Приборы для измерения показателей микроклимата

Для измерения температуры воздуха в рабочем помещении пользуются обычно ртутными или спиртовыми термометрами, при низких температурах – только спиртовыми. Важные преимущества по сравнению с жидкостными термометрами имеют электрические термометры. Они позволяют производить измерения на расстоянии и обладают высокой чувствительностью. По принципу действия электрические термометры делятся на термометры сопротивления и термоэлектрические. Устройство термометров сопротивления основано на использовании свойств металлов изменять свое электрическое сопротивление в зависимости от температуры. Действие термоэлектрических термометров основано на существовании контактной разности потенциалов между двумя соприкасающимися разнородными металлами.

Если необходимо установить, как изменяется температура в течении рабочей смены (суток или рабочей недели), применяют термограф – прибор, непрерывно регистрирующий изменения температуры воздуха. Приемная часть термографа состоит из биметаллической пластины, компоненты которой имеют различные коэффициенты расширения. Один конец пластины закреплен неподвижно, а другой через систему рычагов соединен с пером, которое соприкасается с бумажной лентой, укрепленной на барабане, вращаемом часовым механизмом. Такой прибор применяют при отсутствии источников теплового излучения.

Для определения влажности воздуха применяют различного рода психрометры и гигрометры.

Аспирационный психрометр Ассмана (рис. 2.3.1) представляет собой два ртутных термометра 1 и 2, резервуары которых с целью защиты от внешнего теплового облучения помещены в двойные латунные трубки с зеркальной наружной поверхностью 3. Эти трубки служат одновременно воздуховодами, через которые вентилятор 4, установленный в верхней части психрометра, просасывает воздух и создает вокруг резервуаров термометров стандартный воздушный поток со скоростью 4 м/с. Пружина заводного механизма взводится ключом 5. Резервуар правого термометра обернут батистом и перед измерениями смачивается водой. По разности показаний термометров («сухого» и «влажного») определяют относительную влажность воздуха.

Рисунок 2.3.1 – Психрометр аспирационный

Гигрометр – прибор для непосредственного определения относительной влажности воздуха. Приемной частью прибора является обезжиренный человеческий волос или специальная синтетическая пленка, которые через блок соединены с легкой стрелкой-указателем. При уменьшении относительной влажности приемная часть укорачивается, а при увеличении – удлиняется. Стрелка-указатель в соответствии с этими изменениями перемещается вдоль шкалы, на которой нанесены деления от 0 до 100, указывающие процент относительной влажности. Гигрометр является единственным прибором для определения влажности при отрицательных температурах.

Для непрерывной регистрации относительной влажности воздуха используется самопишущий прибор – гигрограф. Приемная часть его состоит из пучка обезжиренных человеческих волос или синтетической пленочной мембраны. Изменение размеров пучка или мембраны посредством системы передаточных рычагов передается на перо регистрирующей части прибора. Перо записывает на бумажной ленте, надетой на вращающийся барабан, кривую изменения влажности во времени.

Скорость движения воздуха измеряется анемометрами (чашечными или крыльчатыми) и кататермометрами. Приемной частью для чашечного анемометра (рис. 2.3.2а) служит крестовина с четырьмя полыми металлическими полушариями, а для крыльчатого (рис. 2.3.2б) – многолопастная крыльчатка, выполненная из алюминия. С помощью червячной передачи крестовина или крыльчатка соединена со стрелками, движущимися по циферблату. Разность показаний после опыта и до опыта представляет путь, пройденный потоком воздуха.

Чашечные анемометры измеряют скорость воздуха в пределах от 1 до

18 м/с, а крыльчатые – от 0,5 до 10 м/с.

а б

Рисунок 2.3.2 Анемометры: а – чашечный ; б – крыльчатый

Для измерения скорости движения воздуха менее 0,5 м/с применяется кататермометр (рис. 2.3.3), который представляет собой термометр со шкалой и капилляром, расширенным в верхней и нижней его частях. Прибор определяет охлаждающую способность воздушной среды, позволяющую судить об интенсивности теплопотерь с поверхности резервуара прибора при данной температуре и скорости воздуха.

Для определения атмосферного давления применяются барометры (металлические или ртутные). Устройство наиболее распространенного металлического барометра (анероида) основано на использовании упругих деформаций приемника под влиянием изменений давления. Приемное устройство (анероидная коробка) выполнено в виде плоской металлической цилиндрической коробки с гофрированной крышкой и дном. В коробке создано сильное разряжение, но она не сплющивается под действием внешнего давления, так как крышка оттягивается пружиной. При изменениях давления упругие деформации крышки через рычажную передачу в увеличенном масштабе передаются стрелке-указателю, которая перемещается вдоль шкалы, отградуированной в единицах давления.

Для систематического наблюдения за динамикой атмосферного давления используются барографы. Барограф – самопишущий прибор, приемная часть которого состоит из нескольких анероидных коробок в виде столбика. Схема передаточного и записывающего устройства аналогична термографу.

Измерения показателей микроклимата должны проводится на рабочих мес- тах в холодный и теплый период года в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней температуры наиболее холодного (жаркого) месяца не более чем на 5 °С. Температуру и скорость движения воздуха следует измерять на высоте 0,1 и 1,0 м от пола (при работах, выполняемых сидя), 0,1 и 1,5 м от пола (при работах, выполняемых стоя).

Рис. 2.3.3Кататермометр

2.4 Порядок проведения работы и оформления результатов измерений

2.4.1 Измерить атмосферное давление по барометру.

2.4.2 Определить влажность воздуха с помощью психрометра Ассмана, для чего:

- увлажнить резервуар «влажного» термометра прибора с помощью пипетки с дистиллированной водой;

- завести механизм вентилятора и через три минуты его работы зафиксировать показания «сухого» и «влажного» термометров психрометра;

- определить абсолютную влажность воздуха по формуле

;

- определить относительную влажность воздуха по формуле:

%,

где F₁ – максимальная влажность при температуре «влажного» термометра, мм. рт. ст. (определяется по таблице 2.4.1);

F – максимальная влажность при температуре «сухого» термометра, мм. рт. ст. (определяется по таблице 2.4.1);

– психрометрический коэффициент, зависящий от скорости движения воздуха, создаваемого вентилятором психрометра (при скорости, равной

3 м/с, принимается равным 0,00067);

t_сух, t_вл – показания «сухого» и «влажного» термометров психрометра, соответственно, °С.

H – барометрическое давление, мм. рт. ст.

Таблица 2.4.1 – Определение максимальной влажности воздуха по температурам влажного и сухого термометра

Температура воздуха, °С	Максимальная влажность, мм.рт.ст. F и F1	Температура воздуха, °С	Максимальная влажность, мм.рт.ст. F и F1	Температура воздуха, °С	Максимальная влажность, мм.рт.ст. F и F1
+ 1,0	4,926	+ 12,5	10,870	+ 24,0	22,377
+ 1,5	5,107	+ 13,0	11,231	+ 24,5	23,060
+ 2,0	5,294	+ 13,5	11,604	+ 25,0	23,756
+ 2,5	5,486	+ 14,0	11,987	+ 25,5	24,471
+ 3,0	5,685	+ 14,5	12,382	+ 26,0	25,209
+ 3,5	5,889	+ 15,0	12,788	+ 26,5	25,964
+ 4,0	6,101	+ 15,5	13,205	+ 27,0	26,739
+ 4,5	6,318	+ 16,0	13,634	+ 27,5	27,539
+ 5,0	6,543	+ 16,5	14,076	+ 28,0	28,344
+ 5,5	6,775	+ 17,0	147,530	+ 28,5	29,183
+ 6,0	7,103	+ 17,5	14,997	+ 29,0	30,043
+ 6,5	7,259	+ 18,0	15,487	+ 29,5	30,929
+ 7,0	7,513	+ 18,5	15,971	+ 30,0	31,842
+ 7,5	7,775	+ 19,0	16,477	+ 30,5	32,748
+ 8,0	8,045	+ 19,5	16,999	+ 31,0	33,695
+ 8,5	8,323	+ 20,0	17,735	+ 31,5	34,668
+ 9,0	8,609	+ 20,5	18,085	+ 32,0	35,663
+ 9,5	8,905	+ 21,0	18,650	+ 32,5	36,684
+ 10,0	9,209	+ 21,5	19,231	+ 33,0	37,729
+ 10,5	9,521	+ 22,0	19,827	+ 33,5	38,801
+ 11,0	9,844	+ 22,5	20,440	+ 34,0	38,900
+ 11,5	10,176	+ 23,0	21,068	+ 34,5	41,021
+ 12,0	10,518	+ 23,5	21,714	+ 35,0	42,175

Относительную влажность воздуха по показаниям «сухого» и «влажного» термометров можно определить по номограмме (рис. 2.4.1).

Рис. 2.4.1 Номограмма для определения относительной влажности воздуха по показаниям психрометра, снабженного вентилятором (психрометр Ассмана)

2.4.3 Результаты измерений и расчетов занести в бланк отчета.

2.4.4 Измерить скорость движения воздуха в помещении с помощью крыльчатого анемометра, для чего:

- записать показания по шкалам счетного устройства анемометра;

- включить вентилятор;

- поставить крыльчатку анемометра перпендикулярно воздушному потоку на расстоянии 0,8 – 1,0 м от вентилятора;

- после набора крыльчаткой полного числа оборотов включить счетчик анемометра и секундомер. Продолжительность измерений 30 – 60 с;

- по окончании измерений выключить счетчик и секундомер, записать показания счетчика анемометра;

- определить скорость движения воздуха по формуле:

, дел/с,

где – показания счетчика до опыта, дел;

– показания счетчика после опыта, дел;

t – время работы анемометра, с.

Полученное значение скорости откорректировать по графику, учитывающему погрешность прибора (рис. 2.4.2).

Рис. 2.4.2 Корректировочный график перевода показании счетчика

крыльчатого анемометра

2.4.5 Определить индекс тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс), для чего:

- измерить температуру внутри зачерненного шара;

- рассчитать ТНС-индекс по уравнению:

ТНС=0,7t_вл+0,3t_ш ,

где t_вл – температура «влажного» термометра психрометра Ассмана, °С.

t_ш – температура внутри зачерненного шара, °С.

2.4.6 Результаты измерений и расчетов занести в бланк отчета.

2.4.7 Провести анализ результатов измерений показателей микроклимата:

- сравнить результаты измерений показателей микроклимата с нормативными значениями по табл. 2.2.1 и 2.2.2;

- при превышении показателями допустимых значений оценить условия труда по степени опасности и вредности по табл. 1.2.1 и 1.2.2;

- оформить бланк отчета и протокол (приложения 2.1 и 2.2).

2.5 Контрольные вопросы

2.5.1 Как влияют температура, влажность и скорость воздушной среды на самочувствие и работоспособность человека?

2.5.2 Какое значение имеет терморегуляция в обеспечении процесса жизнедеятельности организма человека?

2.5.3 Какие факторы учитываются при нормировании показателей микроклимата?

2.5.4 Какие приборы используются для измерения температуры воздушной среды?

2.5.5 Какие приборы используются для определения относительной влажности воздушной среды?

2.5.6 Какие приборы используются для измерения скорости движения воздушной среды?

2.5.7 Какие условия необходимо соблюдать при измерении температуры, влажности и скорости движения воздушной среды?

2.6 Рекомендуемая литература

2.6.1 Охрана труда на железнодорожном транспорте: учебник / под ред. Ю. Г.Сибарова. – М.: Транспорт, 1981.

2.6.2 СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» / Госкомсанэпиднадзор России. М., 1996.

2.6.3 Руководство Р2.2.755-99 «Гигиенические критерии оценки и классификация условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса»/ Минздрав России. – М., 1999.

Приложение 2.1

ФИО студента________________

Группа______________________

Лабораторная работа «Исследование микроклимата в

производственных помещениях»

Цель работы:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Приборы для измерения параметров микроклимата:

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Результаты измерений температуры и влажности воздуха:

Показания термометра, °С	Относительная влажность, %
«сухого»	«влажного»	расчетная	по номограмме

Абсолютная влажность воздуха , мм.рт.ст.

F₁ -

-

t_сух -

t_вл -

H -

Относительная влажность воздуха , %

F –

Результаты измерений скорости движения воздуха

Отсчет	Разность показаний	Время измерения, с	Средняя скорость, м/с	Откорректированная скорость, м/с
до измерения	после измерения

Скорость движения воздуха , дел/с

-

-

t -

ТНС-индекс ТНС=0,7t_вл+0,3t_{ш ,} °С

t_вл –

t_ш –

Анализ результатов измерений:

	Параметры микроклимата	ТНС-индекс, °С
Температура воздуха, °С	Относительная влажность, %	Скорость движения воздуха, м/с
Расчетные
Оптимальные
Допустимые

Вывод:__________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Дата Подпись преподавателя

Приложение 2.2

Протокол №

санитарно-гигиенической оценки условий труда

1. Наименование и код подразделения организации и рабочего места

2. Наименование организации (ее подразделения), выполнявших измерения

3. Наименование измеряемого производственного фактора

4. Сведения о средствах измерения:

Наименование прибора, инструмента	Дата поверки	Номер свидетельства о поверке

5. Метод проведения измерений с указанием нормативного документа, на основании которого проводилось измерение:

6. Место проведения измерения:

7. Фактическое значение измеряемого параметра

№ п/п	Код фак-тора	Наименование производственного фактора, еденица измерения	ПДК, ПДУ, допустимый уровень	Дата проведения измерения	Фактический уровень производственного фактора	Величина отклонения	Класс условий труда, степень вредности и опасности

8. Должность, фамилия, инициалы, подпись проводившего замеры

9. Должность, фамилия, инициалы, подпись представителя администрации объекта, на котором проводились испытания

Зав. лабораторией гигиены труда и профилактики заболеваний

3. Лабораторная работа
ИССЛЕДОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

Цель работы

- закрепить знания по теме «Производственное освещение»;

- изучить приборы и методику определения показателя естественного освещения производственного помещения;

- получить практические навыки в определении показателя естественного освещения производственного помещения;

- оценить соответствие показателя естественного освещения нормативному значению;

- определить класс условий труда по показателю естественного освещения.