Методи і обладнання для контролю мікрокліматичних умов на робочих місцях

Вступ

Лекція № 16

Тема 16: «Методи та обладнання для проведення контролю параметрів мікроклімату, рівня вібрації, шуму, освітленості на робочих місцях»

Як відомо,працездатність людини та її самопочуття залежать від низки виробничих факторів. Так на стан здоров’я працюючих впливають як мікроклімат, так і шум, вібрація, освітленість на робочому місці. Негативно впливати можуть й інші шкідливі та небезпечні фактори трудового процесу.

При виконанні трудових обов’язків виробниче середовище утворюється головним чином у виробничих приміщеннях – замкнутому просторі у спеціально призначених будинках та спорудах, де постійно (протягом змін) або періодично (протягом частини робочого дня) здійснюється трудова діяльність людей

Суттєвою складовою виробничого середовища є мікроклімат виробничих приміщень – умови внутрішнього середовища цих приміщень, які впливають на тепловий обмін працюючих з оточенням шляхом конвенції, кондукції, теплового випромінювання та випаровування вологи. Ці умови визначаються поєднанням температури, відносної вологості та швидкості руху повітря, температури оточуючих людину поверхонь та інтенсивністю теплового (інфрачервоного) опромінення.

Вимірювання параметрів мікроклімату проводять на робочих місцях і в робочій зоні на початку, у середині та наприкінці робочої зміни. При коливаннях мікрокліматичних умов, пов’язаних з технологічним процесом та іншими причинами, вимірювання проводять з урахуванням найбільших і найменших величин термічних навантажень протягом робочої зміни.

Вимірювання здійснюються не рідше 2-х разів на рік (у теплий та холодний періоди року), у порядку поточного санітарного нагляду, а також підчас прийняття нового технологічного устаткування до експлуатації, внесенні технічних змін до конструкції діючого устаткування, організації нових робочих місць тощо.

Вимірювання температури проводять у кількох характерних точках приміщення на робочих місцях на рівні 1,3 - 1,5 м від підлоги і в різний час впродовж зміни. За значної різниці температур у зоні дихання та біля ніг виконують додаткові вимірювання на рівні 0,15 - 0,2 м від підлоги. Точки вимірювань, як правило, не повинні розташовуватися ближче 1 м від джерел тепла та стін приміщення

Температура поверхонь огороджуючих конструкцій (стін, стелі, підлоги) або обладнання (екранів тощо), зовнішніх поверхонь технологічного устаткування вимірюються приладами, які діють за принципом термоелектричного ефекту.

Інтенсивність теплового випромінювання вимірюють приладами з чутливістю в інфрачервоному діапазоні, що діють за принципом термо-, фотоелектричного та інших ефектів, або визначаються розрахунковим методом за температурою джерела.

Для вимірювання поточних значень температури використовують різні термометри (ртутний, спиртовий, електричний тощо) і термографи. Найбільші та найменші значення температури за певний період часу фіксують відповідно максимальним або мінімальним термометром. Прилади і методи вимірювання температур повітря не повинні мати похибку більше ±5 °С.

При замірах температури вище 0⁰С слід користуватися ртутними термометрами, тому що ртуть при нагріванні розширюється рівномірно, а спирт – нерівномірно. При температурі нижче – 39⁰С ртуть замерзає; спирт не замерзає навіть при температурі нижче – 100⁰С. Тому для виміру низьких температур необхідно користатися спиртовими термометрами.

Широко застосовуються електричні термометри, які мають ряд переваг порівняно з рідинними (висока чутливість, можливість вимірювання на відстані та з'єднання з автоматичними пристроями). За принципом дії їх поділяють на термометри опору та термоелектричні термометри.

. Для поточного запису температури повітря використовують термограф. Приймаючою частиною термографів М-16АС (рис 1) та М-16АНє зігнута біметалева пластина, що зв’язана за допомогою важеля зі стрілкою з пером. Запис температур виконується на стрічці, яка намотана на барабан, що приводить у дію часовий механізм. Тривалість одного оберту барабана в приладі М-16н – 176 годин.

Рис. 1. Термограф М-16АС.

При встановленні всіх приладів для вимірювання температури необхідно виключити вплив на них інфрачервоних промінів від оточуючих поверхонь, температура яких відрізняється від температури повітря.

Для виміру справжньої температури повітря в умовах теплового випромінювання користуються парним термометром, який складається з двох ртутних термометрів. Поверхня резервуару зі ртуттю одного з них зачорнена, а другого – покрита шаром срібла. Зачорнений термометр поглинає падаючі на нього теплові промені, а сріблястий – відбиває їх. Справжня температура повітря Тп визначається за формулою:

Т п =Т r - K (Tr - Tc), (1)

де Тс – показання сріблястого термометра;

Т r – показання чорненого термометра;

К – константа парного термометра (визначається по паспорту приладу).

Також інтенсивність теплового випромінювання визначають актинометром. Одна з його конструкцій являє собою ледь зігнуту пластинку з константана (термостабільний сплав на основі міді з додаванням нікелю та мангану), вкриту платиновою черню і закріплену на основі з інвара (сплав нікелю та заліза), який має незначний коефіцієнт розширення. Під впливом теплового випромінювання пластинка прогинається і зв'язана з нею стрілка відхиляється. Шкала відградуйована у кДж/(м³с).

Для вимірювання відносної вологості використовують гігрометри і гігрографи.

Абсолютну вологість розраховують за показниками "сухого" і "вологого" термометрів стаціонарного, аспіраційного або електронного психрометра. Ці прилади і методи вимірювання вологості повітря не повинні мати похибку більше±5% при вимірюванні тривалістю не більше 5хв.

Стаціонарний психрометр Августа ( рис. 2 ) складається з двох однакових ртутних термометрів: сухого і вологого. Резервуар вологого термометра обгорнутий батистом або іншою гігроскопічною тканиною, кінець якої розміщений у наповненій дистильованою водою скляночці.

Рис.2 – Схема статичного психрометра (Августа)

Сухий термометр показує температуру навколишнього повітря, вологий – більш низьку температуру внаслідок випаровування води з поверхні його резервуару.

Абсолютна вологість повітря розраховується за формулою:

K = f - a (tc - t в) B, (2)

де f – максимальна насиченість водної пари при температурі вологого термометра, г/м³;

tc – показання сухого термометра, ^оС;

t в – показання вологого термометра, ^оС;

В – барометричний тиск, мм.рт.ст.;

а – психрометричний коефіцієнт (для зовнішнього повітря – 0,00074, для повітря закритих приміщень – 0,0011).

Гігрометри використовуються для прямого визначення відносної вологості.

Волосяні гігрометри сконструйовані на здатності людської волосини завдяки її гігроскопічності подовжуватись у вологому повітрі і скорочуватись у сухому повітрі.

Волосяний гігрометр МВ -1 являє собою рамку, на якій вертикально натягнутий спеціально оброблений знежирений волос, закріплений одним кінцем на металевій рамці, другим – на вісі стрілки. При зміні довжини волоса під впливом зміни відносної вологості повітря стрілка гігрометра переміщується вздовж шкали і вказує відсоток відносної вологості повітря.

Конденсаційний гігрометр М -56 складається із сенсора і поєднаного з ним електричним кабелем вимірювального містка в окремому кожусі. Принцип його дії засновано на охолодженні металевого дзеркальця вологою, що конденсується з оточуючого повітря.

Поява осадку на дзеркальці призводить до виникнення електричної провідності між електродом і дзеркальцем, що приводить в дію стрілку вказуючого приладу.

У плівковому гігрометрі М -39 – чутливим елементом служить гігроскопічна органічна плівка-мембрана, жорсткий центр якої з’єднаний із передаточним механізмом приладу. Принцип дії гігрометра полягає у зміні пружних деформацій плівкового датчика під впливом зміни вологості повітря. Ці деформації передаються з допомогою кінематичної системи на стрілку, яка переміщується відносно шкали.

Термогігрографи використовують для одночасного автоматичного запису температури і відносної вологості повітря. Практично це сукупність двох записуючих приладів з одним барабаном.

Правильність даних гігрометра та гігрографа необхідно періодично перевіряти за показниками аспіраційного психрометра.

Швидкість руху повітря у робочій зоні вимірюють різними анемометрами. Для вимірювання малих швидкостей руху повітря використовують кататермометри (теплові анемометри) та електроанемометри. Крильчасті анемометри застосовують для вимірювання швидкостей руху повітря у межах від 0,3 до 5,0 м/с, чашкові — від 1 до 20 м/с, а індукційні — від 2 до 30 м/с.

Швидкість руху повітря у вентиляційних системах вимірюють аеродинамічними анемометрами. Прилади та методи вимірювання рухливості повітря не повинні мати похибку більше ±0,1 м/с.

У чашковому анемометрі (рис.3а) приймальною частиною є хрестовина з чотирма півкулями, закріпленими на вертикальній осі і захищеними від механічних ушкоджень дротяним захистом. Під дією руху повітря півкулі обертаються, що реєструється лічильником, який включається аретиром (вмикачем). Межі вимірів 9-20 м/с, поріг чутливості – 0,8м/с. Чашкові анемометри застосовують при вимірах великих швидкостей повітря і в умовах, коли напрям руху повітря часто змінюється або повітря турбулентне.

Крильчасті анемометри (рис.3б) використовують при вимірах швидкостей 0,5-10 м/с і односпрямованому русі повітря. Крильчасті анемометри складаються з легкого колеса з алюмінієвими лопатями, що закріплені під певним кутом на осі, яка зв'язана черв'ячною передачею з механізмом обертання стрілок циферблата, проградуйованого у метрах. Анемометр встановлюють так, щоб вісь колеса була паралельною потокові повітря, і вмикають одночасно анемометр та секундомір на 30 - 60 секунд. Швидкість руху повітря визначають за графіком у паспорті приладу залежно від кількості обертів стрілок протягом секунди.

Рис. 3 – Анемометри:

а – чашковий; б – крильчатий

Індукційні анемометри працюють за принципом вимірювання кутової швидкості обертання вертушки методом електричного індукційного тахометра. Малі швидкості руху повітря (менше 0,5 м/с) звичайно вимірюють кататермометрами (тепловими анемометрами). Робота цих приладів базується на визначенні охолоджувальної здатності повітря при середній температурі людського тіла.

Особливу групу приладів складають аеродинамічні анемометри, що діють за принципом трубки Піто. Їх, як правило, застосовують для оцінювання швидкостей руху повітряних потоків у вентиляційних каналах. Малі швидкості можна вимірювати за допомогою електроанемометра ЕА-2М. Цей прилад працює за принципом вимірювання опору терморезистора при зміненні його температури залежно від швидкості повітряного потоку.

Дата добавления: 2013-12-13