МЕТА РОБОТИ-ознайомлення з приладами й методами контролю метеорологічних умов на виробництві
ТЕОРЕТИЧНИЙ ВСТУП
До показників, які характеризують метеорологічні умови (мікроклімат), належать: температура, відносна вологість, швидкість руху повітря, теплове випромінювання.
Усі ці фактори мають великий вплив на перебіг життєвих процесів в організмі людини. Параметри мікроклімату можуть змінюватися в широких межах, тим самим викликають зміни в системі і органах людини, які беруть участь у терморегуляції організму - в системі кровообігу, потовиділення, нервовій. Значна вираженість окремих факторів мікроклімату може бути причиною фізіологічних зсувів, а в деяких випадках патологічних станів і професійних захворювань.
Основу профілактики негативного впливу виробничого мікроклімату на організм людини становить його нормування.
Норми виробничого мікроклімату регламентуються державними санітарними нормами ДСН 3.3.6.042-99 "Санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень". Ці ДСН передбачають наявність оптимальних та допустимих параметрів мікроклімату. Оптимальні показники розповсюджуються на всю робочу зону і забезпечують відчуття комфорту.Допустимі показники встановлюють диференційно для постійних і непостійних робочих місць, і тільки у випадках, коли технологічні умови, або технічні чи економічні причини не дозволяють створити оптимальні умови.
У кабінах, пультах і постах управління технологічними процесами, в залах обчислювальної техніки, а також в інших приміщеннях при виконанні робіт операторського типу. пов'язаних із нервово-емоційним напруженням, повинні бути створені тільки оптимальні параметри мікроклімату.
Величини оптимальних та допустимих параметрів мікроклімату в робочій зоні, залежно від пори року й категорії виконуваних робіт, наведені в табл. 5.
Пояснення термінів, що є в табл. 5:
Холодна пора року-пора року, яка характеризується середньодобовою температурою зовнішнього повітря рівною +10 °С і нижче.
Тепла пора року - пора року, яка характеризується середньодобовою температурою зовнішнього повітря вище +10 °С.
Категорії робіт: диференціація робіт за важкістю встановлюється на основі загальних енерговитраг організму в ккал/год (Вт):
I Легкі фізичні роботи - усі види діяльності з витратою енергії не більше 150 ккал/год(175Вт).
Легка Іа (енерговитрати 90-120 ккал/год (105-140 Вт)), - роботи, які виконуються сидячи і не потребують фізичного навантаження.
Легка 1б (енерговитрати 121-150 ккал/год (141-175 Вт)). - роботи, які виконуються сидячи, стоячи або пов'язані з ходінням, та супроводжуються деяким фізичним навантаженням.
II Середньої важкості фізичні роботи - усі види діяльності з витратою енергії15 1-250 ккал/год (176-290 Вт).
Середньої важкості На (енерговнтрати від 151-200 ккал/год (176-232 Вт)) - роботи пов язані з ходінням, переміщенням дрібних (до І кг) виробів у положенні стоячи або сщячи потребують певного фізичного напруження.
Середньої важкості ІІІ (енерговитрати від 201-250 ккал/год (233-290 Вт)) - роботи що виконуються стоячи, пов'язані з ходінням, переміщенням невеликих (до 10 кг) вантажів та су проводжуються помірним фізичним напруженням.
III Важкі фізичні роботи - види діяльності з витратою енергії 251-300 ккал/год (291-349 Вт) Це роботи, пов'язані з постійним переміщенням вантажів (понад 10 кг).
Робоча зона - простір, в якому знаходяться робочі місця постійного або тимчасового перебування працівників
ВИМІРЮВАННЯ ТЕМПЕРАТУРИ ПОВІТРЯ. ОПИС ПРИЛАДІВ ТА ВИКОНАННЯ ІНСТРУМЕНТАЛЬНИХ ЗАМІРЮВАНЬ
Температура повітря вимірюється в робочій зоні в декількох точках. Для вимірювання температури вище О °С користуються ртутними термометрами, в яких ртуть при нагріванні розширюється рівномірно, а при температурі нижче -39 °С вона замерзає.
Тому для вимірювання низьких температур використовують спиртові термометри. Для реєстрації зміни температури в часі користуються термографами. Термограф М-16 використовують для реєстрації зміни температури протягом доби, а термограф М-16А протягом тижня.
Для вимірювання дійсної температури в умовах теплового випромінювання користуються парним термометром.Парним термометр складається з двох ртутних термометрів.
Резервуар із ртуттю одного з них покритий чорною фарбою, а другий - тонким шаром срібла.
Термометр з чорним резервуаром поглинає теплові промені, а термометр із посрібленим ртутним резервуаром відбиває їх.Дійсну температуру повітря в робочій зоні визначають за формулою (1):
де- показники чорного і посрібленого термометрів, °С.
-константа парного термометра (визначається при його виготовленні).
Вимірювати температуру повітря в приміщенні можна також за допомогою сухого термометра аспіраційного психрометра Ассмана.
Парний термометр
Рис.1.Психометр Агуста
Рис.2.Психометр аспіраційний
ВИМІРЮВАННЯ ВОЛОГОСТІ ПОВІТРЯ
Максимальна вологість - кількість водяних парів у грамах, яка може міститися в 1 м3 повітря в насиченому стані. Кількість водяних парів у грамах, шо місіть в 1 м3 повітря в момент дослідження називається абсолютною вологістю.
Відносна вологість вимірюється за допомогою психрометрів, гігрометрів, гігрографів.Психрометри бувають стаціонарні - типу Августа і переносні - типу Ассмана.
Психрометр Августа (рис.1) складається з двох спиртових термометрів сухого і вологою, закріплених на одній панелі. Кулька сухого термометра завжди знаходиться в сухому стані, а вологого покрита тканиною й опушена у воду. За рахунок випаровування води з поверхні вологої кульки, цей термометр буде показувати нижчу температуру, ніж сухий.
Розрахунок відносної вологості повітря за показами психрометра Августа виконується заформулою:
[2],
де РВ і РС - пружність насичених водяних парів (максимальна вологість) при температурі від повідно вологого й сухого термометрів;.
-психрометричний коефіцієнт, який залежить від швидкості руху повітря (табл. 2);
-відповідно показники сухого і вологого термометрів. °С.
Н-барометричний тиск, мм. рт. ст. (визначається за барометром).
Для наближеного визначення відносної вологості можна користуватися психрометричною табл.З, яка складена для швидкості руху повітря 0,2 м/с і барометричного тиску 760 мм рт. ст. Відносну вологість за показами психрометра Августа можна також визначити за номограмою (рис. 3)
Психрометричний коефіцієнт а при різних швидкостях руху повітря
V. м/с
0,13
0.16
0.20
0.30
0.40
0.80
2.30
0,0013
0.0012
0,0011
0.0010
0.0009
0,0008
00007
Психрометр Ассмана (рис. 2) складається також з двох, але ртутних термометрів сухого і вологого. Кулька вологого обв'язана тонкою тканиною і змочується водою. Обидва термометри закріплені в спеціальній блискучій оправі, яка захищає термометри від теплового опромінення. Для зменшення впливу на покази термометрів руху навколишнього повітря, в верхній частині приладу розміщено вентилятор, який просмоктує повітря повз кульки термометрів, зі швидкістю 2 м/с. Вентилятор дозволяє також скоротити час температурного зрівноваження приблизно у два рази порівняно з психрометром Августа (3-4 хв, замість 7-8 хв).
Відносну вологість за показниками аспіраційного психрометра можна розрахувати за формулою (3).
[3],
де 760 - середній барометричний тиск мм рт. ст.
Відносну вологість повітря можна визначити також за табл. .4 і номограмою (рис. 4).
Рис.3.Номограма для визначення відносної вологості повітря за показниками психометра Августа
Для прямого визначення вологи слугують пгро.метри. їх дія полягає в тому, що людське волосся має властивість змінювати свою довжину залежно від зміни відносної вологості (завдяки гігроскопічності) видовжуватися у вологому і скорочуватися у сухому повітрі.
Для реєстрації зміни відносної вологості в часі слугують гігрографи. Приймальною частиною гігрографа с пучок спеціально обробленого волосся, яке закріплене на рамці приладу. Зміна довжини пучка волосся під впливом вологості. Зміна відносної вологості приводить у рух стрілку з пером. Перо пише на спеціальній стрічці.
ВИМІРЮВАННЯ ШВИДКОСТІ РУХУ ПОВІТРЯ
Для вимірювання швидкості руху повітря використовуються анемометри чашкові і крильчасті, а також кататермометри.
У чашковому анемометрі МС-13 (рис. 5, а) приймальною частиною повітряного потоку слугує хрестовина з чотирма півкулями, закріпленими на вертикальній осі.Під час замірювань вісь чашкового анемометра повинна бути перпендикулярною до напрямку руху повітря.Швидкість обертання півкуль залежить від швидкості руху-повітря. Оберти осі, через механічну передачу, передаються на стрілки приладу - лічильника обертів. Межі вимірювання від 1 до 20 м/с, поріг чутливості анемометра 0,8 м/с.
Рис.5.Анемометри.
Крильчастий ручний анемометр АСО-3 (рис. 5, б) використовують під час замірювань швидкості повітря від 0.3 до 5 м/с. Приймальною частиною анемометра слугує легка крильчатка, посаджена на трубчасту вісь. За допомогою черв'ячної передачі оберти крильчатки передаються стрілкам лічильника обертів приладу.
Під час замірювань площина крильчатки повинна бути перпендикулярною до напрямку повітряного потоку.
Кататермометри використовуються для вимірювання малих швидкостей руху повітря менше 1,0 м/с (при температурі не більше 29°С). Кататермометр - це спиртовий термометр, принцип дії його полягає в тому, що при різних швидкостях руху повітря, з різною швидкістю буде охолоджуватись кулька термометра, який попередньо нагріли. Швидкість руху повітря знаходять розрахунковим способом.
ПОСЛІДОВНІСТЬ ВИКОНАННЯ РОБОТИ
1. Заміряти температуру повітря у двох місцях робочої зони приміщення на рівні 1.3-1.5 м від рівня підлоги. Замірювати температури можна по сухому термометру психрометра. 3. Визначити відносну вологість повітря:
а) використовуючи психрометр Августа. за допомогою піпетки змочити марлю вологоготермометра. Через 7-8 хв можна знімати покази температури обох термометрів і визначнійвідносну вологість за формулою (2). табл. З і номограми (рис. 3):б) використовуючи аспірацішпій психрометр, також змочити марлю на вологому тсрмо-меірі. потім включити вентилятор. Через 3-ї хв після шпуску вентилятора записати показитермомегрів і визначити відпосну вологість іа формулою (3). Іабл. 4 і номограмою (рис. 4).
Рис.6.Номограма для визначення відносної вологості повітря за показниками психометра аспіраційного
ВИМІРЮВАННЯ ШВИДКОСТІ РУХУ ПОВІТРЯ
Записати початкові покази за шкалами лічильника. Розташувати анемометри в міст замірювання швидкості повітря і через 10-15 с. коли чашки і крильця почнуть обертатися з постійною швидкістю, одночасно включити анемометри і секундомір. Через 10 с анемометри виключити й записати нові показники за шкалами лічильника.
Визначити різницю в показах лічильника.
Вимірювання повторити три рази. Знайти суму різниць показів лічильника і розділити її на сумарний час вимірювань. Отже, дізнаємось зміну показу лічильника за 1 с.
Потім, користуючись графіками (рис. 6), визначити швидкість руху повітря. Результати писати в протокол 2.
Одержані результати метеорологічних умов порівняти з параметрами ДСН 3.3.6.0.42-99. які наведені в табл. 5. Заповнити протокол 3
Протокол 1.Визначення відносної вологості
Тип психрометра
Показники термометрів
Барометричний тиск мм рт. ст.
Відносна вологість, %
сухого
вологого
за таблицями
за номограмою
за формулою
Протокол 2Визначення швидкості руху повітря
Тип анемометра
Показники анемометрів
Час вимірювання.
с
Швидкість руху повітря, м/с
початковий
кінцевий
різниця показників
Чашковий
Крильчатий
Протокол 3.Зведення результатів.
Місце вимірювань
Пора року
Категорія робіт
Виміряні параметри
Оптимальні параметри
Температура
Відносна вологість
Швидкість руху повітря
Температура
Відносна вологість
Швидкість руху повітря
ВИМОГИ БЕЗПЕКИ ПІД ЧАС ВИКОНАННЯ РОБОТИ
Забороняється включати вентилятор у мережу без дозволу викладача.
Забороняється торкатися вентилятора, який працює, і рухомих частин анемометрів.