Міністерство освіти і науки України
Національний університет “Львівська політехніка”
Лабораторна робота №6
з курсу“Основи охорони праці”
на тему: “Дослідження метеорологічних умов на робочих місцях”.
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 виражеиість 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 више+10 °С.
Категорії робіт: диференціація робіт за важкістю встановлюється на основі загальних енерговитрат організму в ккал/год (Вт):
I Легкі фізичні роботи - усі види діяльності з витратою енергії не більше 150 ккал/год (175 Вт).
Легка 1а (енерговитратн 90-120 ккал/год (105-140 Вт)), - роботи, які виконуються сидячи і не потребують фізичного навантаження.
Легка 16 (енерговитратн 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 енергії 151 -250 ккал/год (176-290 Вт).
Середньої важкості Па (енерговитрати вія 151-200 ккад/год (176-232 Вт)) - роботи. пов'язані з ходінням, переміщенням дрібних (до 1 кг) виробів у положенні стоячи або сидячи і потребують певного фізичного напруження.
Середньої важкості По (енерговитрати від 201-250 ккал/год (233-290 Вт)) - роботи, що виконуються стоячи, пов'язані з ходінням, переміщенням невеликих (до 10 кг) вантажів, та супроводжуються 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 кт).
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 0 °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.
Парний 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.
k - константа парного термометра (визначається при його виготовленні).
Вимірювати температуру повітря в приміщенні можна також за допомогою сухого термометра аспіраційного психрометра Ассмана.
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, що містить в 1-м3 повітря в момент дослідження називається абсолютною вологістю.
При оцінюванні метеоумов у виробничих приміщеннях найчастіше враховують відносну вологість, яка є відношенням абсолютної вологості до максимальної при певній температурі повітря, і виражається в с/с.
Відносна вологість вимірюється за допомогою психрометрів, гігрометрів, гігрографів. Психрометри бувають стаціонарні - типу Августа і переносні - типу Ассмана.
Психрометр Августа (ряс. 1) складається з двох спиртових термометрів сухого і вологого, закріплених на одній панелі. Кулька сухого термометра завжди знаходиться в сухому стані, а вологого покрита тканиною й опущена у воду. За рахунок випаровування води з поверхні вологої кульки, цей термометр буде показувати нижчу температуру, ніж сухий.
Рис. І. Психрометр Августа
Рис. 2. Психрометр аспіраційний
Розрахунок відносної вологості повітря за показами психрометра Августа виконується за формулою:
де Рв і Рс - пружність насичених водяних парів (максимальна вологість) при температурі відповідно вологого й сухого термометрів;.
а - психрометричний коефіцієнт, який залежить від швидкості руху повітря (табл. 2);
tс і tв- 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)
Таблиця 1
Пружність насичених водяних парів
Температура. °С
Пружність мм рт. ст.
Температура,
°С
Пружність мм рт. ст.
Температура, °С
Пружність мм рт. ст.
10
9.14
18
14.93
26
24.96
11
9.77
19
16.32
27
26.47
12
10.43
20
17,36
28
28.07
1З
11.14
21
18.47
29
29.74
14
11.88
22
19.63
30
31.51
15
12.67
23
20.86
31
32.37
16
13.51
24
22.06
32
35.32
17
14.40
25
23.52
33
37.37
Таблиця 2
Психрометричний коефіцієнт а при різних швидкостях руху повітря
V.м/с 0.13
0.16 0.20
0.30
0.40
0.30
2.30
а
0.0013
0,0012
0.0011
0.0010
0,0009
0.0008
0.0007
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).
де 760 -середній барометричний тиск мм рт. ст.
Відносну вологість повітря можна визначити також за табл. 4 і номограмою (рис. 4).
Покази вологого термометра,°С
Покази сухого термометра, °С
Рис. З. Номограма для визначення відносної вологості повітря за показами психрометра Августа
Таблиця 3 Психрометрична таблиця для визначення підносної вологості за психрометром Августа
Покази сухого термометра,
°С
Показники пологого термометра
15
9,2
9,6
10,0
10,5
10,9
11,4
11,8
12,2
12,6
13,0
13,4
13,8
14,2
14.6
15,0
16
9,9
10,3
10,8
11,3
11,6
12,2
12.6
13,1
13,5
14,0
14,4
14,8
15,2
15,6
16.0
17
10,7
11,2
11,6
12,1
2,6
13,0
13,5
13,9
14,4
14,9
15,3
15,8
16.2
16,6
17,0
18
11,4
11,9
12,4
12,9
3,4
13,9
14
14,8
15,3
15,7
16,2
16,6
17,1
17,5
18.0
19
12,2
12,7
13.2
13,8
4,3
14,8
15,3
15,7
16,2
16,7
17,2
17,6
18,1
18,5
19.0
20 .
12,9
13,4
14. . 0
14,5
15,1
15,6
16,1
16,6
17,1
17,6
18,1
18,5
19,0
19,5
20,0
21
13.6
14,2
14,8
15,3
15,9
16,5
17.1
17,5
18,0
18,6
19,1
19,5
20,0
20.5
21,0
22
14,4
15,0
15,6
16,1
16,7
17,3
17,9
18,4
18,9
19,5
20,0
20,5
21,0
21,5
22,0
23
15,1
15,2
16,4
17,0
17,6
18,2
18,8
19,3
19,8
20,4
20,9
21,5
22,0
22,5
23,0
24
15,9
16,5
17,1
17,8
18.4
19,0
19,6
20,1'
20,7
21,3
21,9
22,4
23,0
23,5
24,0
25
16,6
17,2
17,9
18,5
19,2
19,8
20,5
21,2
21,7
22,2
22,8
23.8
23,9
24,5
25,0
Відносна вологість, %
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90.
95
100
Таблиця 4
Психрометрична таблиця для температур від 0 до 25 °С за вологим термометром аспіраційного психрометра
Покази вологого термо-метра °С
Різниця показів сухого і вологого термометрів, °С
0
0.5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
0
100
. 90
81
73
64
57
50
43
36
31
26
1
100
90
82
74
66
59
52
45
39
33
29
2
100
90
83
75
67
61
54
47
42
35
31
3
100
90
83
76
69
63
56
49
44
39
34
4
100
91
84
77
70
64
57
51
46
41
36
5
100
91
85
78
71
65
59
54
48
43
39
6
100
92
85
78
72
66
61
56
50
45
41
7
100
92
86
79
73
67
62
57
52
47
43
8
100
92
86
77
74
68
63
58
54
49
45
9
100
93
86
81
75
70
65
60
55
51
47
10
100
94
87
82
76
71
66
61
57
53
48
11
100
94
88
82
77
72
67
62
58
55
50
12
100
94
88
82
78
73
68
63
59
56
52
13
100
94
88
83
78
73
69
64
61
57
53
14
100
94
89
83
79
74
70
66
62
58
54
15
100
94
89
84
80
75
71
67
63
59
55
16
100
95
90
84
80
75
72
67
64
60
57
17
100
95
90
84
81
76
73
68
65
61
58
18
100
95
91
85
81
76
74
69
66
62
59
19
100
95
91
85
82
77
70
70
63
60
57
20
100
95
91
86
82
78
75
71
67
64 61
21
100
95
91
86
83
79
75
71
68
66
62
22
100
95
91
87
83
79
76
72
69
65
63
23
100
95
91
87
83
79
76
72
69
65
63
24
100
96
92
88
84
80
77
73
70
67
64
25
100
96
92
88
84
81
77
74
70
68 65
рис. 4. Номограма для визначення відносної вологості повітря за показами аспіраційного психрометра.
Для прямого визначення вологи слугують гігрометри. 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 є 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: - чашковий МС-13; 6 - крильчастий АСО-3
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.
До кожного приладу додаються графіки для визначення дійсної швидкості руху повітря (рис. 6).
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.
Таблиця 5 Оптимальні та допустимі величини метеорологічних умов в робочій зоні
Пора року
Категорія робіт
Температура, "С
Відносна вологість, %
і
Оптимальна
Допустима і
Верхня межа | Нижня межа
Оптимальна
Допустима на ро бочих місцях, не більше ніж
Оптимальна
Допустима
Допустима на робочих місцях, небільше ніж
На робочих місцях
Постійних
Непостійних
Постійних
Непостійних
Холодна
Легка -1а
22 - 24
25
26
21
18
40-60
75
0,1
0.1
<0,І
Легка -16
21 - 23
24
25
20
17
40 - 60
75
0,2
0,2
< 0,2
Середньої
важкості
-11а
18-20
23
24
17
15
40 - 60
75
0,3
0,3
<0,3
Середньої
важкості
-ІІб
17- 19
21
23
15
13
40 - 60
75
0,4
0,4
<0,4
Важка -III
16- 18
19
20
13
12
40 - 60
75
0,5
0,5
<0,5
Тепла
Легка - 1а
23-25
28
30
22
20
40 - 60
55 (при 28 °С)
0,1
0,2-0,1
0,1 -
0.2
Легка - 16
22-24
28
30
21
19
40 - 60
60 (при 27 °С)
0,2
0,3 - 0,1
0,1 - 0,3
Середньої
важкості
-IIа
21 - 23
27
29
18
17
40 - 60
65 (при 26 °С)
0,3
0,4 - 0,2
0,2-0,4
Середньої
важкості
-116
20 - 22
27
29
15
15
40 - 60
70 (при 25 °С)
0,4
0,5 - 0,2
0.2 -0,5
Важка -III
18-20
26
28
15
13
40 - 60
| 75 (при 24 °С)
0,5
0,6 - 0,2
0,2- 0,6
Хід роботи
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 2
Визначення швидкості руху повітря
Тип анемометра
Показники анемометрів
Час вимірювання.
с
Швидкість руху повітря, м/с
початковий
кінцевий
різниця показників
Чашковий
Крильчатий
Протокол З
Зведення результатів
Місце зам
ірювань
Пора року
Кагегорія ро біт
Виміряні параметри
Оптимальні параметри за ДСН 3.3.6.042.-99
Температура, °С
Відносна вологість
Швидкість руху повітря
Температура. °С
Відносна вологість
Швидкість руху повітря
Висновок: На даній лабораторні я ознайомився з приладами й методами контролю метеорологічних умов на виробництві.