Методы измерения и гигиеническая оценка некоторых физических факторов среды обитания человека
В.А. Петров, А.В. Посохова
Общие положения
Настоящее учебно-методическое пособие разработано заведующим кафедрой гигиены ГОУ ВПО «ВГМУ Минздравсоцразвития» профессором В.А. Петровым и кандидатом медицинских наук, доцентом указанной кафедры А.В. Посоховой и предназначено для следующих обучаемых контингентов:
· студенты лечебного, педиатрического, медико-профилактического, стоматологического, фармацевтического факультетов, факультета высшего сестринского образования;
· клинические и базовые интерны по специальности «Общая гигиена»;
· клинические и базовые ординаторы по специальности «Общая гигиена»;
· очные и заочные аспиранты по специальности «Гигиена»;
· курсанты сертификационных циклов по специальностям «Общая гигиена»;
· курсанты циклов тематического усовершенствования «Избранные вопросы общей гигиены и государственного санитарно-эпидемиологического надзора».
Кроме того, материал пособия может быть востребован специалистами Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзора) для методического обеспечения самостоятельной работы по повышению уровня подготовки в области гигиенической оценки отдельных физических факторов среды обитания человека, а также для осуществления непосредственной деятельности в данном направлении государственного санитарно-эпидемиологического надзора и социально-гигиенического мониторинга.
Некоторые аспекты пособия могут быть использованы также при аттестации рабочих мест по условиям труда, а также при проведении научных исследований по оценке указанных выше факторов среды обитания.
Необходимость создания учебно-методического пособия обусловлена отсутствием в имеющейся учебно-методической литературе систематизированного подхода к содержанию материала по гигиенической оценке физических факторов среды обитания человека, не представлены наиболее информативные и надежные методы оценки комплексного влияния указанных факторов на организм, имеют место различные толкования понятий, терминов, а также разные рекомендации по использованию тех или иных методов исследования.
Объем и характер аудиторной и внеаудиторной самостоятельной работы обучаемых по усвоению материала определяются в зависимости от контингента обучаемых, особенностей образовательных программ, регламентов времени учебного плана. В каждом конкретном случае календарно-тематические планы практической подготовки приводятся в соответствие с общими регламентами учебных планов.
В связи с указанным, не представляется возможность единого установления хронометражных параметров практической подготовки для всех обучаемых, которые даны в пособии в качестве ориентировочных.
В учебно-методическое пособие не вошли в необходимом объеме теоретические материалы, которые достаточно полно отражены в соответствующем лекционном курсе, а также в ряде учебников. Также не вошли материалы по гигиенической оценке неионизирующих электромагнитных излучений различного частотного диапазона, в том числе видимой части спектра (освещение), электростатических полей, шума, вибрации, несмотря на значительную роль этих факторов как факторов среды обитания, а также как факторов производственной и бытовой среды. Данные специфические вопросы освещаются в других методических изданиях кафедры гигиены.
В отличие от большинства существующих учебно-методических пособий, в данном методическом издании большое внимание уделяется методам оценки теплового состояния организма человека в связи с метеорологическими и микроклиматическими факторами среды обитания. Однако методы оценки статистической связи теплового состояния с этими факторами не приводятся, так как они являются общими с другими направлениями социально-гигиенического мониторинга и изложены в специальных методических изданиях, в том числе кафедры гигиены.
Следует отметить особенность практической подготовки с использованием настоящего пособия, которая заключается в том, что она призвана реализоваться в рамках методического комплекса, в который входит ряд других методических документов, в частности, тех, где представлены ситуационные задачи по комплексной оценке метеорологических и микроклиматических факторов среды обитания человека, а также эталоны решений указанных задач. Кроме того, в методический комплекс входит ряд лекций, разработанных на кафедре, а также весьма объемное и полноценное наглядное обеспечение теоретической и практической подготовки. Основные аспекты практической подготовки по данной теме развиваются в конкретных вопросах при освоении других тем, работа по освоению которых также регламентирована в методических материалах кафедры гигиены, указанных в соответствующем разделе пособия.
В методический комплекс на последипломных этапах подготовки входит также непосредственное знакомство с современными аппаратурой и приборами на базе лаборатории физических методов исследования Центра гигиены и эпидемиологии в Приморском крае. При возможности занятие на базе указанного Центра проводится на 3 курсе медико-профилактического факультета.
Другая особенность учебно-методического пособия заключается в отсутствии в нем детализации вопросов измерения и оценки физических факторов, что диктуется пропедевтическим характером представления тех или иных учебных материалов в рамках учебной дисциплины «Общая гигиена». Совершенно очевидно, что более углубленно и развернуто данная тема должна быть представлена при освоении обучаемыми профильных учебных дисциплин, таких как коммунальная гигиена, гигиена труда, гигиена детей и подростков, военная гигиена, больничная гигиена, в рамках которых, по мнению автора, учебный материал должен базироваться на конкретных нормативных, методических и распорядительных документах Роспотребнадзора.
В дополнение к уже изданному методическому документу, содержащему ситуационные задачи по оценке метеорологических и микроклиматических факторов среды обитания человека, в данное пособие включены ситуационные задачи по оценке других физических факторов, а также по прогнозированию уровня заболеваемости в зависимости от температуры наружного воздуха.
Обучаемым по заочной и очно-заочной формам обучения данный методический документ, а также эталоны решения задач для самоконтроля могут быть предоставлены в электронном виде по электронной почте, а результаты самостоятельной работы могут быть приняты кафедрой для контроля по адресу: e-mail: [email protected].
Другие регламенты использования настоящего учебно-методического пособия представлены в разделе 1.
1. Основные методические регламенты реализации образовательных программ по теме учебно-методического пособия
Направление практической подготовки.
Методы измерения и гигиеническая оценка некоторых физических факторов среды обитания человека.
Цель практической подготовки.
Освоение обучаемыми методологии измерения и гигиенической оценки физических факторов среды обитания человека.
Хронометраж практической подготовки.
Хронометраж занятия на додипломном этапе обучения.
№ п/п | Структурные элементы занятия | Время (мин) |
1. | Собеседование по теме занятия | |
2. | Дополнения и пояснения преподавателя | |
3. | Инструктаж по выполнению самостоятельной работы | |
4. | Самостоятельная работа по измерению и оценке параметров микроклимата | |
5. | Заключение по результатам самостоятельной работы | |
6. | Пояснения к домашнему заданию по следующей теме | |
Общее время занятия | (8 академических часов) |
Хронометраж занятия на последипломных этапах обучения.
№ п/п | Структурные элементы занятия | Время (мин) |
1. | Собеседование по теме занятия | |
2. | Дополнения и пояснения преподавателя | |
3. | Инструктаж по выполнению самостоятельной работы | |
4. | Самостоятельная работа по решению ситуационных задач | |
Знакомство с лабораторией физических методов исследования на базе Центра гигиены и эпидемиологии в Приморском крае | ||
5. | Обсуждение результатов самостоятельной работы | |
Общее время занятия | (12 академических часов) |
Методическое обеспечение практической подготовки по теме учебно-методического пособия.
Методический комплекс, созданный на кафедре, регламентирующий и углубляющий содержание настоящего учебно-методического пособия.
Лекции.
· Петров В.А. Основы медицинской экологии: Лекция / В.А. Петров. – Владивосток, 2004. – 85 с.
· Петров В.А. Гигиенические аспекты солнечной радиации и ее искусственных аналогов: Лекция / В.А. Петров. – Владивосток, 2004. – 46 с.
· Петров В.А. Основы биоклиматологии в приложении к гигиеническим проблемам: Лекция / В.А. Петров. – Владивосток, 2004. – 45 с.
· Петров В.А. Основы гигиены атмосферного воздуха: Лекция / В.А. Петров. – Владивосток, 2004. – 63 с.
· Петров В.А. Государственный санитарно-эпидемиологический надзор и методические аспекты основных форм деятельности по его осуществлению: Лекционный курс для обучающихся по общей гигиене / В.А. Петров. – Владивосток, 2005. – 178 с.
· Петров В.А. Основы больничной гигиены: Лекционный курс / В.А. Петров. – Владивосток, 2005. – 187 с.
· Тарасенко Г.А. Физиолого-гигиенические проблемы автономного плавания на надводных кораблях и подводных лодках / Г.А. Тарасенко. – Владивосток, 2001. – 26 с.
· Тарасенко Г.А. Нормирование неблагоприятных факторов с учетом специфики среды обитания и характера военного труда / Г.А. Тарасенко. – Владивосток, 2001. – 17 с.
· Тарасенко Г.А. Гигиеническая оценка и прогнозирование основных показателей здоровья военнослужащих / Г.А. Тарасенко. – Владивосток, 2001. – 39 с.
· Тарасенко Г.А. Гигиена размещения личного состава на кораблях и в береговых частях Военно-Морского Флота, в полевых условиях / Г.А. Тарасенко. – Владивосток, 2002. – 63 с.
· Тарасенко Г.А. Гигиена и физиология военного труда специалистов Военно-Морского Флота / Г.А. Тарасенко. – Владивосток, 2003. – 50 с.
Температуры воздуха
Перегревание организма
Перегревание организма возникает под влиянием высокой температуры окружающей среды, а также факторов, затрудняющих отдачу в окружающую среду тепла, постоянно образующегося в организме или поступающего в него извне. Основной путь теплоотдачи при перегревании организма – испарение влаги с поверхности тела и дыхательных путей. Перегревание организма не связано с первичным нарушением функции терморегуляции.
Перегревание организма человека наблюдается на производствах с высокой температурой производственной среды или в условиях, затрудняющих теплоотдачу с поверхности тела, а также в районах с жарким климатом. При высокой температуре окружающей среды перегреванию организма способствует рост теплопродукции при мышечной работе, особенно в непроницаемой для водяных паров одежде, высокая влажность и неподвижность воздуха. В трудных для теплоотдачи условиях легко перегреваются дети, у которых недостаточно сформирована система терморегуляции, а также взрослые с нарушенной функцией потоотделения, больные и ослабленные.
Механизм действия на организм различных видов тепла (конвекционного, кондукционного, радиационного) не одинаков. Конвекционное и кондукционное тепло, передаваясь от молекулы к молекуле, вызывает поверхностное нагревание тканей и циркулирующей в них крови, которая переносит тепло в более глубокие ткани и органы. Радиационное тепло (инфракрасное излучение различного спектрального состава и интенсивности) может проникать глубоко в ткани человека. Пусковым механизмом реакций физической и химической терморегуляции является термическое раздражение кожных и сосудистых терморецепторов с последующей ответной реакцией центра терморегуляции. При значительном перегревании организма изменение физиологических функций происходит также вследствие действия нагретой крови на центральную нервную систему. При температуре окружающей среды выше комфортной кровеносные сосуды кожи расширяются, кровенаполнение их увеличивается, температура кожи повышается.
В результате повышения температуры окружающей среды уменьшается теплоотдача радиацией, конвекцией, кондукцией и увеличивается теплоотдача испарением влаги (пота) с поверхности тела. Отдача тепла с поверхности тела конвекцией и радиацией прекращается, как правило, при температуре окружающей среды 33оС.
В таблице 1 представлены выделяемые степени перегревания организма.
Выделение степеней перегревания организма, представленное в таблице 1, является условным, так как оно зависит не только от температуры окружающей среды, но и от других её характеристик, обусловливающих состояние теплообмена (влажность, скорость движения воздуха, мышечная работа, характер одежды и т. д.).
Тепловые поражения могут быть различными в зависимости от интенсивности и характера воздействия нагревающей среды.
Тепловой удар. Патологическое состояние, обусловленное общим перегреванием организма в результате воздействия внешних тепловых факторов. Основной причиной теплового удара является нарушение терморегуляции, возникающее под влиянием избыточного поступления тепла из окружающей среды. При этом любые условия, затрудняющие теплоотдачу (высокая влажность, неподвижность воздуха) или повышающие теплопродукцию (физическое напряжение, усиленное питание), являются факторами, способствующими перегреванию. Степень и быстрота перегревания (возникновения теплового удара) у разных лиц колеблются в широких пределах и зависят от внешних факторов и от индивидуальных особенностей организма. Чаще и легче подвергаются перегреванию (тепловому удару) лица, страдающие сердечно-сосудистыми заболеваниями, обменными нарушениями (ожирением), эндокринными расстройствами (гипертиреозом), сосудисто-вегетативными дистониями. Тепловой удар легко наступает при перегревании у новорожденных и детей до 1 года. Чаще всего тепловой удар фиксируется:
Таблица 1
Охлаждение организма
Различают общее и местное охлаждение (отморожение), однако на практике общее охлаждение часто сочетается с местным, а местное воздействие холода может вызвать выраженные явления общего охлаждения. Под общим охлаждением понимают воздействие холода, не сопровождающееся снижением температуры тела ниже нормальной (для человека – не ниже 36°С). Падение температуры тела ниже этого уровня (гипотермия), если оно вызвано воздействием холода как повреждающего фактора окружающей среды, свидетельствует о том, что компенсаторные механизмы терморегуляции не справляются с его разрушающим действием. В этом случае говорят о переохлаждении организма. Под замерзанием организма понимают патологическую гипотермию, сопровождающуюся опасным расстройством функций организма вплоть до его гибели. Термин «замерзание» в отношении целостного организма является условным, так как смерть наступает при температуре тела, значительно превышающей 0°С, когда истинное замерзание с образованием льда невозможно. Так, для человека снижение температуры в прямой кишке до 17-18°С обычно смертельно, до 20°С – почти необратимо, до 25°С – весьма опасно.
Холод как вредный фактор окружающей среды оказывает неблагоприятное влияние на организм и производственную деятельность человека. Следует учитывать, что переохлаждение и замерзание человека возможны не только в экстремальных климатических условиях, но и в зонах с умеренным и теплым климатом, в том числе и при плюсовой температуре, когда повышенной теплоотдаче способствуют высокие скорости ветра и влажности воздуха.
Скорость и глубина охлаждения, помимо силы и времени воздействия холодового фактора, зависит от состояния организма и условий, в которых он находится. Устойчивость организма к охлаждению снижается при физическом утомлении человека, голодании, алкогольном опьянении, кровопотере, шоке, травмах и заболеваниях. У стариков и детей сопротивляемость к охлаждению снижена. Переохлаждение быстрее наступает при повышенной влажности воздуха и сильном ветре, особенно, если человек находится в легкой, тесной или промокшей одежде. Эти факторы в значительной степени увеличивают теплоотдачу.
Охлаждение организма является следствием нарушения теплового баланса и развивается в тех случаях, когда в организме теплоотдача превышает теплопродукцию. Холод – сильный раздражитель, поэтому охлаждение теплокровного организма сопровождается выраженными функциональными, метаболическими и биофизическими изменениями.
В процессе охлаждения организма различают фазы компенсации и декомпенсации терморегуляции. В фазе компенсации терморегуляторные реакции организма имеют рефлекторный, приспособительный, защитный характер и направлены на предупреждение снижения температуры тела, с одной стороны, путем уменьшения теплоотдачи, а с другой – увеличения теплопродукции. Уменьшение теплоотдачи достигается прекращением потоотделения, спазмом кровеносных сосудов кожи и мышц, уменьшением кровотока в них. Теплопродукция усиливается за счет повышения обмена веществ (рисунок 1). Важным фактором термогенеза является холодовая мышечная дрожь и повышение тонуса мышц. В этой же фазе увеличивается число сердечных сокращений, повышается артериальное давление, возрастает минутный объем сердца и дыхания, концентрация глюкозы и свободных жирных кислот в крови, снижается содержание гликогена в печеночных клетках и мышцах. Потребление кислорода увеличивается в 5-6 раз. Таким образом, для компенсаторной фазы охлаждения организма характерно повышение функциональной активности основных систем организма.
В фазе декомпенсации терморегуляции равновесие между теплопродукцией и теплоотдачей нарушается, преобладает теплоотдача, и поэтому развивается состояние патологической гипотермии. При этом четко прослеживается тенденция к угнетению функциональной активности организма и снижению интенсивности обмена веществ. Наблюдаются изменения, противоположные указанным выше в фазе компенсации. Наступает дискоординация функций организма и систем. По мере углубления гипотермии наступает торможение функций коры головного мозга, а затем подкорковых и бульбарных центров. Быстро возникающая сонливость лишает замерзающего возможности активно бороться с дальнейшим охлаждением.
При патологической гипотермии развивается гипоксия в результате расстройства дыхания и кровообращения. Тканевая гипоксия усугубляется также нарушением микроциркуляции вследствие снижения тонуса сосудов, замедления кровотока и ухудшения реологических свойств крови (сгущение, повышение вязкости, увеличение числа форменных элементов и концентрации гемоглобина). В то же время потребность тканей в кислороде в значительной мере уменьшается в связи со снижением интенсивности обмена веществ по мере развития гипотермии.
Степень функциональных и метаболических нарушений при переохлаждении находится в прямой зависимости от силы холодового фактора и длительности его воздействия. При быстром охлаждении меньше истощаются энергетические резервы организма, короче продолжительность кислородного голодания тканей, однако более выражены расстройства сердечно-сосудистой системы. Медленное переохлаждение может сопровождаться гипогликемией, являющейся признаком истощения углеводных ресурсов организма.
Охлаждение и переохлаждение организма в связи с резким снижением иммунобиологической реактивности организма способствует развитию различных воспалительных заболеваний – пневмонии, плеврита, острых респираторных заболеваний и др. Кроме того, могут нарушаться функции других органов и систем, в связи с чем нередко возникают астенизация, психозы, трофические нарушения, имеет место снижение работоспособности, точности работы (рисунок 8).
Рис. 8.Снижение ловкости рук при холодовой экспозиции
1 — работа на ручном динамометре. 2 — закручивание больших гаек.
3 - закручивание маленьких винтиков.
Температурных условий
5.1. Приборы для определения температуры воздуха
Ртутные термометры позволяют измерять температуру воздуха в пределах –35°С до +357°С. Ограничение возможности определения с помощью ртутных термометров более низких температур связано с точкой замерзания ртути, которая равна –38,89С (температура кипения +357,25°С). Как правило, при гигиенических исследованиях используются ртутные термометры со шкалой, разделенной с точностью до 0,2°С. Чаще всего используются ртутные термометры психрометров.
Необходимо помнить, что работа с ртутными термометрами требует особой осторожности, так как при изливании ртути при поломке термометра создается реальная опасность токсических поражений.
Спиртовые термометры менее точны, так как при нагревании до температуры выше 0°С спирт увеличивается в объеме неравномерно. Однако использование спиртовых термометров оправдано в связи с тем, что в отличие от ртутного термометра, с помощью их можно измерять более низкие температуры – до –130°С (с учетом точки замерзания этилового спирта). В бытовых условиях использование спиртовых термометров также вполне допустимо, так как позволяет фиксировать температуру воздуха в реальных пределах (точка закипания спирта - +78,39°С). В отдельных случаях, когда не требуется особой точности измерения температуры воздушной среды, спиртовые термометры могут использоваться и гигиенических исследованиях.
При отсчете температуры по ртутному термометру ее фиксируют по верхнему мениску, по спиртовому – по нижнему.
Максимальный термометр – ртутный термометр, позволяющий измерить самую высокую температуру за определенный период наблюдения. Известны максимальные термометры различной конструкции, однако все они сохраняют показания самой высокой температуры, несмотря на ее понижения за данный промежуток времени. Наиболее распространенной конструкцией максимального термометра является термометр, в дно резервуара с ртутью которого впаивают стеклянный стержень, который входит узким концом в капиллярную трубку. При повышении температуры ртуть проходит между стержнем и стенками трубки. При снижении температуры столбик ртути не в состоянии преодолеть сопротивление, возникающее при трении ртути о стенку трубки и стержня, и показывает бывший максимум температуры. Чтобы вогнать ртуть обратно в резервуар, необходимо энергично встряхнуть термометр. По указанному принципу устроен хорошо всем известный медицинский термометр. Последний, однако, предназначен не для измерения воздуха, а для температуры кожи и слизистых. В других максимальных термометрах, которые используются крайне редко, в капиллярную трубку термометра над ртутью помещают иглу-указатель. При повышении температуры ртуть, поднимаясь, продвигает иглу по капилляру. При понижении температуры ртуть опускается, а игла-указатель остается на месте максимума температуры за период наблюдения. Во время работы тот и другой максимальные термометры должны находиться в горизонтальном положении. При снятии показаний верхний конец термометра слегка приподнимают. Минимальный термометр – спиртовой термометр, внутри капиллярной трубки которого в спирту находится подвижной штифт из темного стекла с утолщениями на концах. | Рис. 9. Максимальный (а) и минимальный (б) термометры |
Перед наблюдением нижний конец термометра приподнимают и штифт падает вниз до мениска спирта. Затем термометр устанавливают горизонтально. При повышении температуры спирт, расширяясь, проходит мимо штифта, не сдвигая его с места. При понижении же температуры столбик спирта уменьшается и поверхностная пленка увлекает за собой штифт вниз, к резервуару, устанавливая штифт в положение, соответствующее минимуму наблюдавшейся температуры. Отсчет температуры производят по концу штифта, наиболее удаленному от резервуара термометра.
Общий вид максимального и минимального термометров представлен на рисунке 9.
Электрический термометр. В качестве датчиков электрических термометров (электротермометров) используются термопары и термисторы. Принцип действия термопары основан на различной теплоемкости металлов, в результате чего различные металлы, соединенные в пару (в данном случае термопару) при изменении температуры имеют различную степень нагрева. При этом возникает термоэлектрический ток, величина которого прямо пропорциональна температуре, фиксируемый потенциометром, градуированном в °С.
Принцип действия других электротермометров состоит в том, что при изменении температуры в воспринимающем устройстве (резисторе) при изменении температуры среды пропорционально изменяется сопротивление, а значит при подключении резистора в электрическую цепь изменяется и сила тока, по уровню которой и отсчитывают на шкале прибора температуру в оС.
В практике гигиенических и физиолого-гигиенических исследований используют, как правило, электротермометры сопротивления, то есть воспринимающими устройствами – резисторами (электротермометры ТСМ-2 и ТПЭМ-1).
Рис. 10. Электротермометр ПТЭМ-1 | Электоротермометр ПТЭМ-1 (рисунок 10) состоит из указателя, по шкале которого производят отсчет измеряемой температуры, и набора датчиков (кожного, подмышечного и ректального). При работе с прибором датчик присоединяют к указателю с помощью штепсельного разъема, ручку ставят в положение «выключено», при этом стрелка указателя должна совпадать с отметкой шкалы +29°С (в случае несовпадения ее следует установить с помощью корректора), ручку переводят в положение «калибровка напряжения), стрелку указателя устанавливают на отметку шкалы +42°С вращением ручки резистора, далее ручку ставят на требуемый диапазон измерений, отмеченный красной или синей точкой на панели указателя. Датчик помещают в исследуемой точке и снимают показания. Электротермометр типа ТСМ-2 предназначен для измерения температуры тела, кожи и отдельных органов человека в пределах от +16°С до +42°С. Шкала на панели прибора разбита на два диапазона: 1 – от +1°С до +29°С, 2 – от +29°С до +42°С. Прибор снабжен тремя датчиками: ректальным, поверхностным и точечным, каждый из которых имеет соответствующую цветовую маркировку. |
Используемый для измерения температуры под языком точечный датчик подключается с помощью контактной колонки к гнезду, имеющему туже окраску на лицевой панели прибора. Переключатель «датчики» ставят в положение напротив цифры 2, соответствующей точечному датчику, переключатель шкал – в положение 2, соответствующее поддиапазону температур, в котором ожидаются показания. Нажимают кнопку «Контроль» и одновременно ручкой «Установка на К» проверяют наличие рабочего тока, устанавливают стрелку прибора на красную черту.
После стерилизации датчика протиранием ватой со спиртом его помещают под язык. Показания снимают по шкале 2 после экспозиции 30 с. С помощью поверхностного датчика можно измерить температуру кожи, а также любых поверхностей, температура которых находится в рамках шкалы прибора.
Термограф. Для определения хода температуры воздуха на протяжении определенного промежутка времени (сутки, неделя и т.д.) используют термограф (рисунок 11). Воспринимающим устройством данного прибора является изогнутая металлическая пластинка, наполненная толуолом. При изменении температуры воздуха объем толуола изменяется, соответственно изменяется и кривизна металлической пластинки в которую он помещен. Изменения кривизны металлической пластинки (при повышении температуры пластинка выпрямляется, при понижении – сгибается) с помощью системы рычажков передаются на перо, которое записывает показания температу- | Рис. 11. Термограф |
ры на бумажной ленте, помещенной на вращающийся барабан с электрическим приводом или с механическим заводом.
Выпускаются термографы, в которых барабан осуществляет полное вращение вокруг своей оси за сутки или за неделю. В зависимости от этого термографы носят названия суточных или недельных. Так как ленты термографов разградуированы соответствующим образом, можно записывать температуры воздуха с последующим анализом ее в течение любого времени. При анализе ленты термографа представляется возможность, в частности, анализировать температуру воздуха не толь
ко каждый час, но и в меньшие промежутки времени.
Имеются термографы, воспринимающей честью которых является биметаллическая пластинка, состоящая из двух спаянных изогнутых пластинок из металла различной теплоемкости. При изменении температуры воздуха один из металлов увеличивается в объеме в большей степени, что приводит к изменению кривизны биметаллической пластинки пропорционально изменению температуры. Изменение кривизны пластинки также передается с помощью системы рычажков на записывающее устройство.
Показания термографа следует периодически проверять по ртутному термометру. С помощью специального винта, имеющегося у воспринимающей температуру пластинки, необходимо отрегулировать положение стрелки, установив перо на уровне показания контрольного термометра. Чтобы заменить ленту, открывают футляр прибора и снимают барабан с оси. Затем отнимают пружину, закрепляющую ленту, снимают последнюю и на ее место накладывают новую с таким расчетом, чтобы левый край ее заходил за правый в месте расположения указанной пружины. После этого в перо добавляют 1-2 капли невысыхающих чернил и кончик его с помощью специального рычажка устанавливают в соприкосновении с бумажной лентой барабана, вставленного на место. Часовой механизм барабана заводят, вставляя ключ в направлении, указанном в верхней части барабана.
Чернила для записи на ленте термографа в случае, если закончились придающиеся к прибору, готовят последующей прописи: глицерин – 200 мл, анилиновая краска в порошке – 2,3 г, гуммиарабик, предварительно разведенный в 10 мл воды, - 3 г, спирт – 10 мл (спирт приливают в конце).
Многие из представленных выше приборов для измерения температуры воздуха имеют историческое значение на смену им приходят современные электронные приборы, позволяющие с большой точностью и оперативно производить исследования в различных условиях. В частности, для измерения температуры поверхностей могут быть использованы термометры цифровые ДанаТерм 1501-1503 (рисунок 12) или термометр универсальный ТESTO 925 (рисунок 13).
Рис. 12. Термометр цифровой ДанаТерм 1501-1503 | Рис. 13.Термометр универсальный ТESTO 925 |
Термометры цифровые ДанаТерм 1501-1503 - одноканальные термометры, предназначенные (в зависимости от типа датчика) для измерения температуры неагрессивных сред методом погружения или для контактных измерений температуры поверхностей. Могут быть применены в научных исследованиях, в технологических процессах в промышленности, при производстве и хранении продуктов питания, в целях санитарно-эпидемиологического надзора, в медицине, ветеринарии, в быту. В качестве температурного датчика используется термометр сопротивления или термопара (в зависимости от модели прибора) с индивидуальной градуировкой.
Термометр универсальный ТESTO 925предназначен для повседневных оперативных измерений температуры поверхности в жестких производственных условиях. В качестве чувствительного элемента используется термопара (NiCr-Ni). Зонд соединен с прибором с помощью кабеля. Измеренное значение выводится на большом жидкокристаллическом экране. Температура выводится в °С или °F. Прибор обладает функцией удержания текущего значения. Дополнительно прибор может оснащаться пирометрическим зондом. Может использоваться при оценке микроклимата помещений для измерения направленности лучистого тепла.
В целом ряде современных приборов измерение температуры воздуха или поверхностей совмещено с измерением других показателей метео- и микроклиматических условий. Основные характеристики этих приборов представлены в разделе 14.
Влажности воздуха
Таблица 5
Мм рт. ст.
tоС | Десятые доли градуса | |||||||||
-5 | 3,16 | 3,13 | 3,11 | 3,09 | 3,06 | 3,04 | 3,02 | 2,99 | 2,97 | 2,95 |
-4 | 3,40 | 3,38 | 3,35 | 3,33 | 3,30 | 3,28 | 3,25 | 3,23 | 3,21 | 3,18 |
-3 | 3,67 | 3,64 | 3,62 | 3,59 | 3,56 | 3,53 | 3,51 | 3,48 | 3,46 | 3,43 |
-2 | 3,95 | 3,92 | 3,89 | 3,86 | 3,84 | 3,81 | 3,78 | 3,75 | 3,72 | 3,70 |
-1 | 4,26 | 4,22 | 4,19 | 4,16 | 4,13 | 4,10 | 4,07 | 4,04 | 4,01 | 3,98 |
4,58 | 4,61 | 4,65 | 4,68 | 4,72 | 4,75 | 4,78 | 4,82 | 4,86 | 4,89 | |
4,93 | 4,96 | 5,00 | 5,03 | 5,07 | 5,11 | 5,14 | 5,18 | 5,22 | 5,26 | |
5,29 | 5,23 | 5,37 | 5,41 | 5,45 | 5,49 | 5,52 | 5,56 | 5,60 | 5,64 | |
5,68 | 5,72 | 5,77 | 5,81 | 5,85 | 5,89 | 5,93 | 5,97 | 6,02 | 6,06 | |
6,10 | 6,14 | 6,19 | 6,23 | 6,27 | 6,32 | 6,36 | 6,41 | 6,45 | 6,50 | |
6,54 | 6,59 | 6,64 | 6,68 | 6,73 | 6,78 | 6,82 | 6,87 | 6,92 | 6,96 | |
7,01 | 7,06 | 7,11 | 7,16 | 7,21 | 7,26 | 7,31 | 7,36 | 7,41 | 7,46 | |
7,51 | 7,56 | 7,62 | 7,67 | 7,72 | 7,78 | 7,83 | 7,88 | 7,94 | 7,99 | |
8,04 | 8,10 | 8,16 | 8,21 | 8,27 | 8,32 | 8,38 | 8,44 | 8,49 | 8,55 | |
8,62 | 8,67 | 8,73 | 8,79 | 8,84 | 8,90 | 8,96 | 9,02 | 9,09 | 9,15 | |
9,21 | 9,27 | 9,33 | 9,40 | 9,46 | 9,52 | 9,58 | 9,65 | 9,71 | 9,78 | |
9,84 | 9,91 | 9,98 | 10,04 | 10,11 | 10,18 | 10,24 | 10,31 | 10,38 | 10,45 | |
10,52 | 10,59 | 10,66 | 10,73 | 10,80 | 10,87 | 10,94 | 11,01 | 11,08 | 11,16 | |
11,23 | 11,30 | 11,38 | 11,45 | 11,53 | 11,60 | 11,68 | 11,76 | 11,83 | 11,91 | |
11,99 | 12,06 | 12,14 | 12,22 | 12,30 | 12,38 | 12,46 | 12,54 | 12,62 | 12,71 | |
12,79 | 12,87 | 12,95 | 13,04 | 13,12 | 13,20 | 13,29 | 13,38 | 13,46 | 13,55 | |
13,63 | 13,72 | 13,81 | 13,90 | 13,99 | 14,08 | 14,17 | 14,26 | 14,35 | 14,44 | |
14,53 | 14,62 | 14,72 | 14,81 | 14,90 | 15,00 | 15,09 | 15,19 | 15,28 | 15,38 | |
15,48 | 15,58 | 15,67 | 15,77 | 15,87 | 15,97 | 16,07 | 16,17 | 16,27 | 16,37 | |
16,48 | 16,58 | 16,67 | 16,79 | 16,89 | 17,00 | 17,10 | 17,21 | 17,32 | 17,43 | |