РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ
Лабораторный практикум
Выполнил:
студент группы ГД ЭИА – 13 З
--------------------
Проверил:
доцент, к.б.н. Тимофеев П.В.
Старый Оскол
Лабораторная работа №1. ИЗМЕРЕНИЕ И ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА
Необходимое оборудование: измеритель параметров микроклимата «МЕТЕОСКОП-М».
Цель работы
Научиться производить замеры микроклиматических параметров – температуры, влажности и скорости движения воздуха, тепловой нагрузки среды, а также выполнять оценку микроклиматических условий на соответствие гигиеническим нормативам.
Теоретическое введение
Температура и влажность, а также скорость движения, описывают физическое состояние воздуха и называются микроклиматическими (метеорологическими) параметрами. Микроклиматические факторы среды в значительной мере определяют теплообмен человека со средой и формируют тепловое состояние организма.
Обеспечение хорошего самочувствия, высокой работоспособности и сохранения здоровья требует оптимальных метеорологических условий. Однако, среда обитания человека, в общем, и производственная среда в частности, нередко характеризуются микроклиматическими условиями, которые оцениваются как нагревающие или охлаждающие.
С нагревающим микроклиматом человек сталкивается при работе в горячих цехах различных отраслей промышленности (металлургической, стекольной, пищевой и др.), а также на открытом воздухе в теплый период года.
Нагревающий микроклимат в зависимости от характера источника тепла подразделяется на преимущественно конвекционный и преимущественно радиационный нагревающий микроклимат. Конвекционный нагревающий микроклимат формируется при наличии больших масс незначительно нагретых объемов или поверхностей (в бумажной, красильной промышленности, в теплицах и др.). Количество тепла в этом случае хорошо отражается температурой воздуха.
Радиационный нагревающий микроклимат имеет место при наличии сильно нагретых предметов (металлургическое, литейное, кузнечное производство и др.). При оценке этого микроклимата помимо температуры воздуха, необходимо учитывать интенсивность теплового (инфракрасного) излучения.
Применяется интегральный показатель – тепловая нагрузка среды (ТНС). Этот показатель отражает сочетанное действие на организм человека параметров микроклимата (температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового (инфракрасного) излучение), выраженное одночисловым показателем в градусах Цельсия – ТНС-индекса.
Охлаждающий микроклимат является ведущим вредным фактором при нахождении на открытом воздухе в холодный период года, поскольку человек в своем эволюционном развитии не выработал устойчивости к холоду. Поэтому контроль и управление метеорологическими (микроклиматическими) факторами производственной среды является важной задачей обеспечения безопасности жизнедеятельности человека.
Измерение и контроль параметров микроклимата в производственных помещениях осуществляются в соответствии с МУК 4.3.2756-10. 4.3. Методы контроля. Физические факторы. Методические указания по измерению и оценке микроклимата производственных помещений. Методические указания.
Так, измерение параметров микроклимата необходимо проводить не менее трех раз в смену. Измерение проводят на рабочем месте работника. Температуру воздуха определяют на высотах О.1 и 1 м от пола при работе в позе «сидя» или на высотах 0,1 и 1,5 м при работе в позе «стоя». Относительную влажность и скорость движения воздуха измеряют на высотах 1 м (при позе «сидя») и 1,5 м (при позе «стоя»).
Для измерения параметров микроклимата используем измеритель параметров микроклимата «Метеоскоп-М».
Назначение прибора
Измеритель предназначен для измерения параметров микроклимата при проведении контроля санитарно-гигиенических требований к воздуху рабочей зоны и жилых помещений.
Устройство прибора
Составными частями измерителя являются:
1. измерительно-индикаторный блок – содержит датчик давления, аналогово-цифровой преобразователь, центральный процессор, блок управления процессором и жидкокристаллический алфавитно-цифровой дисплей;
2. сенсометрический щуп – содержит датчики температуры, влажности и скорости движения воздуха;
3. шаровой термометр – для измерения интенсивности инфракрасного излучения, ТНС-индекса, температуры поверхности;
4. блок питания измерителя от сети переменного тока 220В или заряда аккумуляторных батарей, установленных на измерителе.
Порядок проведения измерений
1. Подключить сенсометрический щуп и шаровой термометр к измерительно-индикаторному блоку.
2. Раздвинуть телескопическое устройство сенсометрического щупа и поместить головку щупа в место измерения параметров микроклимата. Сориентировать окно датчика скорости воздуха перпендикулярно ожидаемому направлению потока воздуха, причем датчик влажности должен быть сориентирован от потока и защищен от прямых солнечных лучей.
3. Включите измеритель, нажав и удерживая в течение 3 с кнопку «Вкл». На экране – текущая дата и время.
4. Нажмите кнопку «Старт». Начнется автотестирование измерителя. Если на дисплее напротив строк «Питание» и «Температура» отобразится значок «V», то можно продолжать работу, нажав кнопку «Старт». На экране – главное меню.
5. Активизировать пункт «измерить» в главном меню. На экране отображается следующая информация:
- текущее время;
- индикатор напряжения питания;
- результаты измерения параметров микроклимата:
Тв – температура воздуха в градусах Цельсия;
RH – относительная влажность воздуха в процентах;
V – скорость движения воздуха в м/с;
Р – атмосферное давление в мм.рт.ст.
6. Произвести необходимое количество замеров.
Порядок проведения работы
1. Изучить теоретическую часть.
2. Подготовить измеритель к работе.
3. Произвести измерения параметров микроклимата в двух контрольных точках:
- рабочее место преподавателя;
- рабочее место студента;
4. Сравнить измеренные параметры с нормативными значениями температуры, влажности и скорости движения воздуха, приведенными в таблицах 1-3 Приложения. Нормирование параметров микроклимата производится с учетом сезона года и физической тяжести труда. Выберите нормативы для соответствующего сезона года (теплый, холодный) для категории тяжести работ Iа (физически легкий труд).
ПРОТОКОЛ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА
Дата ________________ Время_______________
Условия во время замера ____________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
| Контрольная точка Показатели | №1 (рабочее место преподавателя) | №2 (рабочее место студента) |
| Температура воздуха, Тв,оС: | ||
| фактическая | ||
| нормативная оптимальная | ||
| нормативная допустимая верхняя | ||
| нормативная допустимая нижняя | ||
| Относительная влажность воздуха, RH,%; | ||
| фактическая | ||
| нормативная оптимальная | ||
| нормативная допустимая | ||
| Скорость движения воздуха, V, м/с: | ||
| фактическая | ||
| нормативная оптимальная | ||
| нормативная допустимая | ||
| Средняя температура поверхностей, Тп, оС | ||
| фактическая | ||
| нормативная оптимальная | ||
| нормативная допустимая | ||
| Интенсивность теплового излучения, J, Вт/м2 | ||
| фактическая | ||
| нормативная допустимая | ||
| ТНС-индекс, оС | ||
| фактический | ||
| нормативный |
Заключение_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________
Рекомендации__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Приложение
Таблица 1 - Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений (СанПиН 2.2.4.548-96, извлечение)
| Период года | Категория работ по уровням энергозатрат, Вт | Температура воздуха, оС | Температура поверхностей, оС | Относительная влажность, % | Скорость движения воздуха.м\с |
| Холодный | Ia (до 139) Iб (140-174) IIa(175-232) IIб (233-290) III (более 290) | 22-24 21-23 19-21 17-19 16-18 | 21-25 20-24 18-22 16-20 15-19 | 60-40 60-40 60-40 60-40 60-40 | 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 |
| Теплый | Ia (до 139) Iб (140-174) IIa(175-232) IIб (233-290) III (более 290) | 23-25 22-24 20-22 19-21 18-20 | 22-26 21-25 19-23 18-23 17-21 | 60-40 60-40 60-40 60-40 60-40 | 0,1 0,2 0,3 0,3 0,4 |
Таблица 2 – Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений (СанПиН 2.2.4.548-96, извлечение)
| Период года | Категория работ по уровню энерготрат, Вт | Температура
воздуха, оС 
| Температура поверхностей, оС | относительная влажность воздуха, % | Скорость движения воздуха, м/с | ||
| диапазон ниже оптимальных величин | диапазон выше оптимальных величин | для температур воздуха ниже оптимальных | для температур воздуха выше оптимальных | ||||
| не более | |||||||
| холодный | Ia (до 139) | 20,0-21,9 | 24,1-25,0 | 19,0-26,0 | 15-75 | 0,1 | 0,1 |
| Iб (140-174) | 19,0-20,9 | 23,1-24,0 | 18,0-25,0 | 15-75 | 0,1 | 0,2 | |
| IIa(175-232) | 17,0-18,9 | 21,1-23,0 | 16,0-24,0 | 15-75 | 0,1 | 0,3 | |
| IIб (233-290) | 15,0-16,9 | 19,1-22,0 | 14,0-23,0 | 15-75 | 0,2 | 0,4 | |
| III (более 290) | 13,0-15,9 | 18,1-21,0 | 12,0-22,0 | 15-75 | 0,2 | 0,5 | |
| теплый | Ia (до 139) | 21,0-22,9 | 25,1-28,0 | 20,0-29,0 | 15-75 | 0,1 | 0,2 |
| Iб (140-174) | 20,0-21,9 | 24,1-28,0 | 19,0-29,0 | 15-75 | 0,1 | 0,3 | |
| IIa(175-232) | 18,0-19,9 | 22,1-27,0 | 17,0-28,0 | 15-75 | 0,1 | 0,4 | |
| IIб (233-290) | 16,0-18,9 | 21,1-27,0 | 15,0-28,0 | 15-75 | 0,2 | 0,5 | |
| III (более 290) | 15,0-17,9 | 20,1-26,0 | 14,0-27,0 | 15-75 | 0,2 | 0,6 |
Таблица 2 - Допустимые величины интенсивности теплового облучения поверхности тела работающих от производственных источников
| Облучаемая поверхность тела, % | Интенсивность теплового облучения, Вт/м, не более |
| 50 и более | |
| 25-50 | |
| не более 25 |
Таблица 3 - Рекомендуемые величины интегрального показателя тепловой нагрузки среды
(ТНС-индекса) для профилактики перегревания организма
| Категория работ по уровню энергозатрат | Величины интегрального показателя, °С |
| Iа (до 139) | 22,2-26,4 |
| Iб (140-174) | 21,5-25,8 |
| IIа (175-232) | 20,5-25,1 |
| IIб (233-290) | 19,5-23,9 |
| III (более 290) | 18,0-21,8 |
Лабораторная работа №2.
ИЗУЧЕНИЕ СИСТЕМ ОСВЕЩЕНИЯ. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫЛЮКСМЕТРА-ЯРКОМЕРА
Необходимое оборудование: прибор комбинированный ТКА-ПКМ, система общего искусственного освещения с газоразрядными лампами, система естественного освещения.
Цель
Изучить различные системы производственного освещения, а также устройство и принцип работы люксметра-яркомера.
Теоретическое введение
Световое излучение это электромагнитное излучение в диапазоне длин волн 380…760 нм (видимая часть спектра). Свет чрезвычайно важен для человека, поскольку обеспечивает зрительное восприятие действительности, дающее человеку 90% информации об окружающем мире.
Основными физическими параметрами светового излучения являются:
§ лучистый поток Ф – мощность лучистой энергии в оптическом диапазоне частот, Вт;
§ световой поток F – мощность световой энергии, оцениваемая по зрительному восприятию, люмен (лм);
§ сила света J – пространственная объективная плотность светового потока в пределах телесного угла, кандела (кд);
§ освещенность Е – плотность светового потока на освещаемой поверхности, люкс (лк);
§ яркость L – сила света, излучаемая единицей площади поверхности в определенном направлении, кандела / метр квадратный (кд/м2).
Для обеспечения хорошего светового климата в рабочей зоне применяются системы естественного и искусственного освещения.
Существуют две конструкции системы естественного освещения:
· через светопроемы в наружных стенах – боковое освещение (одно- и двустороннее);
· через остекленную часть кровли (фонари) – верхнее освещение.
Естественным источником света является солнце; различают прямую радиацию и рассеянную (рассеянный свет небосвода). Солнечный свет полихроматический, раскладывается на семь основных цветов; самый коротковолновый цвет – фиолетовый, самый длинноволновый – красный.
Искусственные системы освещения применяются при недостаточном естественном освещении. Источником искусственного света являются лампы: накаливания, газоразрядные (люминесцентные и высокого давления); светодиодные. Лампы устанавливаются в светильники, которые выполняют функции по удержанию и питанию лампы.
Назначение прибора. Прибор предназначен для измерения освещенности и яркости в видимой части спектра протяженных объектов накладным методом. Используется при санитарном и техническом надзоре в жилых и производственных помещениях.
Устройство и принцип работы. Прибор состоит из двух функциональных блоков, соединенных многожильным кабелем:
1. фотометрическая головка с фотоприемными устройствами и батарейным отсеком;
2. блок обработки сигнала с переключателем каналов измерений и жидкокристаллическим индикатором (ЖКИ).
Принцип работы прибора заключается в преобразовании фотоприемным устройством оптического излучения в электрический сигнал с последующей цифровой индикацией числовых значений освещенности и яркости.
Проведение измерения
1. Проверить наличие элемента питания.
2. Измерение освещенности:
- расположите фотометрическую головку прибора в плоскости измеряемого объекта. Проследите за тем, чтобы на окна фотоприемников не падала тень;
- включите прибор в режим работы «Освещенность». Появление на ЖКИ символа «1» информирует о превышении освещенности установленного энергетического диапазона и о необходимости перехода на следующие пределы измерений. Выберите необходимый диапазон и считайте измеренное значение освещенности.
3. Измерение яркости:
- расположите фотометрическую головку прибора параллельно плоскости измеряемой поверхности на расстоянии 1…4 мм, так чтобы входные окна фотоприемника были обращены на поверхность;
- включите режим «Яркость». Выберите необходимый диапазон измерений. Считайте с индикатора значение яркости.
4. Выключите прибор поворотом выключателя.