Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Введение

Данные указания предназначены для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» для студентов всех курсов. Работы выполняются на лабораторных стендах и состоят из изучения основ гигиены труда на рабочем месте.

Представленные схемы являются исходными, простейшими, легко реализуемыми. После выполнения работы необходимо составить отчет следующего содержания:

1. Наименование и цель работы.

2.  Описание проблемы, поднятой в лабораторной работе.

3. Схема эксперимента.

4. Данные эксперимента в виде таблиц и графиков.

5. Вывод по работе.

 

Лабораторная работа № 3

«ИССЛЕДОВАНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ»

Цель работы – ознакомиться с методами измерения освещенности, характеристиками источников света и исследовать осветительные условия. Уметь рассчитывать их для рабочих мест, знать порядок нормирования.

 

I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Оптическая система глаза создает на сетчатке, устилающей глазное дно, уменьшенное обратное действительное изоб­ражение предметов. В результате фотохимических реакций, происходящих в нервных окончаниях, и создаваемых ими то­ковых импульсов в сознании человека возникает ощущение света. Орган зрения различает предметы благодаря разнице яркостей их и фона, на котором они рассматриваются. Постоянное перенапряжение зрения, как прави­ло, приводит к его ослаблению.

Неблагоприятное влияние на зрение оказывает не только недостаточность и неравномерность освещения во времени и пространстве, но и слишком большая яркость поверхностей, находящихся в поле зрения. Чрезмерное световое раздраже­ние вызывает чувство ослепленности.

Освещение, используемое при трудовой деятельности, называют производственным.

Оно бывает:

- естественным: обусловлено прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода. Оно меняется в зависимости от географической широты, времени суток, степени облачности, прозрачности атмосферы. По устройству различают: боковое, верхнее, комбинированное.

- искусственным: создаётся искусственными источниками света (лампа накаливания и т. д.). Применяется при отсутствии или недостатке естественного освещения.

По назначению бывает: рабочим, аварийным, эвакуационным, охранным, дежурным. По устройству бывает: местным, общим, комбинированным. Использовать только местное освещение нельзя.

Рациональное искусственное освещение должно обеспечивать нормальные условия для работы при допустимом расходе средств, материалов и электроэнергии.

При недостаточности естественного освещения используется совмещенное освещение. Последнее представляет собой освещение, при котором в светлое время суток используется одновременно естественный и искусственный свет.

 

II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

 

Приборы и установка

Для измерения освещенности применяют люксметры. Отечественная промышленность в настоящее время выпускает большой ряд цифровых люксметров, но для этих целей применяются также и стрелочные приборы с электромагнитной измерительной головкой

Люксметр-пульсометр – это модернизированный «Росучприбором» люксметр Ю-116 (Ю-117). Особенностью фотоэлементов большинства люксметров то, что он обеспечивает точность показаний только в том случае, если свет падает на него под углами нее более 60° к нормали, проведенной к плоскости фотоэлемента. Это объясняется тем, что чувствительность фотоэлемента к свету, падающему под углом более 60° к нормали, проведенной к плоскости фотоэлемента, не соответствует закону косинуса. В этом случае, на фотоэлемент люксметра следует надеть косинусную насадку.

Люксметры Ю-116 и Ю-117 снабжены гальванометром М 2027-5 и фотодатчиком Ф55С.

Диапазон температур эксплуатации: –10 ¸ +35С°, влажность: 80% при 20±5 С°. Начальные значения диапазонов отмечены на шкале точкой.

Пределы допускаемых основных погрешностей в диапазонах 5-30 и 17-100 лк (без насадок) - ±10% от измеренной величины.

Для увеличения измеряемого диапазона освещенности используются светофильтры, устанавливаемые перед конусной насадкой. Светофильтр частично поглощает световой поток. Замеренная в этих условиях освещенность определяется как произведение показаний люксметра на коэффициент светофильтра. Можно пользоваться таблицей 3:

Таблица 3

Диапазоны измерения люксметров Ю-116, Ю-117

 

Диапазон люксметра	Насадки к фотодатчику	Общий коэффициент ослабления
5-30 17-100	Без насадок и открытым фотоэлементом	1
50-300 170-1000	К, М	10
500-3000	К, Р	100
5000-30000 17000-100000	К, Т	1000

К – косинусная насадка;

М, Р, Т – 10, 100, 1000 светофильтры, соответственно совместно с насадкой К.

Увеличение основной погрешности при переходе на диапазон 50-300; 170-3000; 1700-10000; 5000-30000;17000-100000 лк (с насадками) не превышает 5% от измеряемой величины.

Таблица 4

Пределы допускаемой косинусной погрешности

 

Угол падения света (град)	Предел допускаемой погрешности( %) от измеряемой величины
	С насадкой	Без насадки
60 80	±7 ±15	10 не нормируется

 

Время успокоения стрелки не более 4 с.

Поскольку спектральный состав различных источников света не однороден, приходится вводить поправочный коэффициент на его цветность (табл. 5).

 

Таблица 5

Значения коэффициента поправки на цветность источников света для люксметров типа Ю-116 и Ю-117

 

Источники света	Значения k
Люминесцентные лампы типа:
ЛБ	1,17
ЛД, ЛДЦ	0,99
ЛХБ	1,15
ЛЕ	1,01
ЛХЕ	0,98
Лампы типа ДРЛ	1,09
Металлогалогенные лампы типа:
ДРИ400	1,22
ДРИ1000	1,06
ДРИЗ500	1,03
ДНаТ	1,23
Лампы накаливания	1,0

 

Люксметр-пульсаметр Ю-117 позволяет также измерять коэффициент пульсации, для этого переключатель режима измерения необходимо поставить в положение «Кп,%», а переключатель диапазонов в положение «100».

Люксметр-пульсаметр Аргус 07 - предназначен для измерения освещенности, создаваемой естественным светом и различными источниками искусствен­ного освещения, и коэффициента пульсаций излучения искус­ственного освещения.

При этом источники освещения могут быть расположены произвольно относительно люксметра. Показание коэффициента пульсаций индицируется в процентах, при этом прибор определяет максимальное, минимальное и среднее значение освещенности пульсирующего излучения и рассчитывает значение коэффициента пульса­ций. Отсчет освещенности и коэффициента пульсации ведется одновременно по индикаторной шкале.

Стенд для исследования осветительных условий на ра­бочем месте состоит из двух основных частей. Первая –уп­равляющая, включает в себя ЛАТР, вольтметр, схему вклю­чения люминесцентного светильника (рис. 3) с переключате­лем на лампу накаливания. Вторая часть – установка для исследования стробоскопического эффекта. Состоит из трех люминесцентных ламп (20 Вт, 220 В), двигателя со стробоско­пическим диском и панели управления. На панели управле­ния можно выполнить подключение ламп к одной фазе или к разным фазам трехфазной сети.

Лабораторная работа № 4

«ИССЛЕДОВАНИЕ

ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ШУМА»

Цель работы – изучить характеристики, основы измере­ний и методику санитарно-гигиенической оценки производ­ственного шума при проведении аттестации рабочих мест

 

Принятые обозначения

ИШ	– источник шума;
ПС	– предельный спектр;
СКЗ	– среднее квадратическое значение;
УЗД	– уровень звукового давления;
fв	– верхняя граничная частота октавной полосы;
fН	– нижняя граничная частота октавной полосы;
fСГ	– среднегеометрическая частота октавной по­лосы;
Р	– мгновенное значение звукового давления, Па;
Р0	– пороговая величина звукового давления, Па;
дБ	– децибел (десятая часть бела), единица измерения уровня звукового давления;
дБА	– децибел «А» – величина, полученная с применением частотной характеристики «А» шумомера;
LР	– уровень звукового давления, дБ;
LIN	– уровень звукового давления, измеренный шумомером без применения частотной коррекции;
LА	– уровень звука, дБА (на характеристике «А»);
LЭКВ	– эквивалентный уровень звука, дБА;
LОКТ	– октавный уровень звукового давления, дБ;
Lt	– поправка на время действия шума, дБ (дБА);
L(AI)max	– уровень звука, измеренный на характеристике IMPULS шумомера

Цель работы – изучить характеристики, основы измере­ний и методику санитарно-гигиенической оценки производ­ственного шума при проведении аттестации рабочих мест.

 

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Характеристика шума

Под шумом понимают звук или комплекс звуков, раздра­жающе действующих на человека и/или мешающих восприя­тию полезных сигналов. Физиологически шум определяется реакцией организма на звуки. Установлено, что диапазон частот колебаний звуковых волн, воспринимаемых ухом человека, находится в пределах 16–20 000 Гц. Звук с частотой ниже 16 Гц называется инфразвуком, а с частотой выше 20 000 Гц – ультразвуком. С физической точки зрения разницы между шумом и звуком нет. Поэтому встречающиеся на практике шумы мож­но рассматривать как сумму простых гармонических тонов. Распространяясь в атмосфере, звуковые волны возбуждают колебания избыточного давления в точке наблюдения по сравнению с атмосферным. Эти колебания, действуя на ба­рабанную перепонку уха, воспринимаются в виде слышимого звука.

Описанный процесс характеризуется среднеквадратическим значением звукового давления за время Т (рис. 1):

                     ,                 (1)

где p(t) – звуковое давление в момент времени t.

Основными параметрами, харак­теризующими шум в какой-либо точке пространства, явля­ются уровень звукового давления L_Р (дБ) и частота f (Гц). Звуковое давление, воспринимаемое ухом человека как звук, лежит в широких пределах: отношение его величины на болевом пороге к давлению на пороге слышимости состав­ляет 10⁶ раз. Такими величинами неудобно пользоваться на практике. В этом заключается одна из причин, почему для измерения звукового давления применяют единицу децибел (дБ) – десятую часть бела.

Рис. 1 – Определение среднеквадратического давления

 

Единица бел названа в честь американского ученого А. G. Bell. Величина, выраженная в децибелах, называется уровнем звукового давления и опре­деляется выражением:

                                                   (2)

где p₀ – величина звукового давления на пороге слыши­мости частоты 1000 Гц, p₀=2∙10^-5 Па.

Единицей частоты колебаний f является герц (Гц), т. е. одно полное колебание в секунду. Принято шум харак­те­ри­зовать зависимостью уровня звукового давления в де­цибелах от частоты. Такое представление называется ча­стотным спектром или просто спектром.

Характер спектра производственного шума определяется максимальным уровнем звукового давления в диапазоне частот:

– до 300 Гц – низкочастотный;

– более 300 Гц до 800 Гц – среднечастотный;

– свыше 800 Гц – высокочастотный.

Говоря о спектре, необходимо указывать ширину частот­ных полос, в которых производилось его определение. При оценке безопасности труда применяется октава. Октава – это такая полоса, верхняя f_В и нижняя f_Н граничные часто­ты которой связаны отношением f_В/f_Н=2. Полоса пропу­скания характеризуется среднегеометрической частотой f_СГ. С учетом приведенного отношения среднегеометрическая ча­стота октавы определяется в виде:

          (3)

Значения среднегеометрических частот стандартизовано, поэтому из приведенной последовательности можно определить все частотные характеристики октавной полосы.

Рис. 2 – Спектральная характеристика шума

 

По числу октавных полос в спектре шумы разделяют на широкополосные, с непрерывным спектром более одной ок­тавной полосы (такой спектр имеет шум подвижного со­става при движении по бесстыковому пути или водопада) и тональные, когда в шуме слышатся дискретные тона (свист, вой сирены и т. п.). Сопоставление спектров показано на рис. 2.

По временным характеристикам шумы могут быть по­стоянные, УЗД которых за рабочий день (рабочую смену) изменяется не более, чем на 5 дБ (дБА), и непостоянные – колеблющиеся во времени, прерывистые и импульсные, раз­ность максимального и минимального уровней которых пре­вышает 5 дБ (дБА).

В отличие от колеблющегося прерывистый шум действует лишь часть рабочего времени, например, в ритме технологи­ческого процесса. Импульсный шум на слух воспринимается как отдельные кратковременные звуки с резким нарастанием и спадом уровня звукового давления, например, работа отбойного молотка, удары.

НОРМИРОВАНИЕ ШУМА

 

Производственный шум оказывает негативное влияние на организм человека, вызывая перегрузку нервной системы. Повышенные уровни звукового давления приводят к заболеваниям сердечно-сосудистой и эндокринной систем, а также желудочно-кишечного тракта (гастрит, язвенная болезнь).

Действие повышенных уровней шума на протяжении 10-15 лет может привести к развитию профессионального заболевания – тугоухости. Кроме того, превышение норм шума на рабочем месте оператора приводит к снижению внимания и повышенной утомляемости, что сказывается на надежности выполняемых им операций – растет число ошибок. Естественной защитой от вредного действия шума организм не обладает!

Вредность шума как фактора производственной среды диктует необходимость ограничивать его уровни на рабочих местах. Ограничение (нормирование) в зависимости от ха­рактера шума осуществляется методом предельных спектров и/или методом уровня звука.

 

Рис. 3 – Вид некоторых предельных спектров

 

Метод предельных спектров. Предельным спектром (ПС) называется совокупность безопасных значений УЗД на сред­негеометрических частотах 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000 и 8000 Гц. Графически предельный спектр представляет­ся плавной кривой, которая характеризует «равновредность» указанных совокупностей (рис. 3). Применяется этот метод для нор­мирования постоянного шума.

Каждому предельному спектру присваивается номер, численно равный уровню зву­кового давления в октавной полосе этого спектра с частотой fсг = 1000 Гц. Например, ПС-55 означает, что данному спектру соответствует уровень звукового давления (УЗД) равный 55 дБ на среднегеометрической частоте 1000 Гц. Описание рабочих мест и соответствующие им предельные спектры приведены в приложении 1.

Таблица 1

Уровни звука некоторых источников шума

Описание источника	Уровень звука, дБА
Порог слышимости	0–10
Шелест листвы	10–20
Шепот на расстоянии 1 м	30–40
Фон в комнате днем (в городе)	40–50
Тихая речь (подсказка)	50–60
Громкая речь (скандал)	60–70
Улица с интенсивным движением	70–80
Цех машиностроительного завода	90–100
Оркестровая музыка (фортиссимо)	100–110
Работа пневматического инструмента	110–120
Порог болевого ощущения	120–130

 

Значения УЗД в предельном спектре установлены из расчета действия шума на протяжении рабочей смены – 8 ч. При этом максимальный предельный спектр при 8-часовом рабо­чем дне не может быть выше ПС-75. Если продолжительность t дей­ствия постоянного шума за смену менее 8 часов (480 мин), то к октавным уровням L_okt предельного спектра прибавляется поправка L_i, определяемая выражением:

L_i =101g (480/t).                             (4)

Полученный спектр называют допустимым и результаты измерения шума на рабочем месте сравнивают с ним. Рабочие места и соответствующие им предельные спект­ры установлены ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ. Шум. Общие тре­бования безопасности и Изменением № 1 к нему (табл. П1). Сопоставив измеренный октавный спектр постоянного шума с предельным, определяют соответствие условий труда тре­бованиям безопасности и, в случае превышения нормы, не­обходимую эффективность мероприятий по снижению шума:

 

Таблица 2

Эффективность мероприятий по снижению шума

Перечень мероприятий	Эффективность, дБ на частотах
	низких	высоких
Расположение шумного оборудования в от­дельном помещении	25-35	40-50
Установка шумных агрегатов на виброизоля­торах в жестком кожухе	5-15	20-40
Звукоизоляции источника жестким кожухом	5-15	20-30
Экранирование источника шума	3-5	8-15
Обработка поверхностей помещения звукопоглощающим материалом	3-5	6-10
Звукоизоляции источника мягким кожухом (стеклоткань/брезент)	3-5	5-7

Метод уровней звука является основным при нормирова­нии непостоянного шума. Измеряется уровень звука шумомером с включенной характеристикой «А». На основе результатов измерения шума в дБА рассчитывают экви­валентный уровень звука L_ЭКВ, который является основной характеристикой непостоянного шума. Этот метод приме­няется также для ориентировочной оценки постоянного шу­ма в ходе инспекторского контроля безопасности труда на рабочем месте.

Для ориентировки в величинах уровней звука, которые встречаются на практике, может служить табл. 1.

 

РЕЗУЛЬТАТОВ

 

Измеряемые параметры

Методы измерения шума в производственных помещениях и на территориях предприятий во всех отраслях народного хозяйства установлены стандартом ГОСТ 12.1.050–86. ССБТ. Методы измерения шума на рабочих местах. Стан­дартом установлены измеряемые и рассчитываемые величи­ны в зависимости от временных характеристик шума (рис. 4).

Постоянный шум. При постоянном шуме измеряются октавные уровни звукового давления L (дБ) и уровень зву­ка L_А (дБА) на характеристике «медленно» шумомера.

Непостоянный шум. Измеряемые параметры определяют­ся типом непостоянного шума. Для колеблющегося во времени и прерывистого шума измеряют эквивалентный L_экв и максимальный уровень звука дБА на характеристике «медленно» шумомера.

При импульсном шуме определяют эквивалентный уро­вень L_ЭКВ на характеристике «медленно» и макси­мальный уровень звука дБА I на характеристике «им­пульс» шумомера.

Рис. 4 – Классификация производственного шума

 

Измерение уровня звука в дБА проводится с использова­нием корректирующей схемы «A» (рис. 5). Частотная ха­рак­те­ристика ее соответствует чувствительности уха челове­ка, которая зависит от частоты звука.

 

Рис. 5 – Корректирующие характеристики шумомера

 

Кривая представляет собой равное восприятие звуков человеком в осях «УЗД-ча­стота». Ее изменение показывает, что относительная чув­ствительность уха растет с повышением частоты. Следова­тельно, при равных УЗД тот из рассматриваемых источников оказывает большее воздействие, частота которого выше.

 

Методика измерения шума

Измерения должны проводиться на установленных по­стоянных рабочих местах или в точке рабочей зоны, наибо­лее частого пребывания работающего (для непостоянного ра­бочего места). Микрофон шумомера располагают на высоте 1,5 м над уровнем пола/рабочей площадки при выполнении работы стоя или на высоте уха, если работа выполняется сидя. Мембрана микрофона направляется в сторону источ­ника с наибольшим УЗД и располагается на расстоянии бо­лее 0,5 м от оператора, проводящего измерения.

Результаты измерения шума на рабочем месте должны быть характерны для шумового воздействия за рабочую смену (рабочий день). В связи с этим устанавливается не­обходимая продолжительность измерений. Так, для оценки постоянного шума достаточно периода получения одного октавного спектра и отсчета уровня звука, дБА.

Колеблющийся во времени шум должен измеряться по­ловину рабочей смены (рабочего дня) или полный техноло­гический цикл. Допускается общая продолжительность его измерения 30 мин, состоящая из трех циклов каждый по 10 мин. На протяжении любого из перечисленных периодов времени через минимально возможные и постоянные интер­валы (например, Δt = 3 с) регистрируют уровни звука в дБА. Полученный массив данных используют для расчета эквивалентного уровня звука (см. п. 3.3.2).

Для импульсного шума период измерений установлен 30 мин, а для прерывистого – полный цикл характерного изменения УЗД. Например, для компрессора пневмопочты, работающего периодически, циклом следует считать период от начала рабочего процесса, включая простой, до следую­щего пуска компрессора.

Проведение измерений должно осуществляться при ра­боте не менее 2/3 установленного в исследуемом помещении единиц технологического оборудования в характерном режи­ме работы. При этом должно работать и вспомогательное оборудование, являющееся источником шума (установки вен­тиляции и кондиционирования воздуха, душирующие устрой­ства, воздушные завесы и пр.).

 

Обработка результатов

3.3.1. Определение общего уровня работающих источников

Как правило, шум на рабочем месте определяется рабо­той нескольких источников. При этом их УЗД (или уровни звука) могут различаться по величине или быть равными. Зная уровень звукового давления L_i, создаваемый работой отдельно каждым источником, можно определить общий уровень при одновременной работе всех, не проводя измере­ний. Для этого применим общее выражение энергетического суммирования

                               (5)

При равенстве УЗД нескольких источников, создаваемый их совместной работой общий уровень определяется в виде:

                         (6)

где п – число источников шума с равной величиной УЗД, L – уровень звукового давления одного источника, дБ или уровень звука дБА.

Расчеты L_СУМ по формуле (5) можно заменить последо­вательным нахождением добавки к наибольшему УЗД. Для этого, предварительно, значения уровней располагают в по­рядке убывания.

По разности уровней L₁-L₂ (L₁>L₂) пер­вых двух источников находят поправку DL, которую ариф­метически складывают с наибольшим из уровней – L_i. Эту поправку можно определить по табл. 3 или графически (рис. 6).

 

Таблица 3

Нахождение поправки DL

 

Разность двух уровней, дБ, дБА	Добавка к большему УЗД	Разность двух уровней, дБ, дБА	Добавка к большему УЗД
0	3,0	6	1,0
1	2,5	7	0,8
2	2,0	8	0,6
3	1,8	10	0,4
4	1,5	15	0,2
5	1,2	20	0

 

Далее, за наибольший УЗД принимают полученную сумму и описанные действия повторяют для всех п источников. При этом, если L₁-L₂>10 дБ, то добав­кой от уровня L₂ можно пренебречь в силу ее малости. Ес­ли же L₁ = L₂, то для расчета применить выражение (6). Аналогичным образом обрабатываются уровни звука в дБА.

 

3.3.2 Расчет эквивалентного уровня звука

Расчет эквивалентного уровня звука L_экв непостоянного шума основан на определении продолжительности действия дискретных уровней L_a в общем времени измерения Т. Для этого полученные отсчеты в дБА (п. 3.2) классифицируют по группам с интервалом 5 дБА со средним уровнем интерва­ла L_i. Так, в группу с L_i=65 дБА входят все уровни от 63 до 67 дБА, а в группу с L_i =70 дБА – уровни звука от 68 до 72 дБА и т. д.

 

Рис. 6 – Определение добавки при суммировании уровней

 

Зная Δt – интервал считывания значении L_a опреде­ляют продолжительность действия t_i=Δt∙ k ( k – число дискретных зна­чений уровня звука в интервале L_i) уровней каждой группы и, наконец, эквивалентный уровень звука для всех п групп:

 

                     (7)

 

3.3.3 Усреднение результатов измерений

Для повышения достоверности необходимо трижды измерить уровень с последующим усреднением ре­зультата. Среднее значение трех измеренных величин вы­числяется по формуле:

,               (8)

где L_i – измеренные уровни звукового давления, дБ или уровни звука, дБА; i = 1, 2, 3.

Если разность отдельных измерений не превышает 5 дБ, то результат можно получить как среднеарифметическое зна­чение усредняемых уровней.

 

ХАРАКТЕРИСТИКА ЛАБОРАТОРНОЙ

УСТАНОВКИ

Шумомер

Для измерения уровня звукового давления или уровня звука исследуемого шума применяется точный импульсный шумомер PSI-202. Он представляет собой переносной при­бор, питание которого осуществляется от источника постоян­ного тока напряжением 6,5-9 В. Шумомер снабжен конденсатор­ным микрофоном и способен измерять уровни звукового дав­ления от 30 до 150 дБ.

Шумомер имеет характеристики А, В, С и LIN, предназначен­ные для предварительной оценки частотного состава иссле­дуемого шума. Это позволяет оценивать шум одним числом с наименованием фильтра. Наиболее употребляемой из перечисленных является ха­рактеристика «A», при включении которой значительно снижается чувствительность шумомера в области низких ча­стот, что соответствует частотной чувствительности уха че­ловека. Оценка шума с применением этой характеристики предусмотрена стандартом с представлением результата, на­пример, в виде 60 дБА. Это означает, что шум измерялся с применением фильтра А, а результат измере­ния составил 60 дБ.

Принцип работы шумомера состоит в сле­дующем: звуковое давление действует на мембрану микро­фона, в результате на его выходе создается переменное электрическое напряжение, пропорциональное звуковому давлению.

Далее сигнал усиливается, проходит частотную фильтрацию и вновь усиливается. До формирования резуль­тата сигнал интегрируется, обрабатывается детектором и за­тем отображается измерительным прибором. Органы управления шумомером приведены на рис. 7. Центральный переключатель 4 поворотом по часовой стрелке от исходного положения включает питание прибора, позво­ляет провести его калибровку и выбрать реализуемую функ­цию в одном из трех секторов в соответствии с выбранной постоянной интегрирования.

Переключение диапазона измерений осуществляется по­воротными переключателями 1 и 2 с отображением начала отсчета в окне 8. Последовательность переключения аттенюаторов, управляемых ручками 1 и 2, должна строго соблюдаться для предупреждения повреждения шумомера и получения ложных показаний.

 

Рис. 7 – Расположение органов управления шумомера

и октавного фильтра

 

Переключатель 3 служит для проверки состояния блока питания (левое положение) и калибровки шумомера (пра­вое положение) по показанию стрелочного прибора 5. При проведении измерений данный переключатель должен зани­мать среднее положение.

Применение остальных органов управления задачами ла­бораторной работы не предусмотрено.

 

Анализатор частот

Анализатор (фильтр) предназначен для исследования частотного состава шума. Он представляет собой полосовой октавный фильтр OF-101, который обеспечивает частотный анализ сиг­нала на среднегеометрических частотах 31,5 Гц – 16 кГц. Схема фильтра выполнена в виде пассивного четырехполюс­ника с регулируемой частотной характеристикой. Полный ра­бочий диапазон частот от 22,4 Гц до 22,4 кГц разделен на 10 полос шириной в октаву (см. п. 1).

Выбор среднегеометрической частоты фильтра осуществ­ляется поворотным переключателем 6 (рис. 7), а согласо­вание внешней активной нагрузки – переключателем 7, ко­торый в режиме лабораторного стенда должен быть установ­лен в положение 600 Ом.

 

Генератор шума

Генератор шума (рис. 8) собран на объемных элемен­тах и представляет собой регулируемый по частоте и мощ­ности транзисторный широкополосный усилитель шумов электронной схемы. Он предназначен для питания двух ис­точников, расположенных в камере и моделирующих шум производственного оборудования. Включение генератора в сеть производится тумблером 7, а источников шума 1 и 2 – тумблерами 8 и 9.

Перечисленные органы управления расположены на лице­вой панели прибора. Поворотными ручками 1, 2 и 3 можно менять частотный состав и уровень в шумовой камере по усмотрению преподавателя.

 

 Рис. 8 – Общий вид генератора шума:

 

1 – регулятор низких частот; 2 – регулятор уровня; 3 – регулятор верхних частот; 4, 5, 6 – сигнальные лампы; 7 –тумблер включения установки; 8, 9 –тумблеры включения соответственно второго и первого источников шума

 

ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

Лабораторная работа состоит из двух вариантов с временнόй характеристикой шума, определяемых преподавателем:

– вариант «А» – непостоянный шум (оценка по эквивалентному уровню звука);

– вариант «Б» – постоянный шум (оценка по предельному спектру).

 

Рис. 9 – Алгоритм проведения измерений

Подготовка установки к измерениям

Подготовка приборов к измерениям заключается в уста­новке органов управления в исходное положение, проверке блока питания и не зависит от варианта задания.

1) Шумомер (рис. 7):

– переключатели 1 и 2 поочередно вращать влево до упора (в окне 8 виден индекс Ñ);

– переключатель 3 должен занимать среднее положение;

– поворотный переключатель 4 выбора режимов работы установить на «0».

2) Анализатор (рис. 7 – внизу):

– переключатель 6 выбора среднегеометрической часто­ты анализа установить на отметку 31,5 Гц;

– переключатель 7 перевести в крайнее левое положе­ние.

3) Генератор шума (рис. 8):

– положения переключателей 1–3 задаются преподава­телем.

Для проверки блока питания шумомера установить пе­реключатель 3 на индекс -||-, а переключатель 4 – по­вернуть на один щелчок по ходу часовой стрелки. При нор­мальной величине питающего напряжения стрелка измери­тельного прибора 5 расположится в секторе с соответствую­щим обозначением. В противном случае обратиться к препо­давателю. Вернуть переключатель 3 в среднее положение. Измерительная установка к работе готова.

Измерение уровня звука

Последовательность операций при измерениях опреде­ляется поставленной задачей. Предварительно, установите временнýю характеристику шума исследуемого источника. Для этого необходимо выполнить следующие операции (от исходного положения органов управления шумомера):

– включить питание генератора тумблером 7 и иссле­дуемого источника шума (тумблером 8 или 9);

– установить переключатель 4 шумомера на индекс «A» в секторе с временной характеристикой LANGSAM ( S);

– сделать один щелчок по ходу часовой стрелки пере­ключателем 1 шумомера и далее следовать указаниям опе­рационной табл. 4.

Для получения результата суммировать число в окне 8 и показание стрелочного прибора шумомера. Описанную процедуру повторить трижды для усреднения результата в соответствии с п. 3.3.3 и занести результат усреднения в пос­ледний столбец табл. Б2 бланка задания (см. приложение 2). Отметьте макси­мальное и минимальное значения уровня звука по показа­ниям измерительного прибора 5.

 

 

Таблица 4

Операционная таблица

(переключать до положения стрелки между 0 и +10 дБ)

 

 

Положение стрелки измерительного прибора шумомера	Число в окне 8 шумомера (рис. 7)
	80 или больше		70 или меньше
Левее 0 дБ шкалы прибора	вращать переключатель 1 по часовой стрелке	вращать переключатель 2 по часовой стрелке
Правее +10 дБ шкалы прибора	вращать переключатель 1 против часовой стрелки	вращать переключатель 2 против часовой стрелки

 

Сделайте заключение о временной характеристике шума (п. 1) и в соответствии с блок-схемой на рис. 9 выберите алгоритм последующих действий.

 

В. Расчет суммарного уровня

По указанию преподавателя заполните левый столбец ис­ходных уровней таблицы раздела «Расчет суммарного уров­ня…» бланка-задания (приложение 2), а в правом проставьте присвоенные обозначения по условию L₁>L₂. Пользуясь приведенным графиком, получите величину поправки D L и определите УЗД, создаваемый одновременной работой заданных источ­ников. Занесите результат в строку ΣL.

 

K

2 k

4 k

8 k

Предприятия, учреждения и организации

1. Творческая деятельность, руководящая работа с повышенными требованиями, научная деятельность, конструирование и проектирование, программирование, преподавание и обучение, врачебная деятельность: рабочие места в помещении дирекции проектно-конструктор­ских бюро расчетчиков, программистов вычислительных машин, в лабораториях для теоретических работ и обработки данных, приема больных в здравпунктах

86

71

61

54

49

45

42

40

38

50

2. Высококвалифицированная работа, требующая сосредоточенности, административно-управ­лен­ческая деятельность, измерительные и аналитические работы в лаборатории: рабочие места в помещениях цехового управленческого аппарата, в рабочих комнатах конторских помещений, лабораториях

93

79

70

63

58

55

52

50

49

60

3. Работа, выполняемая с часто получаемыми указаниями и акустическими сигналами, работа, требующая постоянного слухового контроля, операторская работа по точному графику с инструкцией: диспетчерская работа; рабочие места в помещениях диспетчерской службы, кабинетах и помещениях наблюдения и дистанционного управления с речевой связью по телефону, машинописных бюро, на участках точной сборки, на телефонных и телеграфных станциях, в помещениях мастеров, в залах обработки информации на вычислительных машинах

96

83

74

68

63

60

57

55

54

65

4. Работа, требующая сосредоточенности, работа с повышенными требованиями к процессам наблюдения и дистанционного управления производственными циклами:

рабочие места на пультах и кабинах наблюдения и дистанционного управления без речевой связи по телефону; в помещениях лабораторий с шумным оборудованием, в помещениях для размещения шумных агрегатов вычислительных машин

103

91

83

77

73

70

68

66

64

75

5. Выполнение всех видов работ (за исключением перечисленных в п.п. 1-4 и аналогичных им) на постоянных рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятий

107

95

87

82

78

75

73

71

69

80                                            

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

(продолжение)

Приложение 3

Таблица 3.1

Рабочее место, участок	Уровень звука, дБА		Источники шума	Число работающих:
	измеренный	норма		всего	женщин

Санитарно-гигиеническая оценка шума на рабочем месте

 

Таблица 3.2

Класс условий труда в зависимости от уровня шума на рабочем месте

Лабораторная работа № 1

«ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ»

Цель работы – ознакомить студентов с приборами, научить исследовать метеорологические условия в рабочих помещениях и определять оптимальные параметры воздушной среды.

 

I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

Терморегуляция это процесс поддержания организмом человека температуры тела на уровне 36,6 0С независимо от температуры внешней среды.

Теплообмен является одним из основных видов взаимодействия организма человека и окружающей его среды.

Все виды энергии внутри организма человека переходят в тепловую энергию. При употреблении пищи тепловая энергия является результатом распада в органах пищеварения человека белков, жиров и углеводов, тепловая энергия образуется в результате работы мышц.

При расщеплении внутри организма 1 г белков выделяется 4,1 ккал, 1 г жиров – 9,3 ккал и 1 г углеводов – 4,1 ккал тепла.

При выполнении тяжёлой физической работы человек, как правило, затрачивает работу в объёме свыше 290 Вт, которая частично выделяется в виде тепловой энергии в окружающую среду.

Переход тепла от одного предмета к другому при соприкосновении их поверхностей называется теплопроводностью. Тепло перемещается от более тёплого к более холодному предмету. Ощущение прикосновения к «тёплому» или «холодному» предмету связано с направлением движения тепла за счёт процесса теплопроводности. Лучшими проводниками тепла являются металлы, а к худшим проводникам тепла относятся газы.

Человек выделяет тепло в окружающую среду, в основном, через кожу и дыхание. Через кожу тепло выделяется за счёт конвекции, излучения и испарения пота (теплота парообразования составляет 0,58 ккал или затраты энергии 0,59 Вт/ч на 1 г пота).

Конвекция представляет собой процесс переноса тепла от предмета, окружённого жидкой или газообразной средой, в окружающую среду. Поток тепла идёт от более тёплых к более холодным участкам среды. Если температура воздуха выше температуры тела, тепло будет передаваться телу. Когда тело окружено неподвижным воздухом, от кожи отходит тёплый воздух, переходя в окружающее пространство, переносит при этом как молекулы воздуха, так и тепловую энергию.

Такой процесс называется свободной конвекцией. Если окружающий воздух при этом движется, то такой процесс называется принудительной конвекцией. Этим объясняется, что при сильном ветре температура воздуха ощущается более низкой, чем в действительности.

Излучение тепла происходит в форме электромагнитных волн (инфракрасное излучение). Излучающая способность поверхности связана с её свойствами как излучателя, тело человека хорошо поглощает и также хорошо излучает инфракрасное (тепловое) излучение.

Испарение воды (пота) с поверхности тела охлаждает поверхность вследствие затраты энергии на переход жидкости в газообразное состояние. Почти в любых условиях окружающей среды вода непрерывно испаряется с поверхности тела и составляет важный механизм теплоотдачи. Объём потери воды организмом зависит от внешних условий (факторов), особенно от температуры и влажности воздуха.

Дыхание одна из важнейших физиологических функций человека, обеспечи­вающее жизнедеятельность организма за счёт обогащения кровеносной сис­темы кислородом воздуха.

В покое число дыхательных движений в минуту колеблется в пределах 12...24, а объём лёгочной вентиляции - в пределах 4...10 л, чаще 6...8 л.. При выполнении физической ра­боты объём вентиляции лёгких возрастает в несколько раз и может быть уве­личен до 100...150 л/мин за счёт учащения дыхания и, главным образом, уве­личения глубины вдоха. Чем выше объём выдыхаемого воздуха, тем больше теплоотдача в окружающую среду.

Состояние организма, при котором количество образовавшегося в нём тепла равно количеству тепла, выделенного во внешнюю среду за тот же промежуток времени, называют состоянием теплового равновесия. Такое состояние организма является наиболее благоприятным для его жизнедеятельности.

Одним из необходимых условий нормальной жизнедеятельности человека является обеспечение в помещениях нормальных метеорологических условий, оказывающих существенное влияние на тепловое самочувствие человека.

Метеорологические условия в производственных помещениях, или их микроклимат, зависят от теплофизических особенностей технологического процесса, климата, сезона года, условий вентиляции и отопления.

Под микроклиматом производственных помещений понимается климат окружающей человека внутренней среды этих помещений, который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих его поверхностей.

Перечисленные параметры – каждый в отдельности и в совокупности – оказывают влияние на работоспособность человека, его здоровье.

Человек постоянно находится в процессе теплового взаимодействия с окружающей средой. Для нормального течения физиологических процессов в организме человека необходимо, чтобы выделяемое организмом тепло отводилось в окружающую среду. Когда это условие соблюдается, наступают условия комфорта и у человека не ощущается беспокоящих его тепловых ощущений - холода или перегрева.

 

1. Параметры микроклимата. Термины и определения

Условия микроклимата в производственных помещениях зависят от ряда факторов:

- климатического пояса и сезона года;

- характера технологического процесса и вида используемого оборудования;

- условий воздухообмена;

- размеров помещения;

- числа работающих людей и т.п.

Микроклимат в производственном помещении может меняться на протяжении всего рабочего дня, быть различным на отдельных участках одного и того же цеха.

В производственных условиях характерно суммарное (сочетанное) действие параметров микроклимата: температуры, влажности, скорости движения воздуха.

В соответствии с СанПиНом 2.2.4.548 – 96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» параметрами, характеризующими микроклимат, являются:

- температура воздуха;

- температура поверхностей (учитывается температура поверхностей ограждающих конструкций (стены, потолок, пол), устройств (экраны и т.п.), а также технологического оборудования или ограждающих его устройств);

- относительная влажность воздуха;

- скорость движения воздуха;

- интенсивность теплового облучения.

Температура воздуха, измеряемая в ⁰С, является одним из основных параметров, характеризующих тепловое состояние микроклимата. Температура поверхностей и интенсивность теплового облучения учитываются только при наличии соответствующих источников тепловыделений.

Влажность воздуха - содержание в воздухе водяного пара. Различают абсолютную, максимальную и относительную влажность.

Абсолютная влажность (А) - упругость водяных паров, находящихся в момент исследования в воздухе, выраженная в мм ртутного столба, или массовое количество водяных паров, находящихся в 1 м³ воздуха, выражаемое в граммах.

Максимальная влажность (F) - упругость или масса водяных паров, которые могут насытить 1 м³ воздуха при данной температуре.

Относительная влажность (R) - это отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах.

Скорость движения воздуха измеряется в м/с.

Тепловая нагрузка среды (ТНС) - сочетанное действие на организм человека параметров микроклимата (температура, влажность, скорость движения воздуха, тепловое облучение), выраженное одночисловым показателем в °С.

Производственные помещения - замкнутые пространства в специально предназначенных зданиях и сооружениях, в которых постоянно (по сменам) или периодически (в течение рабочего дня) осуществляется трудовая деятельность людей.

Рабочее место - участок помещения, на котором в течение рабочей смены или части ее осуществляется трудовая деятельность. Рабочим местом может являться несколько участков производственного помещения. Если эти участки расположены по всему помещению, то рабочим местом считается вся площадь помещения.

Холодный период года - период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха, равной +10 °С и ниже.

Тёплый период года - период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха выше +10 °С.

Среднесуточная температура наружного воздуха - средняя величина температуры наружного воздуха, измеренная в определённые часы суток через одинаковые интервалы времени. Она принимается по данным метеорологической службы.

Нагревающий микроклимат – сочетание параметров микроклимата (температура воздуха, влажность, скорость его движения, относительная влажность, тепловое излучение), при котором имеется нарушение теплообмена человека с окружающей средой, выражающееся в накоплении тепла в организме выше верхней границы оптимальной величины (0,87 кДж/кг) и/или увеличении доли потерь тепла испарением пота (>30%) в общей структуре теплового баланса, появлении общих или локальных дискомфортных тепловых ощущений (слегка тепло, тепло, жарко).

Охлаждающий микроклимат – сочетание параметров микроклимата, при котором имеется изменение теплообмена организма, приводящее к образованию общего или локального дефицита тепла в организме ниже верхней границы оптимальной величины (0,87 кДж/кг) в результате снижения температуры «ядра» и/или «оболочки» тела (температура «ядра» и «оболочки» тела – соответственно температура глубоких и поверхностных слоёв тканей организма).

Разграничение работ по категориям осуществляется на основе интенсивности общих энергозатрат организма в ккал/ч (Вт). Характеристика отдельных категорий работ (Iа, Iб, IIа, IIб,III) представлена в приложении 1.

 

Требования к организации контроля и методам измерения микроклимата

Измерения показателей микроклимата в целях контроля их соответствия гигиеническим требованиям должны проводиться в холодный период года - в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней температуры наиболее холодного месяца зимы не более чем на 5°С, в теплый период года - в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней максимальной температуры наиболее жаркого месяца не более чем на 5 °С. Частота измерений в оба периода года определяется стабильностью производственного процесса, функционированием технологического и санитарно-технического оборудования.

При выборе участков и времени измерения необходимо учитывать все факторы, влияющие на микроклимат рабочих мест (фазы технологического процесса, функционирование систем вентиляции и отопления и др.). Измерения показателей микроклимата следует проводить не менее 3 раз в смену (в начале, середине и в конце). При колебаниях показателей микроклимата, связанных с технологическими и другими причинами, необходимо проводить дополнительные измерения при наибольших и наименьших величинах термических нагру­зок на работающих.

Измерения следует проводить на рабочих местах. Если рабочим местом являются несколько участков производствен­ного помещения, то измерения осуществляются на каждом из них.

При наличии источников локального тепловыделения, охлаждения или влаговыделения (нагретых агрегатов, окон, дверных проёмов, ворот, открытых ванн и т. д.) измерения следует проводить на каждом рабочем месте в точках, мини­мально и максимально удалённых от источников термического воздействия.

В помещениях с большой плотностью рабочих мест, при отсутствии источников локального тепловыделения, охлаж­дения или влаговыделения, участки измерения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха должны распределяться равномерно по площади помещения в соответствии с табл. 12.

Таблица 12

Минимальное количество участков измерения температуры,

 относительной влажности и скорости движения воздуха

 

Площадь помещения, м2	Количество участков измерения
До 100	4
От 100 до 400	8
Свыше 400	Количество участков определяется расстоянием между ними, которое не должно превышать 10 м.

 

При работах, выполняемых сидя, температуру и скорость движения воздуха следует измерять на высоте 0,1 и 1,0 м, а относительную влажность воздуха - на высоте 1,0 м от пола или рабочей площадки. При работах, выполняемых стоя, температуру и скорость движения воздуха следует измерять на высоте 0,1 и 1,5 м, а относительную влажность воздуха - на высоте 1,5 м.

При наличии источников лучистого тепла тепловое облучение на рабочем месте необходимо измерять от каждого источника, располагая приёмник прибора перпендикулярно падающему потоку. Измерения следует проводить на высоте 0,5; 1,0 и 1,5 м от пола или рабочей площадки.

Температуру поверхностей следует измерять в случаях, когда рабочие места удалены от них на расстояние не более двух метров. Температура каждой поверхности измеряется аналогично измерению температуры воздуха.

Температуру и относительную влажность воздуха при наличии источников теплового излучения и воздушных потоков на рабочем месте следует измерять аспирационными психрометрами. При отсутствии в местах измерения лучистого тепла и воздушных потоков температуру и относительную влажность воздуха можно измерять психрометрами, не защищенными от воздействия теплового излучения и скорости движения воздуха. Могут использоваться также приборы, позволяющие раздельно измерять температуру и влажность воздуха.

Скорость движения воздуха следует измерять анемомет­рами вращательного действия (крыльчатые, чашечные и др.). Малые величины скорости движения воздуха (менее 0,5 м/с), особенно при наличии разнонаправленных потоков, можно измерять термо-электроанемометрами, а также цилиндрическими и шаровыми кататермометрами при защищённости их от теплового излучения.

Температуру поверхностей следует измерять контактными приборами (типа электротермометров) или дистанционными (пирометры и др.).

Интенсивность теплового облучения следует измерять приборами, обеспечивающими угол видимости датчика, близкий к полусфере (не менее 160°) и чувствительными в инфракрасной и видимой области спектра (актинометры, радиометры и т. д.).

Диапазон измерения и допустимая погрешность измерительных приборов должны соответствовать требованиям табл.13.

Таблица 13

Требования к измерительным приборам

Наименование показателя	Диапазон измерения	Предельное отклонение
Температура воздуха по сухому термометру, С	От -30 до 50	+- 0,2
Температура воздуха по влажному термометру, С	От 0 до 50	+- 0,2
Температура поверхности, С	От 0 до 50	+-0,5
Относительная влажность воздуха, %	От 0 до 90	+- 5,0
Скорость движения воздуха, м/с	От 0 до 0,5 Более 0,5	+- 0,05 +- 0,1
Интенсивность теплового облучения, Вт/м2	От 10 до 350 Более 350	+- 5,0 +- 50,0

 

По результатам исследования необходимо составить протокол, в котором должны быть отражены общие сведения о производственном объекте, размещении технологического и санитарно-технического оборудования, источниках тепловыделения, охлаждения.

II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

 

Установка

Учебный стенд для исследования метеорологических параметров представляет собой стол. На него установлен кронштейн, с подвешенными психрометрами. На столе имеется пульт управления с тумблерами и индикаторными лампочками. Тумблер «Психрометр Ассмана» - включает вентилятор аспирационного психрометра, тумблер «Вентилятор» включает вентилятор, который служит для создания внешнего воздушного потока. Имеется измерительная линейка, или нанесенные на стенде отметки расстояний до вентилятора. Стенд подключается к розетке 220В. На столе могут находиться также различные электронные цифровые приборы для измерений.

 

Условия безопасности

 

GОсновным, возможным источником опасности является электрический ток. Поэтому соблюдайте правила электробезопасности.

GВентилятор имеет защитное ограждение, поэтому эксплуатировать его без ограждения запрещено, не приближайтесь к вентилятору с распущенными волосами.

GГрадусники психрометров в стеклянных трубках содержат ртуть. Будьте аккуратны.

 

Приборы

Для измерений температуры воздуха применяются термо­метры нескольких типов.

Обычный термометр (ртутный или спиртовой) использует­ся для измерения температуры воздуха только в данный мо­мент времени.

Шкала термометров большей частью имеет цену деления 0,5 или 0,2°С. По месту расположения шкалы термометры раз­деляются на палочные –с толстыми стенками капилляра, на которые непосредственно наносится шкала, и со вставной шкалой из молочного стекла, которая крепится внутри наружной стеклянной оболочки термометра.

Максимальный термометр применяется для установления наивысшей температуры, которая была в помещении между сроками наблюдения.

В этом термометре имеется сужение капилляра в месте сочленения его с резервуаром. Здесь столбик ртути, подняв­шийся яри повышении температуры, при последующем охлаж­дении воздуха отрывается от общей массы ртути в резервуа­ре и, таким образом, остается зафиксированным на достигну­том уровне шкалы.

Для проведения последующих измерений термометр необ­ходимо сильно встряхнуть, чтобы протолкнуть ртуть из капил­ляра до соединения с ртутью в резервуаре.

Минимальный термометр применяется для фиксации наинизшей температуры, которая была в помещении между сро­ками наблюдения.

Минимальный термометр имеет внутри капилляра свобод­но передвигающийся стеклянный штифтик. Если термометр перевернуть резервуаром кверху, штифтик под действием си­лы тяжести опустится только до конца столбика спирта, даль­нейшему движению его мешает поверхностная пленка, огра­ничивающая мениск. Если затем термометр расположить го­ризонтально, то при понижении температуры и укорачивании столбика спирта штифтик будет увлечен спиртом, а при по­вышении температуры спирт свободно обтекает его. Таким образом по грани штифтика, обращенной к мениску столба спирта, можно судить о минимальной температуре.

Для проведения последующих измерений термометр необ­ходимо слегка приподнять резервуаром кверху, чтобы штифтик снова дошел до мениска столба спирта. Далее термометр следует положить горизонтально на новое место измерения.

Парный термометр применяется для измерения темпера­туры воздуха в помещениях, имеющих источники значитель­ных тепловых излучений (кузнечные, прокатные цехи, котель­ные и т. п.).

При замерах температуры в таких помещениях показания термометров описанных типов не могут соответствовать ис­тинной температуре воздуха. Эти термометры будут показы­вать температуру поверхности самого термометра, нагревае­мого тепловыми излучениями.

Парный термометр состоит из двух термометров. У одного из них резервуар со спиртом посеребрен, а у другого –зачер­нен, поэтому один отражает основную часть лучистого тепла, а другой поглощает его.

Истинная температура воздуха в помещениях со значи­тельными тепловыми излучениями определяется по формуле

где  – показание «блестящего» термометра, °С;

 – градуировочиый фактор прибора, определяемый на заводе-изготовителе;

 – показание «черного» термометра, °С.

Для определения влажности воздуха применяются различного рода гигрометры и психрометры. Наиболее распространенными при измерениях влажности воздуха в рабочих помещениях являются психрометры Августа и Ассмана, волосяные или пленочные гигрометры, а также гигрографы.

Тесто-615 – прибор для измерения температуры и относительной влажности в помещении.

Включение и выключение прибора осуществляется белой сенсорной кнопкой «1/0» С измерительного зонда необходимо снять колпачок. С верхней строки снимаются данные по относительной влажности в %, а с нижней – температуры в °С. Кнопка «%/td» управляет размерностью измеряемых параметров. Смена режима измерения осуществляется другой кнопкой «HOLD/MAX/MIN». (Если вы попали в неизвестный режим, то выключите, а затем включите прибор).

 

Психрометр Августа – прибор для определения абсолютной влажности – состоит из двух термометров: «сухого» и «влаж­ного», установленных вертикально. Резервуар «влажного» термометра обернут кусочком батиста, свободный конец ко­торого опущен в сосуд с дистиллированной водой. С поверх­ности ткани все время испаряется влага, поддерживая таким образом термометр в среде насыщенных водяных паров.

На испарение воды расходуется некоторое количество теп­ла Q', отнимаемое от «влажного» термометра. Но в то же время количество тепла Q" передается этому термометру из окружающей среды. При равенстве Q' = Q" наблюдается ста­ционарное состояние «влажного» термометра. «Влажный» термометр при этом всегда (за исключением случая, когда от­носительная влажность равна 100%) дает меньшее показание, чем «сухой».

По закону Дальтона количество испаряющейся воды

где  – коэффициент пропорциональности, зависящий от скорости движения воздуха;

– упругость насыщенного пара при показании «влаж­ного» термометра, мм рт. ст.; по физическому смыс­лу Е' есть максимальная влажность при

 – абсолютная влажность, мм рт. ст.;

 – атмосферное давление, мм рт. ст.

Расход тепла на испарение Q' можно найти как произве­дение количества испаряющейся воды V на скрытую теплоту парообразования L

Приход тепла по закону теплообмена Ньютона

где h – коэффициент теплообмена, зависящий от скорости движения воздуха;

– соответственно показания «сухого» и «влажного» термометров психрометра, °С.

При стационарном состоянии психрометра Q' = Q", поэтому

откуда абсолютная влажность

Обозначив  через A, получим расчетную формулу для определения абсолютной влажности по психрометру Августа

где А –психрометрический коэффициент, зависящий от ско­рости движения воздуха около прибора.

Зная абсолютную влажность, можно определить и относи­тельную влажность R (%) по формуле

где Е – максимальная влажность или упругость насыщенно­го пара при температуре «сухого» термометра, мм рт. ст.

Численные значения Е', А, Е определяются по табл. 1, 2 приложения.

Для грубой оценки относительной влажности по показани­ям психрометра составлены особые психрометрические табли­цы и номограммы (рис. 2, 3 приложения).

Аспирационный психрометр Ассмана. Недостатком психрометра Августа является зависимость его показаний от непостоянной скорости движения воздуха вокруг резервуара «влажного» термометра. Указанного недостатка лишен психро­метр Ассмана.

В этом приборе резервуары обоих термометров помещены в двойных латунных никелированных трубках, которые яв­ляются ответвлениями одной длинной трубы. В верхнем кон­це ее установлена турбинка –вентилятор. Турбинка приво­дится в движение электрическим микродвигателем и создает около резервуара термометров стандартный воздушный по­ток.

На «влажный» термометр надевается батистовый колпа­чок, который перед опытом (за 4 минуты до отсчета) смани­вается дистиллированной водой. Показания обоих термомет­ров снимаются в установившемся режиме, т. е. когда при ра­ботающей турбинке положение ртутных столбиков стабилизи­ровалось. Формула для вычисления абсолютной влажности с достаточной степенью точности может быть написана так:

где и – соответственно температура «сухого» и «влаж­ного» термометров психрометра Ассмана.

Гигрометр – прибор для непосредственного определения относительной влажности воздуха. Приемной частью прибора является обезжиренный в эфире или спирте человеческий во­лос или специальная синтетическая пленка, которые через блок соединены с легкой стрелкой-указателем. При уменьше­нии относительной влажности приемная часть укорачивается, а при увеличении –удлиняется. Стрелка-указатель в соответ­ствии с этими изменениями перемещается вдоль шкалы, на которой нанесены деления от 0 до 100, указывающие процент относительной влажности.

Гигрометр является единственным прибором для определения влажности при отрицательных температурах.

Точность показаний гигрометра очень мала. Ошибки из­мерений могут доходить до 5%.

Измеритель влажности и температуры ИВТМ–7 (ИВТС-7) -прибор предназначен для измерения относительной влажности и температуры, а также для определения других температуро-влажностных характеристик воздуха.

В качестве чувствительного элемента измерителя температуры используется пленочный терморезистор, выполненный из никеля. Чувствительным элементом измерителя относительной влажности является емкостной датчик с изменяющейся диэлектрической проницаемостью. Принцип работы прибора основан на преобразовании емкости датчика влажности и сопротивления датчика температуры в частоту с дальнейшей обработкой ее с помощью микроконтроллера. Микроконтроллер обрабатывает информацию, отображает ее на жидкокристалическом индикаторе и одновременно выдает с помощью интерфейса RS – 232 на компьютер.

Прибор включается однократным нажатием кнопки F1 - на индикаторе появляются либо значение измеряемой температуры в °С, либо измеряемой относительной влажности в %.

Повторное нажатие кнопки F1 - приводит к последовательному изменению выводимых на индикатор величин: температура, относительная влажность, температура влажного термометра, влажность в г/м³, снова температура (Рис.) и т.д. Температура "влажного термометра", необходимая для вычислении температурного индекса WBGT.

 (Если случайно Вы нажали кнопку F2, то, чтобы перейти в режим измерения, надо нажать кнопку F1. Если вы случайно попали в неизвестный режим, выключите прибор кнопкой ВЫКЛ а, затем включите его кнопкой F1).

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица 1

Упругость водяного пара при нормальном давлении и полном насыщении при различных температурах

(значения Е' и Е)

Температура, °С	Упругость водяного пара, мм рт. ст.	Температура, °С	Упругость водяного пара, мм рт. ст.	Температура, °С	Упругость водяного пара, мм рт. ст.
-5	3.113	13	11.162	24	22.184
0	4.600	14	11.908	25	23.550
+5	6.543	15	12.699	30	31.548
6	7.103	16	13.536	40	54.906
7	7.513	17	14.421	50	91.982
8	8.045	18	15.357	60	148.791
9	8.574	19	16.346	70	233.093
10	9.165	20	17.391	80	354.643
11	9.762	21	18.945	90	525.392
12	10.457	22	19.659	95	633.692
		23	20.888	100	760.000

 

Таблица 2

Значения психрометрического коэффициента А в зависимости от скорости движения воздушного потока

Скорость движения воздушного потока, м/с	Психрометри­ческий коэффициент	Скорость движения воздушного потока, м/с	Психрометрический коэффициент
0.13	0.00130	0.80	0.00079
0 16	0.00120	2.30	0.00071
0.20	0.00110	3.00	0.00069
0.30	0.00100	4.00	0.00067
0.40	0.00090	5.00	0.00065

Примечание. В закрытых помещениях при скоростях воздушного потока ниже 0.13 м/с коэффициент А принимается равным 0.0011.

 

Рис. 2 – Номограмма для определения относительной влажности по показаниям психрометра Августа.

Левая шкала –показания «влажного» термометра, правая –«сухого»

 

Для проверки правильности применения номограммы ре­зультат можно сравнить с расчетом по формуле

 

Рис. 3. Номограмма для определения относительной влажности по оказаниям аспирациоиного психрометра.

Левая шкала –показания «влажного термометра, правая –«сухого»

 

Правильность результата, полученного с помощью номо­граммы, можно проверить по формуле

 

Учебно-методическое издание

Евгений Юрьевич Лозовский

Дмитрий Юрьевич Глинчиков

 

 

ГИГИЕНА ТРУДА

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

 

 

Подписано в печать                               Формат бумаги

Усл. печ. л.                                  Тираж 100 экз.

Заказ Изд. № 96-12

 

150048, г. Ярославль, Московский пр-т. д.151

 Типография Ярославского ж-д. техникума - филиала МИИТа

Введение

Данные указания предназначены для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» для студентов всех курсов. Работы выполняются на лабораторных стендах и состоят из изучения основ гигиены труда на рабочем месте.

Представленные схемы являются исходными, простейшими, легко реализуемыми. После выполнения работы необходимо составить отчет следующего содержания:

1. Наименование и цель работы.

2.  Описание проблемы, поднятой в лабораторной работе.

3. Схема эксперимента.

4. Данные эксперимента в виде таблиц и графиков.

5. Вывод по работе.

 

Лабораторная работа № 3

«ИССЛЕДОВАНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ»

Цель работы – ознакомиться с методами измерения освещенности, характеристиками источников света и исследовать осветительные условия. Уметь рассчитывать их для рабочих мест, знать порядок нормирования.

 

I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Оптическая система глаза создает на сетчатке, устилающей глазное дно, уменьшенное обратное действительное изоб­ражение предметов. В результате фотохимических реакций, происходящих в нервных окончаниях, и создаваемых ими то­ковых импульсов в сознании человека возникает ощущение света. Орган зрения различает предметы благодаря разнице яркостей их и фона, на котором они рассматриваются. Постоянное перенапряжение зрения, как прави­ло, приводит к его ослаблению.

Неблагоприятное влияние на зрение оказывает не только недостаточность и неравномерность освещения во времени и пространстве, но и слишком большая яркость поверхностей, находящихся в поле зрения. Чрезмерное световое раздраже­ние вызывает чувство ослепленности.

Освещение, используемое при трудовой деятельности, называют производственным.

Оно бывает:

- естественным: обусловлено прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода. Оно меняется в зависимости от географической широты, времени суток, степени облачности, прозрачности атмосферы. По устройству различают: боковое, верхнее, комбинированное.

- искусственным: создаётся искусственными источниками света (лампа накаливания и т. д.). Применяется при отсутствии или недостатке естественного освещения.

По назначению бывает: рабочим, аварийным, эвакуационным, охранным, дежурным. По устройству бывает: местным, общим, комбинированным. Использовать только местное освещение нельзя.

Рациональное искусственное освещение должно обеспечивать нормальные условия для работы при допустимом расходе средств, материалов и электроэнергии.

При недостаточности естественного освещения используется совмещенное освещение. Последнее представляет собой освещение, при котором в светлое время суток используется одновременно естественный и искусственный свет.

 

Источники искусственного света

Для искусственного освещения применяются в настоящее время электрические лампы: накаливания, люминесцентные ДРЛ, натриевые, ксеноновые и ряд других источников света.

Обычные лампы накаливания Б, БО, Г, ДС, ДСО, РН, ОП, ЗК, ЗШ, ИКЗ, А, ЖГ, ЖС, Ж, МО, ПВ, АСМН, СМН.

Лампы накаливания являются, пожалуй, самым распространенным источником света, используемым как в бытовых, так и в промышленных, общественных, административных и других видах светильников. В промышленности используются, когда нельзя применить другие виды источников света.

Галогенные лампы накаливания КГ, КГВ, КГК, КГП, КГМ, МНГ, КГМН, КГИ, КГЭИ, КГЗ, АКГ, КГД, КГТ.

Галогенные лампы накаливания используются в основном в кинематографии, телевидении, транспортных средствах, а также для специальных целей. Кроме того, галогеновые лампы могут быть использованы для местного и общего освещения помещений.

Люминесцентные лампы ЛБ*, ЛД*, ДТБЦЦ, ЛЕЦ, ЛГ, ЛЖ, ЛЗ, ЛК, ЛУФ*, КЛ*/УФ, ЛЭ*, КЛ*.

Используются в основном для местного и общего освещения жилых и общественных помещений. Представляет собой стеклянную трубку с двумя вольфрамовыми электродами, концы которых присоединены к четырем штырькам. В трубке находятся аргон и ртутные пары, давление которых при работе лампы состав­ляет 0,01 мм рт. ст. Внутренняя поверхность трубки покрыта слоем люминофора.

При электрическом разряде в трубке возникает излучение, в спектре которого преобладают ультрафиолетовые луч. Это излучение поглощается слоем люминофора, возбуждает его и вызывает фотолюминесценцию видимым светом. Спектральный состав света лампы зависит от выбранного состава люминофора.