет" Е.С. Аничкин "_" марта 2014 г. ПРОГРАММА вступительного испытания для поступающих на обучение по направлению подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре 06.06.01 – Биологические науки Предмет "Специальная дисциплина" ("Б...»

«0807944 FUBON Биологические кормовые добавки ANGGL Y G A S T CO.LTD. Animal Nutrition Division Содержание Компания на рынке биологических добавок на основе дрожжей 2 Селениум Ист 4 Актив Ист 7 Сель Ист 10 Бацилл Ист 14 Дрожжевой автолизат 16 МОС 17 \JFUBON Компания на рынке биол...»

«© 1992 г. Р.К. МЕРТОН СОЦИАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ И СОЦИАЛЬНАЯ СТРУКТУРА ГЛАВА VI. СОЦИАЛЬНАЯ СТРУКТУРА И АНОМИЯ До недавнего времени, причем, чем ближе к нашим дням, тем больше, было принято говорить о тенденции п...»

«УДК 631.453 ФИТОЭКСТРАКЦИЯ ЦИНКА РАСТИТЕЛЬНОСТЬЮ УРБОЭКОТОПОВ ГОРОДА КУРСКА В СРАВНЕНИИ С КУЛЬТУРНЫМИ РАСТЕНИЯМИ © 2013 Н. П. Неведров1, Е. П. Проценко2 аспирант каф. общей биологии и экологии e-mail: 9202635354@mail.ru докт. сельскохозяйственных наук, профессор каф. общей биологии и экологии e-mail: kaf-eco...»

«Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского Серия "Биология, химия". Том 24 (63). 2011. № 4. С. 224-243. УДК 574.42: 579.61:599.322/.324:614.446 АНТРОПОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ПР...»








 
2017 www.doc.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные документы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.