Оценка относительной влажности
Лабораторная работа №1
«Исследование параметров микроклимата рабочей зоны производственных помещений».
Цель работы: изучение приборов и методов измерения параметров микроклимата производственных помещений, приобретение практических навыков в оценке микроклимата рабочей зоны.
Задачи: ответить на вопросы
Необходимым условием эффективной производственной деятельности человека является обеспечение нормальных метеорологических условий (микроклимата) в помещениях. Микроклимат представляет собой комплекс физических факторов, оказывающих влияние на теплообмен человека с окружающей средой, его тепловое состояние и определяющих самочувствие, работоспособность, здоровье и производительность труда. На формирование производственного микроклимата влияют технологический процесс, климат местности, сезон года, условия отопления и вентиляции.
Микроклимат производственных помещений – это климат внутренней среды этих помещений, определяемый действующими на организм человека факторами:
· температура воздуха, °С;
· Температура воздуха в каждой точке непрерывно меняется; в разных местах Земли в одно и то же время она также различна. У земной поверхности температура воздуха варьируется в довольно широких пределах: крайние её значения, наблюдавшиеся до сих пор, +58,4 ˚С (13 сентября 1922 года в Саудовской Аравии ) и около −91,2 ˚С (03.08.2004 на Антарктической станции Купол-Фудзи)[1][2]. С высотой температура воздуха меняется в разных слоях и случаях по-разному. В среднем она сначала понижается до высоты 10—15 км,до около -65 градусов в полярных широтах и -45 градусов в тропических,затем растёт до 50—60 км,до 0 -2 C,потом снова падает и т. д.
Относительная шкала
Температура воздуха, а также почвы и воды в большинстве стран выражается в градусах международной температурной шкалы, или шкалы Цельсия (˚С), общепринятой в физических измерениях. Ноль этой шкалы приходится на температуру, при которой тает лёд, а +100 ˚С — на температуру кипения воды. Однако в США и ряде других стран до сих пор не только в быту, но и в метеорологии используется шкала Фаренгейта (F). В этой шкале интервал между точками таяния льда и кипения воды разделён на 180˚, причём точке таяния льда приписано значение +32 ˚F. Таким образом, величина одного градуса Фаренгейта равна 5/9 ˚С, а нуль шкалы Фаренгейта приходится на −17,8 ˚С. Нуль шкалы Цельсия соответствует +32 ˚F, а +100 ˚С = +212 ˚F.
Абсолютная шкала
Кроме того, в теоретической метеорологии применяется абсолютная шкала температур (шкала Кельвина), K. Нуль этой шкалы отвечает полному прекращению теплового движения молекул, то есть самой низкой возможной температуре. По шкале Цельсия это −273,15 ˚С, но на практике это значение округляют до −273 ˚С. Величина единицы абсолютной шкалы равна величине градуса шкалы Цельсия. Поэтому нуль шкалы Цельсия соответствует 273-му делению абсолютной шкалы (273 К). По абсолютной шкале все температуры положительные, то есть выше абсолютного нуля.По этой же шкале температура кипения воды при обычном атмосферном давлении 373 K.
Виды
· Активная температура — температура воздуха, больше чем биологический минимум на протяжении всего периода вегетации.
· Максимальная температура — самая высокая температура воздуха, почвы или воды на протяжении определённого промежутка времени.
· Минимальная температура — самая низкая температура воздуха, почвы или воды на протяжении определённого промежутка времени.
Рекорды температур
Наиболее низкие температуры воздуха у поверхности земли наблюдаются на полюсах планеты. При этом могут подразумеваться либо абсолютные минимумы температуры, либо минимумы средних годовых величин.
· 13 сентября 1922 г. в местечке Эль-Азизия, Ливия, была зарегистрирована температура +58,2 ˚C. На сегодняшний день данный результат считается ошибочным и поэтому Всемирная метеорологическая организация считает рекордом 56,7 ˚C, зафиксированные 10 июля 1913 года на ранчо Гринленд в долине Смерти (штат Калифорния, США)[3][4]. По неофициальным данным[источник не указан 1065 дней] в тот же день в Саудовской Аравии (место неизвестно) было +58,4 ˚C.
· 21 июля 1983 г. на станции Восток, Антарктика, на высоте 3420 м над уровнем моря была зарегистрирована рекордно низкая температура: −89,2 ˚C[1][2]. Среднегодовая температура на станции Восток −60,2 ˚C.
· 9 декабря 2013 года на конференции Американского геофизического союза группа американских исследователей сообщила о том, что 10 августа 2010 года температура воздуха в одной из точек Антарктиды опускалась до −135,8 °F (-93,2 °С). Данная информация была выявлена в результате анализа спутниковых данных НАСА[5]. По мнению выступавшего с указанным сообщением Т. Скамбоса (англ. TedScambos) полученное значение не будет зарегистрировано в качестве рекордного, поскольку определено в результате спутниковых измерений, а не с помощью термометра[6].
· 27 июля 1963 года на высоте около 85000 м в атмосфере над Швецией была зафиксирована температура −143 °С.
· Самая высокая Среднегодовая температура была отмечена в 1960—1966 годах в Даллоле, Эфиопия и составила +34,4 ˚C в среднем за эти 7 лет. Самая низкая Среднегодовая температура отмечается на станции Восток: −57,3 ˚C и в точке с координатами 78˚ ю. ш. и 96˚ в. д.: −57,8 ˚C. Самая низкая температура снега отмечалась в 1933 году в Оймяконе, когда температура поверхности снега составила -69,6 градусов.
Некоторые города и сёла России, в которых температура зимой может опускаться ниже −58 ˚C (абсолютный минимум температуры)
· -58 Могоча (Забайкальский край), Пыть-Ях (Ямало-Ненецкий округ)
· -58.1 Усть-Щугор (Коми)
· -58.5 Кербо (Эвенкия)
· −58,8 ˚C Енисейск, Лесосибирск (Красноярский Край)
· -58.9 Кюлюнкен (Республика Саха)
· −58,95 ˚C Ноябрьск (Ямало-ненецкий округ)
· −59,0 ˚C Балей,Усть-Кут,Хатга
· -59.3 Агата (Эвенкия)
· -59.5 Марково,(Ч.А.О),Янов ст.
· -59.9 Саскылах (Республика Саха)
· −60,0 ˚C Братск,Валёк (аэропорт),Ессей,(Эвенкия), Томмот, Усть-Юдома, Чернышёвский, Ямбург
· -60.1 Горняк, Олёкминск
· −60,2 ˚C Сунтар (Республика Саха)
· -60.4 Кюсюр (Республика Саха)
· -60.7 Усть-Мая (Республика Саха)
· −60,9 ˚C Вилюйск, Ытык-кюёль (Республика Саха)
· −61,0 ˚C Ванавара, Горно-Чуйский, Ларьяк, Нерюнгри, Нюрба, Ытык-кюёль
· −61,1 ˚C Стрелка Чуня (Эвенкия)
· −61,2 ˚C Витим (Республика Саха)
· −62,0 ˚C Гремяка (Таймыр), Когалым (Югра), Кош-агач (Алтай), Маак, Мегион, Надым (Ямало-ненецкий округ), Фёдоровский (ХМАО)
· -62.1 Усть-мома (Республика Саха)
· -62.2 Губкинский (Ямал)
· −62,4 ˚C Хабардино (Республика Саха)
· -62.5 Юрты (Республика Саха)
· -62.6 Далдын,Сюльдюкар (Республика Саха)
· -62.7 Крестях (Республика Саха)
· -62.8 Усть-утиная (Маг.область)
· -62.9 Артык, Усть-Оленёк (Республика Саха)
· -63 Игарка, Снежногорск (Таймыр), Чара (Забайкальский край), Эльги (Республика Саха)
· -63.4 Хдыга
· -63.5 Шелагонцы (Республика Саха)
· -63.8 Билибино (Ч.А.О), Ярольин (Республика Саха)
· -63.9 Илирней (Ч.А.О)
· −64,0 ˚C Верхнее Пенжино (Камчатский край), Ербогачён (Иркутская область), Имени XI лет Октября (Забайкальский край)
· -64.2 Кёгали (Магаданская область)
· -64.3 Норильск (Таймыр), Аэропорт (Оймяконский улус)
· −64,4 ˚C Диокуускай, Жатай, Якутск (Республика Саха)
· -64.7 Екючю, Оленёк (Республика Саха)
· −65,0 ˚C Брохово (Магаданская область), Делянкир (Республика Саха)
· -65.2 Малый Туостах (Республика Саха)
· -65.7 Батамай (Республика Саха)
· -66 Харбалах (Республика Саха)
· -67 Агата (темп.снега), Аксарка (Ямал), Омолон (Ч.А.О), Северо-Енисейский (Эвенкия), Сеймч, Сусум, Тура (Эвенкия)
· -67.5 Хонуу (Республика Саха)
· -67.6 Тутончы (Эвенкия)
· −67,7 ˚C Ючюгей (Республика Саха)
· -68 Кочумдек (Эвенкия)
· -68.3 Иэма (Республика Саха)
· -68.5 Чурапча (Республика Саха)
· -68.7 Покровск (Республика Саха)
· -69 Тембенчи (Эвенкия)
· −69,6 ˚C Оймякон (температура снега)
· −69,8 ˚C Верхоянск (январь 1892 года)
· −71,2 ˚C Томтор (февраль 1924 года)
· -74.1 Крест-Томтор (январь 1926 года)
· −77,8 ˚C Оймякон (декабрь 1938 года)
· -82 Оймякон (январь 1916 года)
Абсолютная влажность
Абсолютная влажность воздуха (%) - количество влаги, содержащейся в одном кубическом метре воздуха. Из-за малой величины обычно измеряют в г/м³. Но в связи с тем, что при определённой температуре воздуха в нём может максимально содержаться только определённое количество влаги (с увеличением температуры это максимально возможное количество влаги увеличивается, с уменьшением температуры воздуха максимальное возможное количество влаги уменьшается), ввели понятие относительной влажности.
Относительная влажность
Эквивалентное определение — отношение массовой доли водяного пара в воздухе к максимально возможной при данной температуре. Измеряется в процентах.
Относительная влажность воздуха (Р) вычисляется по формуле:
Р = ( К/ f) х 100%
ГдеК- абсолютная влажность,
f -максимальная влажность по температуре сухого термометра
Давление насыщенных паров воды сильно растёт при увеличении температуры. Поэтому при изобарическом (то есть при постоянном давлении) охлаждении воздуха с постоянной концентрацией пара наступает момент (точка росы), когда пар насыщается. При этом «лишний» пар конденсируется в виде тумана или кристалликов льда. Процессы насыщения и конденсации водяного пара играют огромную роль в физике атмосферы: процессы образования облаков и образование атмосферных фронтов в значительной части определяются процессами насыщения и конденсации, теплота, выделяющаяся при конденсации атмосферного водяного пара обеспечивает энергетический механизм возникновения и развития тропических циклонов (ураганов).
Приближённое вычисление
Относительную влажность приближённо можно вычислить по следующей формуле:
R H ≈ 100 − 5 ( T − T d ) . {\displaystyle R\!H\approx 100-5(T-T_{d}).}
То есть, с каждым градусом Цельсия разницы температуры воздуха и температуры точки росы относительная влажность уменьшается на 5%.
Дополнительно относительную влажность можно оценить по психрометрической диаграмме.
Пересыщенный водяной пар
В отсутствие центров конденсации при снижении температуры возможно образование пересыщенного состояния, то есть относительная влажность становится более 100 %. В качестве центров конденсации могут выступать ионы или частицы аэрозолей, именно на конденсации пересыщенного пара на ионах, образующихся при прохождении заряженной частицы в таком паре, основан принцип действия камеры Вильсона и диффузионных камер: капельки воды, конденсирующиеся на образовавшихся ионах, образуют видимый след (трек) заряженной частицы.
Другим примером конденсации пересыщенного водяного пара являются инверсионные следы самолётов, возникающие при конденсации пересыщенного водяного пара на частицах сажи выхлопа двигателей.
Средства и методы контроля
Для определения влажности воздуха используются приборы, которые называются психрометрами и гигрометрами. Психрометр Августа состоит из двух термометров — сухого и влажного. Влажный термометр показывает температуру ниже, чем сухой, так как его резервуар обмотан тканью, смоченной в воде, которая, испаряясь, охлаждает его. Интенсивность испарения зависит от относительной влажности воздуха. По показаниям сухого и влажного термометров находят относительную влажность воздуха по психрометрическим таблицам. В последнее время стали широко применяться интегральные датчики влажности (как правило, с выходом по напряжению), основанные на свойстве некоторых полимеров изменять свои электрические характеристики (такие, как диэлектрическая проницаемость среды) под действием содержащихся в воздухе паров воды.
Для определения и подтвержденияметрологических характеристик приборов для измерения влажности применяют специальные эталонные (образцовые) установки — климатические камеры (гигростаты) или динамические генераторы влажности газов.
Значение
Относительная влажность воздуха — важный экологический показатель среды. При слишком низкой или слишком высокой влажности наблюдается быстрая утомляемость человека, ухудшение восприятия и памяти. Высыхают слизистые оболочки человека, движущиеся поверхности трескаются, образуя микротрещины, куда напрямую проникают вирусы, бактерии, микробы. Низкая относительная влажность (до 5—7 %) в помещениях квартиры, офиса отмечена в регионах с продолжительным стоянием низких отрицательных температур наружного воздуха. Обычно продолжительность до 1—2 недель при температурах ниже −20 °С приводит к высушиванию помещений. Значительным ухудшающим фактором в поддержании относительной влажности является воздухообмен при низких отрицательных температурах. Чем больше воздухообмен в помещениях, тем быстрее в этих помещениях создаётся низкая (5—7 %) относительная влажность.
Замечено, что при длительных морозах редко возникают заболевания гриппом и ОРЗ, но когда морозы спадают — люди, пережившие эти холода, заболевают, причём в первую продолжительную (до недели) оттепель.
Пищевые продукты, строительные материалы и даже многие электронные компоненты допускается хранить в строго определённом диапазоне относительной влажности воздуха. Многие технологические процессы происходят только при строгом контроле содержания паров воды в воздухе производственного помещения.
Влажность воздуха в помещении можно изменять.
Для повышения влажности применяются увлажнители воздуха.
Функции осушения (понижения влажности) воздуха реализованы в большинстве кондиционеров и в виде отдельных приборов — осушителей воздуха.
В цветоводстве
Относительная влажность воздуха в оранжереях и используемых для культивирования растений жилых помещениях подвержена колебаниям, что обусловлено временем года, температурой воздуха, степенью и частотой поливки и опрыскивания растений, наличием увлажнителей, аквариумов или других ёмкостей с открытой поверхностью воды, системой проветривания и обогрева. Кактусы и многие суккулентные растения легче переносят сухой воздух, чем многие тропические и субтропические растения.
Как правило, для растений родиной которых являются влажные тропические леса, оптимальной является 80—95 % относительная влажность воздуха (зимой может быть снижена до 65—75 %). Для растений тёплых субтропиков — 75—80 %, холодных субтропиков — 50—75 % (левкои, цикламены, цинерарии и др.)
При содержании растений в жилых помещениях многие виды страдают от сухости воздуха. В первую очередь это отражается на листьях; у них наблюдается быстрое и прогрессирующее засыхание верхушек.[5]
Для повышения относительной влажности в жилых помещениях используют электрические увлажнители, наполненные мокрым керамзитом поддоны и регулярное опрыскивание.
· скорость движения воздуха, м/с;
· интенсивность теплового облучения, Вт/м2.
Тепловое излучение
Тепловоеизлучение — электромагнитное излучение, возникающее за счёт внутренней энергии тела. Имеет сплошной спектр, расположение и интенсивность максимума которого зависят от температуры тела.
Причиной того, что вещество излучает электромагнитные волны, является устройство атомов и молекул из заряженных частиц, из-за чего вещество пронизано электромагнитными полями. В частности, при столкновениях атомов и молекул происходит их ударное возбуждение с последующим высвечиванием. Характерной чертой является то, что при усреднении коэффициента излучения по максвелловскому распределению, начиная с энергий hν∼kT, в спектре начинается экспоненциальный завал.
В случае если излучение находится в термодинамическом равновесии с веществом, то такое излучение называется равновесным. Спектр такого излучения эквивалентен спектру абсолютно чёрного тела и описывается законом Планка. Однако в общем случае тепловое излучение не находится в термодинамическом равновесии с веществом, таким образом более горячее тело остывает, а более холодное наоборот нагревается. Спектр такого излучения определяется законом Кирхгофа.
Основные понятия и характеристики теплового излучения
Энергетическая светимость тела -R T {\displaystyle R_{T}}
R T = W t S {\displaystyle R_{T}={\frac {W}{tS}}} [ R T ] = {\displaystyle [R_{T}]=} Дж/с·м² = Вт/м²
Спектральная плотность энергетической светимостиr ω , T {\displaystyle r_{\omega ,T}} — функция частоты и температуры, характеризующая распределение энергии излучения по всему спектру частот (или длин волн).
R T = ∫ 0 1 r ω , T d ω {\displaystyle R_{T}=\int \limits _{0}^{\mathcal {1}}r_{\omega ,T}d\omega }
r ω , T = λ 2 2 π c r λ , T {\displaystyle r_{\omega ,T}={\frac {\lambda ^{2}}{2\pi c}}r_{\lambda ,T}} Поглощающая способность тела — a ω , T {\displaystyle a_{\omega ,T}} — функция частоты и температуры, показывающая, какая часть энергии электромагнитного излучения, падающего на тело, поглощается телом в области частот d ω {\displaystyle d\omega } вблизи ω {\displaystyle \omega }
a ω , T = d Φ ω , T ′ d Φ ω , T {\displaystyle a_{\omega ,T}={\frac {d\Phi '_{\omega ,T}}{d\Phi _{\omega ,T}}}}
где - поток энергии, поглощающейся телом.
d Φ {\displaystyle d\Phi } - поток энергии, падающий на тело в области d ω {\displaystyle d\omega } вблизи ω {\displaystyle \omega }
Отражающая способность тела — b ω , T {\displaystyle b_{\omega ,T}} — функция частоты и температуры, показывающая, какая часть энергии электромагнитного излучения, падающего на тело, отражается от него в области частот d ω {\displaystyle d\omega } вблизи ω {\displaystyle \omega }
b ω , T = d Φ ω , T ″ d Φ ω , T {\displaystyle b_{\omega ,T}={\frac {d\Phi ''_{\omega ,T}}{d\Phi _{\omega ,T}}}}
где d Φ ″ {\displaystyle d\Phi ''} - поток энергии, отражающейся от тела.
d Φ {\displaystyle d\Phi } - поток энергии, падающий на тело в области d ω {\displaystyle d\omega } вблизи ω {\displaystyle \omega }
Абсолютно черное тело — это физическая абстракция (модель), под которой понимают тело, полностью поглощающее всё падающее на него электромагнитное излучение
Если работа выполняется на открытом воздухе, то метеорологические условия определяются климатическим поясом и сезоном года. Однако и в этом случае в рабочей зоне создается определенный микроклимат.
Общие теоретические сведения
Общие сведения
Организм человека постоянно находится в процессе тепловоговзаимодействия с окружающей его средой. Нормальное протеканиефизиологических процессов в организме возможно лишь тогда, когдавыделяемое организмом тепло непрерывно отводится в окружающую средуза счет конвекции, излучения, испарения влаги с поверхности кожи и нагревавыдыхаемого воздуха. На процесс теплообмена между человеком иокружающей средой оказывают влияние метеорологические условия(микроклимат) и характер труда. Показателями, характеризующимимикроклимат, являются:
1) температура воздуха;
2) относительная влажность воздуха;
3) скорость движения воздуха;
4) интенсивность теплового излучения.
Эти параметры нормируются для рабочей зоны производственныхпомещений, под которой понимается пространство, ограниченное по высоте2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся местапостоянного или непостоянного (временного) пребывания работающих.
Согласно ГОСТ 12.1.005-88 устанавливаются оптимальные идопустимые параметры микроклимата.
Оптимальные микроклиматические условия – сочетанияколичественных показателей микроклимата, которые при длительном исистематическом воздействии на человека обеспечивают сохранениенормального теплового состояния организма без напряжения механизмовтерморегуляции. Они обеспечивают ощущение теплового комфорта исоздают предпосылки для высокого уровня работоспособности.
Допустимые микроклиматические условия – сочетания количественныхпоказателей микроклимата, которые при длительном и систематическомвоздействии на человека могут вызывать преходящие и быстронормализующиеся изменения теплового состояния организма,сопровождающиеся напряжением механизмов терморегуляции, не выходящим за пределы физиологических приспособительных возможностей.При этом не возникает повреждений или нарушений состояния здоровья, номогут наблюдаться дискомфортные теплоощущения, ухудшениесамочувствия и понижение работоспособности.
Нормы устанавливаются в зависимости от категории работ по тяжести ипериода года.
Период года
Холодный период года – период года, характеризуемый среднесуточнойтемпературой наружного воздуха, равной +10 °С и ниже.
Теплый период года – период года, характеризуемый среднесуточнойтемпературой наружного воздуха выше +10 °С.
Среднесуточная температура наружного воздуха – средняя величинатемпературы наружного воздуха, измеренная в определенные часы сутокчерез одинаковые интервалы времени. Она принимается по даннымметеорологической службы.
Нормы для параметров микроклимата установлены санитарнымиправилами и нормами СанПин 2.2.4.548-96. Нормированные значениятемпературы, относительной влажности и скорости движения воздуха врабочей зоне производственных помещений приведены в таблице 1.
Интенсивность теплового облучения работающих от нагретыхповерхностей технологического оборудования, осветительных приборов,инсоляции на постоянных и непостоянных рабочих местах не должнапревышать 35 Вт/м2 при облучении 50 % поверхности тела и более, 70 Вт/м2при величине облучаемой поверхности от 25 до 50 % и 100 Вт/м2 приоблучении не более 25 % поверхности тела.
Рис. 1 Чашечный анемометр
Рис. 2. График для определения скорости движения воздуха по чашечному
анемометру
* Большая скорость движения воздуха в теплый период года соответствует максимальной температуре воздуха, меньшая – минимальнойтемпературе воздуха. Для промежуточных величин температуры воздуха скорость его движения допускается определять интерполяцией;при минимальной температуре воздуха скорость его движения может приниматься также ниже 0,1 м/с – при легкой работе и ниже 0,2 м/с –при работе средней тяжести и тяжелой.
Интенсивность теплового облучения работающих от открытых источников(нагретый металл, стекло, открытое пламя и др.) не должно превышать 140Вт/м2, при этом облучению не должно подвергаться более 25 % поверхноститела и обязательным является использование средств индивидуальной защитылица и глаз.__
Порядок работы.
При нажатии кнопки включается подсветкаматричного индикатора на время 18–20 с. На индикаторе появляютсянадписи со значениями температуры и влажности. Если аккумуляторнаябатарея разряжена, надпись в верхней строке будет мигать с частотой 1–2 Гц.В этом случае необходимо выключить МЭС и произвести зарядкуаккумуляторов. Для установки МЭС-200 в режим измерения давлениянеобходимо нажать кнопку «П». При следующем нажатии кнопки «П» МЭС-200 возвращается в режим измерения температуры и влажности и т. д.
Для установки МЭС-200 в режим измерения скорости движения воздуханеобходимо после нажатия кнопки «П» нажать кнопку «+» и выждать 2–3мин, после чего можно производить измерение скорости.
В режиме измерения температуры и влажности при нажатии кнопки «П»и сразу затем кнопки «–» младшему разряду единицы измерениятемпературы соответствует 0,01 0С; влажности – 0,1 %.
В режиме измерения давления при нажатии кнопки «П» и сразу затемкнопки «–» младшему разряду единицы измерения давления соответствует0,01 кПа и 0,1 мм рт. ст.
Подсветка индикатора возникает каждый раз при нажатии кнопки изатем любой другой кнопки и продолжается в течение примерно 10 с, а затемподсветка выключается. Для повторной подсветки следует нажать кнопку«+» или «–».
При измерении скорости движения воздуха в диапазоне от 0 до 5 м/стемпература внутри измерительного щупа может возрастать на 2 оСотносительно температуры окружающей среды. Измерять температуру снормированной погрешностью после измерения скорости воздушного потокаможно через 30 мин.
Требования к методам измерения и контроля
Показателей микроклимата
Измерения показателей микроклимата должны проводиться в начале,середине и конце холодного и теплого периода года не менее трех раз всмену(в начале, середине и конце). При колебаниях показателей микроклимата,связанных с технологическими и другими причинами, измерения необходимопроводить также при наибольших и наименьших величинах термическихнагрузок на работающих, имеющих место в течение рабочей смены.
При работах, выполняемых сидя, температуру и скорость движениявоздуха следует измерять на высоте 0,1 и 1,0 м, а относительную влажностьвоздуха – на высоте 1,0 м от пола или рабочей площадки. При работах,выполняемых стоя, температуру и скорость движения воздуха следуетизмерять на высоте 0,1 и 1,5 м, а относительную влажность воздуха – навысоте 1,5 м.
Во время инструментальных измерений:
– термометры, психрометры устанавливать на специальном штативе илидругом приспособлении; при наличии источников тепла не следуетразмещать их так, чтобы имела место передача тепла на прибор черезсоприкосновение или радиацию;
– приборы с механизмом, работающим в вертикальном положении(аспирационные психрометры, анемометры), нельзя класть до полнойостановки вращающихся деталей;
– при подвешивании приборов следить, чтобы они со всех сторономывались воздухом (не прислонять их к стенке или штативу).
По результатам исследования необходимо составить протокол, вкотором должны быть отражены общие сведения о производственном объекте, размещении технологического и санитарно-техническогооборудования, источниках тепловыделения, охлаждения и влаговыделения,приведены схема размещения участков измерения параметров микроклиматаи другие данные.
В заключении протокола должна быть дана оценка результатов.
Порядок выполнения работы
1. Изучить методические указания к лабораторной работе.
2. Подготовить приборы для измерения параметров микроклимата к
работе (увлажнить психрометр).
3. Определить категорию работ по индивидуальному заданию, период
года взять в соответствии с реальными погодными условиями.
4. Определить фактические параметры микроклимата на данном
рабочем месте. Вывести класс условий труда по основным параметрам
микроклимата (температура, относительная влажность воздуха, скорость
движения воздуха) в соответствии с Р 2.2.2006 (выписку взять у
преподавателя).
5. Занести результаты измерений в протокол (табл.).
6. По результатам измерений и расчетов сделать выводы о состоянии
метеорологических условий на данном рабочем месте.
7. Ответить на контрольные вопросы.
Таблица
Протокол результатов измерений параметров микроклимата на рабочем месте (название рабочего места)
Период года | Категория работ | фактические | допустимые | оптимальные | ||||||
Т,°С | р, % | V, м/с | Т,°С | р, % | V, м/с | Т,°С | р, % | V, м/с | ||
Вопросы для самоконтроля:
1. Какие нормативные документы регламентируют порядок оценки рабочего места по параметрам микроклимата.
2. Какие параметры микроклимата нормируются?
3. На каком основании выбирается категория работ?
4. Какие способы передачи тепла от тела в окружающее пространство Вам известны?
5. Как с помощью психрометра определить влажность воздуха?
6. Какие переменные входят в уравнение теплового баланса?
7. В каких случаях нарушается теплоотдача испарением?
8. Какие мероприятия вы можете предложить, если на рабочем месте зарегистрированы следующие условия: вредный класс по скорости движения воздуха (сквозняк) и по температуре (выше допустимых значений)?
Лабораторная работа №1
«Исследование параметров микроклимата рабочей зоны производственных помещений».
Цель работы: изучение приборов и методов измерения параметров микроклимата производственных помещений, приобретение практических навыков в оценке микроклимата рабочей зоны.
Задачи: ответить на вопросы
Необходимым условием эффективной производственной деятельности человека является обеспечение нормальных метеорологических условий (микроклимата) в помещениях. Микроклимат представляет собой комплекс физических факторов, оказывающих влияние на теплообмен человека с окружающей средой, его тепловое состояние и определяющих самочувствие, работоспособность, здоровье и производительность труда. На формирование производственного микроклимата влияют технологический процесс, климат местности, сезон года, условия отопления и вентиляции.
Микроклимат производственных помещений – это климат внутренней среды этих помещений, определяемый действующими на организм человека факторами:
· температура воздуха, °С;
· Температура воздуха в каждой точке непрерывно меняется; в разных местах Земли в одно и то же время она также различна. У земной поверхности температура воздуха варьируется в довольно широких пределах: крайние её значения, наблюдавшиеся до сих пор, +58,4 ˚С (13 сентября 1922 года в Саудовской Аравии ) и около −91,2 ˚С (03.08.2004 на Антарктической станции Купол-Фудзи)[1][2]. С высотой температура воздуха меняется в разных слоях и случаях по-разному. В среднем она сначала понижается до высоты 10—15 км,до около -65 градусов в полярных широтах и -45 градусов в тропических,затем растёт до 50—60 км,до 0 -2 C,потом снова падает и т. д.
Относительная шкала
Температура воздуха, а также почвы и воды в большинстве стран выражается в градусах международной температурной шкалы, или шкалы Цельсия (˚С), общепринятой в физических измерениях. Ноль этой шкалы приходится на температуру, при которой тает лёд, а +100 ˚С — на температуру кипения воды. Однако в США и ряде других стран до сих пор не только в быту, но и в метеорологии используется шкала Фаренгейта (F). В этой шкале интервал между точками таяния льда и кипения воды разделён на 180˚, причём точке таяния льда приписано значение +32 ˚F. Таким образом, величина одного градуса Фаренгейта равна 5/9 ˚С, а нуль шкалы Фаренгейта приходится на −17,8 ˚С. Нуль шкалы Цельсия соответствует +32 ˚F, а +100 ˚С = +212 ˚F.
Абсолютная шкала
Кроме того, в теоретической метеорологии применяется абсолютная шкала температур (шкала Кельвина), K. Нуль этой шкалы отвечает полному прекращению теплового движения молекул, то есть самой низкой возможной температуре. По шкале Цельсия это −273,15 ˚С, но на практике это значение округляют до −273 ˚С. Величина единицы абсолютной шкалы равна величине градуса шкалы Цельсия. Поэтому нуль шкалы Цельсия соответствует 273-му делению абсолютной шкалы (273 К). По абсолютной шкале все температуры положительные, то есть выше абсолютного нуля.По этой же шкале температура кипения воды при обычном атмосферном давлении 373 K.
Виды
· Активная температура — температура воздуха, больше чем биологический минимум на протяжении всего периода вегетации.
· Максимальная температура — самая высокая температура воздуха, почвы или воды на протяжении определённого промежутка времени.
· Минимальная температура — самая низкая температура воздуха, почвы или воды на протяжении определённого промежутка времени.
Рекорды температур
Наиболее низкие температуры воздуха у поверхности земли наблюдаются на полюсах планеты. При этом могут подразумеваться либо абсолютные минимумы температуры, либо минимумы средних годовых величин.
· 13 сентября 1922 г. в местечке Эль-Азизия, Ливия, была зарегистрирована температура +58,2 ˚C. На сегодняшний день данный результат считается ошибочным и поэтому Всемирная метеорологическая организация считает рекордом 56,7 ˚C, зафиксированные 10 июля 1913 года на ранчо Гринленд в долине Смерти (штат Калифорния, США)[3][4]. По неофициальным данным[источник не указан 1065 дней] в тот же день в Саудовской Аравии (место неизвестно) было +58,4 ˚C.
· 21 июля 1983 г. на станции Восток, Антарктика, на высоте 3420 м над уровнем моря была зарегистрирована рекордно низкая температура: −89,2 ˚C[1][2]. Среднегодовая температура на станции Восток −60,2 ˚C.
· 9 декабря 2013 года на конференции Американского геофизического союза группа американских исследователей сообщила о том, что 10 августа 2010 года температура воздуха в одной из точек Антарктиды опускалась до −135,8 °F (-93,2 °С). Данная информация была выявлена в результате анализа спутниковых данных НАСА[5]. По мнению выступавшего с указанным сообщением Т. Скамбоса (англ. TedScambos) полученное значение не будет зарегистрировано в качестве рекордного, поскольку определено в результате спутниковых измерений, а не с помощью термометра[6].
· 27 июля 1963 года на высоте около 85000 м в атмосфере над Швецией была зафиксирована температура −143 °С.
· Самая высокая Среднегодовая температура была отмечена в 1960—1966 годах в Даллоле, Эфиопия и составила +34,4 ˚C в среднем за эти 7 лет. Самая низкая Среднегодовая температура отмечается на станции Восток: −57,3 ˚C и в точке с координатами 78˚ ю. ш. и 96˚ в. д.: −57,8 ˚C. Самая низкая температура снега отмечалась в 1933 году в Оймяконе, когда температура поверхности снега составила -69,6 градусов.
Некоторые города и сёла России, в которых температура зимой может опускаться ниже −58 ˚C (абсолютный минимум температуры)
· -58 Могоча (Забайкальский край), Пыть-Ях (Ямало-Ненецкий округ)
· -58.1 Усть-Щугор (Коми)
· -58.5 Кербо (Эвенкия)
· −58,8 ˚C Енисейск, Лесосибирск (Красноярский Край)
· -58.9 Кюлюнкен (Республика Саха)
· −58,95 ˚C Ноябрьск (Ямало-ненецкий округ)
· −59,0 ˚C Балей,Усть-Кут,Хатга
· -59.3 Агата (Эвенкия)
· -59.5 Марково,(Ч.А.О),Янов ст.
· -59.9 Саскылах (Республика Саха)
· −60,0 ˚C Братск,Валёк (аэропорт),Ессей,(Эвенкия), Томмот, Усть-Юдома, Чернышёвский, Ямбург
· -60.1 Горняк, Олёкминск
· −60,2 ˚C Сунтар (Республика Саха)
· -60.4 Кюсюр (Республика Саха)
· -60.7 Усть-Мая (Республика Саха)
· −60,9 ˚C Вилюйск, Ытык-кюёль (Республика Саха)
· −61,0 ˚C Ванавара, Горно-Чуйский, Ларьяк, Нерюнгри, Нюрба, Ытык-кюёль
· −61,1 ˚C Стрелка Чуня (Эвенкия)
· −61,2 ˚C Витим (Республика Саха)
· −62,0 ˚C Гремяка (Таймыр), Когалым (Югра), Кош-агач (Алтай), Маак, Мегион, Надым (Ямало-ненецкий округ), Фёдоровский (ХМАО)
· -62.1 Усть-мома (Республика Саха)
· -62.2 Губкинский (Ямал)
· −62,4 ˚C Хабардино (Республика Саха)
· -62.5 Юрты (Республика Саха)
· -62.6 Далдын,Сюльдюкар (Республика Саха)
· -62.7 Крестях (Республика Саха)
· -62.8 Усть-утиная (Маг.область)
· -62.9 Артык, Усть-Оленёк (Республика Саха)
· -63 Игарка, Снежногорск (Таймыр), Чара (Забайкальский край), Эльги (Республика Саха)
· -63.4 Хдыга
· -63.5 Шелагонцы (Республика Саха)
· -63.8 Билибино (Ч.А.О), Ярольин (Республика Саха)
· -63.9 Илирней (Ч.А.О)
· −64,0 ˚C Верхнее Пенжино (Камчатский край), Ербогачён (Иркутская область), Имени XI лет Октября (Забайкальский край)
· -64.2 Кёгали (Магаданская область)
· -64.3 Норильск (Таймыр), Аэропорт (Оймяконский улус)
· −64,4 ˚C Диокуускай, Жатай, Якутск (Республ<