Титульный лист Для лабораторной работы титульный лист оформляется следующим образом.В верхнем поле листа указывают полное наименование учебного заведения и кафедры, на которой выполнялась данная работа.
В среднем поле указывается вид работы, в данном случае лабораторная работа с указанием курса, по которому она выполнена, и ниже ее название. Название лабораторной работы приводится без слова тема и в кавычки не заключается.
Далее ближе к правому краю титульного листа указывают фамилию, инициалы, курс и группу учащегося, выполнившего работу, а также фамилию, инициалы, ученую степень и должность преподавателя, принявшего работу.
В нижнем поле листа указывается место выполнения работы и год ее написания (без слова год).
Цель работы должна отражать тему лабораторной работы, а также конкретные задачи, поставленные студенту на период выполнения работы. По объему цель работы в зависимости от сложности и многозадачности работы составляет от нескольких строк до 0,5 страницы.
Краткие теоретические сведения. В этом разделе излагается краткое теоретическое описание изучаемого в работе явления или процесса, приводятся также необходимые расчетные формулы. Материал раздела не должен копировать содержание методического пособия или учебника по данной теме, а ограничивается изложением основных понятий и законов, расчетных формул, таблиц, требующихся для дальнейшей обработки полученных экспериментальных результатов. Объем теоретических сведений не должен превышать 1/3 части всего отчета.
Описание экспериментальной установки и методики эксперимента. В данном разделе приводится схема экспериментальной установки с описанием ее работы и подробно излагается методика проведения эксперимента, процесс получения данных и способ их обработки.
Экспериментальные результаты. В этом разделе приводятся непосредственно результаты, полученные в ходе проведения лабораторных работ.
Анализ результатов работы. Раздел отчета должен содержать подробный анализ полученных результатов, интерпретацию этих результатов на основе физических законов. Следует сравнить полученные результаты с известными нормативными значениями. Если обнаружено несоответствие полученных результатов и теоретических расчетов или нормативных данных, необходимо объяснить возможные причины этих несоответствий.
Выводы. В выводах кратко излагаются результаты работы, их соответствие или несоответствие нормативным значениям, возможные причины несоответствия.
Отдельный отчет по каждой лабораторной работе оформляется на бумаге стандартного формата А 4 на одной стороне листа, которые сшиваются в скоросшивателе или переплетаются. Допускается оформление отчета по лабораторной работе только в электронном виде средствами Microsoft Office. Общий отчет оформляется в тетради на 24 страницы, титульный лист распечатывается и наклеивается на лицевую сторону обложки, на внутренней стороне обложки расчерчивается (или наклеивается) таблица, состоящая из трех разделов (№ работы, название лабораторной работы, отметка о выполнении). Оформление работ в виде отдельных отчетов или общего отчета (единой тетради) осуществляется по указанию преподавателя.
ОЦЕНКА УСЛОВИЙ ОСВЕЩЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
ПОМЕЩЕНИЙ И РАБОЧИХ МЕСТ ПРИ ПОМОЩИ ЛЮКСМЕТРА
Цель работы:
Изучение методики измерения характеристик освещенности рабочих мест и помещений при помощи люксметра.
Задачи:
1. Ознакомление с методикой измерения параметров световой среды при помощи люксметра.
2. Проведение измерений освещенности помешений.
3. Ознакомление с теоретическими материалами в области обеспечения безопасности жизнедеятельности при изменении параметров световой среды.
Порядок выполнения работы:
1.Ознакомиться с общими положениями, выписать основные термины и определения, единицы измерения.
2.Изучить принцип работы прибора.
3.Провести измерения в точках, указанных преподавателем, результаты измерений занести в таблицу, точки зафиксировать на схеме, сделать выводы (Раздел «ЗАДАНИЕ»).
Ответить на вопросы
1.Как найти коэффициетт естественного освещения
а) проводя измерения на улице и в помещениях;
б) проводя измерения только в помещениях?
2. Какими нормативными документами регламентируется освещенность?
3.Укажите основные виды освещения.
Задания
1.Найдите значение светового коэффициента для помещения лаборатории безопасности жизнедеятельности. Обоснуйте, насколько полученное значение соотетствует нормативам.
2.Составьте таблицу «Источники искусственного освещения».
Цель работы: ознакомиться с порядком нормирования и расчета естественного освещения, с приборами и методами определения на рабочих местах.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Освещение - получение, распределение и использование световой энергии для обеспечения благоприятных условий видения предметов и объектов. Оно влияет на настроение и самочувствие, определяет эффективность труда.
Рациональное освещение помещений и рабочих мест - одно из важнейших условий создания благоприятных и безопасных условий труда.
Около 80% из общего объема информации человек получает через зрительный аппарат. Качество получаемой информации во многом зависит от освещения: неудовлетворительное в количественном или качественном отношении 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 и пульсации освещенности ухудшают видимость и могут вызвать неадекватное восприятие наблюдаемого объекта.
В зависимости от источника света освещение может быть трех видов:
естественное, искусственное и совмещенное (смешанное).
СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСВЕЩЕНИЯ
Для гигиенической оценки освещения используются светотехнические характеристики, принятые в физике.
Видимое излучение - участок спектра электромагнитных колебании в диапазоне длин волн от 380-до 770 нм (1 нм =10-9 м), регистрируемых человеческим глазом.
Световой поток F -. мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею зрительному ощущению. За единицу светового потока принят люмен (лм).
| (1) |
Iа =dF/da
где: dF - световой поток (лм), равномерно распределяющийся в пределах телесного угла dw.
Единица - измерения силы света - кандела (кд), равная световому потоку в 1 лм (люмен).
Освещенность - поверхностная плотность светового потока, люкс (лк):
Е =dF/dS (2)
где: dS - площадь поверхности (м2), на которую падает световой поток dF.
Яркость В - поверхностная плотность силы света в заданном направлении. Яркость, являющаяся характеристикой светящиеся тел, равна отношению силы света в каком-либо направлении к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную к этому направлению.
В = Ia / dS cos а, (3)
где Iа - сила света, кд; dS - площадь излучающей поверхности, м2; а - угол между направлением излучения и плоскостью, град.
Единицей измерения яркости является кд/м2, это яркость такой плоской поверхности, которая в перпендикулярном направлении излучает силу света в 1 кд с площади 1 м2.
ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ
Искусственное освещение предусматривается в помещениях, в которых испытывается недостаток естественного света, а также для освещения помещения в те часы суток, когда естественная освещенность отсутствует.
По принципу организации искусственное освещение можно разделить на два вида: общее и комбинированное.
Общее освещение предназначено для освещения всего помещения, оно может быть равномерным или локализованным. Общее равномерное освещение создает условия для выполнения работ в любом месте освещаемого пространства. При общем локализованном освещении светильники размещают в соответствии с расположением оборудования, что позволяет создавать повышенную освещенность на рабочих местах.
Комбинированное освещение состоит из общего и местного. Его целесообразно устраивать при работах высокой точности, а также при необходимости создания в процессе работы определенной направленности светового потока. Местное освещение предназначено для освещения только рабочих поверхностей и не создает необходимой освещенности даже на прилегающих к ним участкам. Оно может быть стационарным и переносным. Применение только местного освещения в производственных помещениях запрещается, так как резкий контраст между ярко освещенными и неосвещенными местами утомляет зрение, замедляет скорость работы и нередко является причиной несчастных случаев.
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 или работы объектов жизнеобеспечения. Наименьшая освещенность, создаваемая аварийным 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 в количестве более 50 человек. Это освещение должно обеспечивать на полу основных проходов (или на земле) и на ступенях лестниц освещенность не менее 0,5 лк в помещениях и 0,2 лк на открытой территории.
Охранное освещение предусматривается вдоль границ территории, охраняемой в ночное время. Охранное освещение должно обеспечивать освещенность не менее 0,5 лк на уровне земли.
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 повышенной (по сравнению с естественным светом) интенсивностью в желто-красной области спектра. По конструкции лампы накаливания бывают вакуумные, газонаполненные, галогенные.
Общим недостатком ламп накаливания является сравнительно небольшой срок службы (менее 2000 часов) и малая световая отдача (отношение создаваемого лампой светового потока к потребляемой электриче- ской мощности) (8 - 20 лм/Вт). В промышленности они находят применение для организации местного освещения.
Наибольшее применение в промышленности находят газоразрядные лампы низкого и высокого давления. Газоразрядные лампы низкого давления, называемые люминесцентными, содержат стеклянную трубку, внутренняя поверхность которой покрыта люминофором, наполненную дозированным количеством ртути (30 - 80 мг) и смесью инертных газов под давлением около 400 Па. На противоположных концах внутри трубки размещаются электроды, между, которыми, при включении лампы в сеть, возникает газовый разряд, сопровождающийся излучением преимущественно в ультрафиолетовой области спектра. Это излучение, в свою очередь, преобразуется люминофором в видимое световое излучение. В зависимости, от состава, люминофора люминесцентные лампы обладают различной цветностью.
В последние годы появились газоразрядные лампы низкого.давления со встроенным высокочастотным преобразователем. Газовый разряд в таких лампах (называемый вихревым) возбуждается на высоких частотах (десятки кГц), за счет чего обеспечивается очень высокая светоотдача.
К газоразрядным лампам высокого давления (0,03 - 0,08 МПа) относят
• дуговые ртутные лампы (ДРЛ). В спектре излучения этих ламп преобладают составляющие зелено-голубой области спектра.
Основными достоинствами газоразрядных ламп является их долговечность (свыше 10000 часов), экономичность, малая себестоимость изготовления, благоприятный спектр излучения, обеспечивающий высокое качество цветопередачи, низкая температура поверхности. Светоотдача этих ламп колеблется в пределах от 30 до 105 лм/Вт, что в несколько раз превышает светоотдачу ламп накаливания.
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 свойствами фона.
Объект различения — рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, которые следует контролировать в процессе работы. Фон - поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон считается: светлым при коэффициенте отражения р светового потока поверхностью более 0,4; средне светлым при коэффициенте отражения от 0,2 до 0,4; темным при коэффициенте отражения менее 0,2.
Контраст объекта различения с фоном (К) определяется отношением абсолютной величины разности яркостей объекта В0 и фона Вф к наибольшей из этих двух яркостей. Контраст считается большим при значениях К более 0,5; средним - при значениях К от 0,2 до 0,5; малым - при значениях К менее 0,2.
В соответствии со СНиП 23-05-95 все зрительные работы делятся на 8 разрядов, в зависимости от размера объекта различения и условий зрительной работы. Допустимые значения наименьшей освещенности рабочих поверхностей производственных помещениях в соответствии со СНиП 23-05-95 приведены в Приложении 1. (В зарубежных нормах размер объекта различения часто указывают в угловых минутах).
Пульсации освещенности на рабочей поверхности не только утомляют зрение, но и могут вызывать неадекватное восприятие наблюдаемого объекта за счет появления стробоскопического эффекта.
Стробоскопический эффект — кажущееся изменение или прекращение движения объекта, освещаемого светом, периодически изменяющимся с определенной частотой. Например, если вращающийся белый диск с черным сектором освещать пульсирующим световым потоком (вспышками), то сектор будет казаться:
• неподвижным при частоте fвсп = fвращ,
• медленно вращающимся в обратную сторону при fвсп > fвращ.
• медленно вращающимся в ту же сторону при fвсп < fвращ,
где fвсп и fвращ - соответственно частоты вспышек и вращения диска. Пульсации освещенности на вращающихся объектах могут вызывать видимость их неподвижности, что в свою очередь, может явиться причиной травматизма.
Значение коэффициента пульсации меняется от нескольких процентов (для ламп накаливания) до нескольких десятков процентов (для люминесцентных ламп). Для уменьшения коэффициента пульсации освещенности Кп люминесцентные лампы включаются в разные фазы трехфазной электрической сети. При этом среднее значение освещенности, создаваемой лампами, остается неизменным и не зависит от способа их включения.
КОЭФФИЦИЕНТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
Расчет искусственного освещения предусматривает: выбор типа источника света, системы освещения и светильника, проведение светотехнических расчетов, распределение светильников и определение потребляемой системой освещения мощности. Величина, характеризующая эффективность использования источников света, называется коэффициентом использования светового потока или коэффициентом использования осветительной установки Ƞ и определяется как отношение фактического светового потока Ефакт к суммарному световому потоку Fламп используемых источников света, определенному по их номинальной мощности в соответствии с нормативной документацией:
Ƞ= Fфакт / Fламп (4)
Значение фактического светового потока Ефакт можно определить по результатам измерений в помещении средней освещенности Еср по формуле:
Ефакт = Еср S (5)
где: S— площадь помещения, м2.
При проектировании освещения для оценки светового потока Ефакт используется формула:
Fфакт =Е* S* К3* Z (6)
где:
Е - нормируемая освещенность, лм (Приложение 1);
К3 - коэффициент запаса, учитывающий старение ламп, запыление и загрязнение светильников (обычно Кз - 1,3 для ламп накаливания и 1,5 для люминесцентных ламп);
Z -коэффициент неравномерности освещения (обычно Z =1,1-1,2).
Экспериментальное определение значения КЕО
В качестве нормируемой величины взята относительная величина- коэффициент естественной освещенности е% (КЕО), который представляет собой: отношение освещенности Ем в точке М внутри помещения к одновременной освещенности Ен наружной горизонтальной плоскости, равномерно освещаемой светом всего небосвода.
КЕО е = (Ем/ Ен)*100% (7)
Для экспериментального определения значения КЕО достаточно сверить освещенность в заданных точках характерного разреза, а затем вычислить по формуле (1), приняв Ен= 5 103 лк.
Освещенность измеряется при помощи люксметра типа Ю-16, действие которого основано на принципе фотоэлектрического эффекта.
Прибор состоит из фотоэлемента, поглотителя, гальванометра, смонтированных в корпусе.
Люксметр имеет три предела измерений: 25, 100, 500 лк., а при использовании поглотителя пределы увеличиваются в 100 раз.
При измерении естественной освещенности поверхностей показание прибора умножается на коэффициент К= 0,8.
При измерении следует помнить, что показания прибора изменяются в зависимости от угла падения света на поверхность фотоэлемента. Последний следует располагать горизонтально.
ЗАДАНИЕ
1. Нарисовать макет помещения, отобразив столы и световые проемы. Отметить на макете пять любых точек для произведения измерений.
2. Произвести измерение освещенности в тех же точках помещения, определить среднее значение освещенности.
3. Произвести измерение освещенности под открытым небосводом.
4. Определение КЕО (е эксп)
|
| По люксметру в заданной точке помещения | По люксметру под открытым небосводом | С поправкой на источник света К1 |
| Точка 1 Точка 2 Точка 3 Точка 4 Точка 5 |
5.Подсчитать значение КЕО.
6.Сравнить полученные в результате измерений значения освещенности с допустимыми значениями освещенности, приведенными в Приложении 1 (разряд зрительных работ принять по указанию преподавателя).
7.По результатам измерений освещенности для варианта с темной и светлой окраской стен вычислить значение фактического светового потока Fфакт по формуле (8):
Fфакт =ЕСр S
где Еср -среднее значение освещенности;
S- площадь макета помещения, м2.
8. Вычислить коэффициент использования осветительной установки Ƞ для варианта с темной и светлой окраской стен по формуле (4). Суммарный световой поток Fламп выбрать по номинальной мощности для каждого типа ламп по табл. 1.
Таблица 1
| Тип ламп | Номинальная мощность, Вт | Помин, световой поток, лм |
| Лампа накаливания | ||
| Лампа накаливания криптоновая | ||
| Лампа люминесцентная КЛ9 | 600 (465)* | |
| Лампа люминесцентная СКЛЭН | ||
| Лампа галогенная |
*После минимальной продолжительности горения (2000 часов).
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
. Допустимая наименьшая освещенность рабочих поверхностей в производственных помещениях (по СНиП 23-05-95)
|
| Средней точности | Св. 0,5 до 1,0 ДО 1,0 | IV | а | Малый | Темный |
| б | Малый Средний | Сред- ний Темный | |||||
| В | Малый Средний Большой | Свет лый Сред ний Темный | |||||
| г | Средний Большой « | Свет лый « Сред ний | — | — |
| Малой точности | Св. 1 до 5 | V | а | Малый | Темный |
| Б | Малый Средний | Сред- НИЙ Темный | |||||
| В | Малый Средний Большой | Свет лый Сред ний Темный | — | — | |||
| г | Средний Большой « | Свет лый « Сред ний | — | — |
Продолжение приложения 1
| Характерно | Наимень- | Раз- | Под | Контраст | Харак- | Искусственное освещение | ||||
| тика зри- | ший или | ряд | - | объекта | терис- | Освещенность, лк | Сочетание норми- | |||
| тельной работы | эквива лентный размер объекта разли- | зри тель ной рабо ты | раз ряд зри тель -ной работы | с фоном | тика фона | при системе комбинированного освещения | при системе общего освеще ния | руемых величин показателя ослеп- ленности и коэффициента пульсации | ||
| чения, мм | всего | в т.ч. от общего | Р | Кп. % | ||||||
| Г рубая (очень малой точности) | Более 5 | VI | Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном | — | — | |||||
| Работа со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах | Более 0,5 | VII | То же | — | — | |||||
| Общее наблюдение за ходом производственного процесса: | ||||||||||
| постоянное | а | « | — | — | ||||||
| периодическое при постоянном пребывании людей в помещении | VIII | б | « | |||||||
| периодическое при периодическом пребывании людей в помещении | в | Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном | ||||||||
| Общее наблюдение за инженерными коммуникациями | г | То же |
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЛЮКСМЕТР ТИПА Ю- 16
Этот прибор предназначен для измерения освещенности (лк). Принцип действия прибора основан на явлении фотоэлектрического эффекта. При освещении фотоэлемента в замкнутой цепи, состоящей из фотоэлемента и измерителя, возникает ток, пропорциональный падающему световому потоку. Переключение прибора с одного предела на другой достигается включением соответствующих шунтов.
На корпусе люксметра расположены две клеммы для присоединения селенового фотоэлемента и переключатель пределов измерения. Для измерения больших уровней освещенности на фотоэлемент надевается фильтр, состоящий из двух матовых стекол. Фильтр повышает пределы измерения 100 раз, что дает возможность определения освещенности соответственно до 500, 10 000, 50 000 лк.
ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАМЕРОВ:
1. Проверить находится ли стрелка на нулевом делении.
1. Подключить фотоэлемент к измерителю, соблюдая полярность, указанную на зажимах.
2. Измерения внутри помещения начинать при положении переключателя на “500” лк. При отклонениях стрелки менее 10 делений переключатель перевести на “100” лк и, если стрелка снова отклонилась менее 10 делений, переключатель перевести на положение “25” лк.
3. При отклонении стрелки менее 10 делений перевести переключатель на “500” лк и снять поглотитель.
Более подробные таблицы нормируемых значений показателей освещения приводятся в СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 и в отраслевых нормах.