Исследование метрологических условий рабочей зоны производственных помещений

Лабораторная работа №1.

Исследование метрологических условий рабочей зоны производственных помещений.

Цель работы:      1. Освоение методики измерения параметров метеоусловий;

                              2. Приобретение навыков оценки метеоусловий.

Общие теоретические сведения.

Метеорологические условия рабочей зоны производственного помещения определяются совместным действием на организм человека температуры, влажности и скорости движения воздуха. При определенном соотношении этих факторов тело человека способно отдавать тепло, вырабатываемое организмом в процессе жизнедеятельности, и поддерживать температуру на одном уровне — 36,5–37^оС (процесс терморегуляции).

Изменение параметров микроклимата меняет соотношения величин теплоотдачи организма за счет их излучения, конвекции, массообмена (испарение влаги, выводимой на поверхность потовыми железами). Одна и та же температура воздуха различно действует на организм человека в зависимости от его влажности, поскольку потери тепла с поверхности тела значительно зависят от степени насыщения воздуха водяными парами.

Влияние повышения скорости движения воздуха на тепловой обмен выражается в увеличении потерь прежде всего за счет конвекции, поскольку усиливается циркуляция воздушных масс и нагретые слои воздуха вокруг тела человека интенсивно заменяются более холодными.

В жилых и конторских помещениях принято считать нормальной скорость движения воздуха 0,2–0,4 м/с; большие скорости вызывают ощущения сквозняков, меньшие — указывают на недостаточный воздухообмен.

Оптимальные и допустимые значения температуры (Т^оС), относительной влажности (ψ, %) и скорости движения воздуха (V, м/с) устанавливаются согласно ГОСТ12.1.005.76 для рабочей зоны производственного помещения с учетом наличия избытков явного тепла, тяжести выполняемых работ и сезонов года.

Рабочей зоной считается пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которой находятся места постоянного или временного пребывания работающих.

По тяжести (общим энергозатратам организма в Дж/с) все выполняемые работы делятся на три категории:

1.  легкие физические работы (категория I) — работы, производимые сидя, стоя, или связанные с ходьбой, но не требующие систематического физического напряжения, или поднятия и переноски тяжестей (энергозатраты до 172 Дж/с);

2.  Физические работы средней тяжести (категория II) — работы, связанные с постоянной ходьбой, выполняемые стоя или сидя, но не требующие перемещения тяжестей (категория IIа с расходом энергии 172-232 Дж/с), и работы, связанные с ходьбой и переноской небольших, до 10 кг, тяжестей (категория IIб с расходом энергии 232-293 Дж/с);

3.  тяжелые физические работы (категория III) — работы, связанные с систематическим напряжением, в частности, с постоянными передвижениями и переноской значительных, свыше 10 кг, тяжестей (энргозатраты более 293 Дж/с).

Приборы и оборудование.

Приборы для замера температур воздуха.

Для измерения температур воздуха применяют ртутные и спиртовые термометры для отсчета текущих значений температуры, парные термометры для определения истинной температуры при наличии тепловых излучений, а также термометры, регистрирующие изменения температуры в течение суток или недели.

Приборы для замера влажности.

Для измерения относительной влажности воздуха применяют психрометры, гигрометры, гигрографы.

Относительная влажность воздуха (φ, %) показывает отношение веса водяных паров, содержащихся в данном объеме воздуха, к весу водяных паров, максимально насыщающих воздух при данной температуре.

Психрометры применяются двух типов: психрометр Августа (стационарный, бытовой) (рис. 1,а) и психрометр Ассмана (аспирационный) (рис. 1,б).

Приборы для замера скорости движения воздуха.

1. Для измерении малых скоростей движения воздуха исполь­зуется кататермометр - спиртовой термометр с цилиндрическим или шаровым резервуаром в нижней и расширением в верхней его части. Шкала прибора с цилиндрическим резервуаром проградуирована от 35° до 36°С, с шаровым - от 33°до 40° (рис.3.3).

Количество тепла, теряемое кататермометром при его охлажде­нии с 38° до 35° С, постоянно, а продолжительность охлаждения зави­сит от скорости движения воздуха. Для каждого прибора предваритель­ным тарированием находят фактор F, который и показывает теплоотда­чу с 1 см² поверхности резервуара при его охлаждении с 38° до 35°С (укатывается на приборе). Определив время охлаждения τ, можно оп­ределить охлаждаемую силу воздуха:

         (1)

Скорость движения воздуха опреде­ляется по одной из двух формул, вы­бираемых в зависимости от величины , где -разность между средней температурой кататермомет­ра (З6,5°С) и температурой окружа­ющего воздуха.

Если ,то            (2)

Если ,то            (3)

2. Для измерения скоростей движения воздуха более 0,5 м/с применяются анемометры — чашечные и крыльчатке (рис.3.4). У анемо­метров всех типов под действием потока воздуха приводится во вра­щение приемная часть, скорость вращения которой пропорциональна скорости потока.

В чашечном анемометре приемной частьюслужит крестовина с четырьмя полушариями, в крыльчатом – легкая крыльчатка, насаженная на трубчатую ось. Счетный механизм имеет три стрелки, его циферблат – соответственно три шкалы: единиц, сотен и тысяч. Включение и выключение механизма производится арретиром. Диапазон изме­рений чашечного анемометра - 9-20 м/с в условиях часто меняющихся направлений движения воздушного потока; крыльчатого - 0,5-10 м/с при одновременном его движении. В последнее время получили распространение электрические   анемометры, дающие на шкале отсчет непос­редственно   скорости.

Рис. 4.  а) анемометр крыльчатый; б) анемометр чашечный.

Движение воздуха создается вентилятором настольным или вентилятором оконным (как укажет преподаватель).

Выполнение работы.

№ пп	Наименование параметров метеоусловий	Фактические показания	Нормативные величины по ГОСТ12.1.005.76 для данной категории работ и времени года.
			оптимальные	Допустимые
1	Температура, оС
	а) по сух. ртутному термометру;	18	22-24	20-25
	б) по сухому спиртовому термометру;	17
	в) по влаж. спиртовому термометру;	15
	г) по вл. ртутному термометру;	12
2	Относительная влажность, %
	а) по психрометру Августа;	79	40-60	15-75
	б) по психрометру Ассмана.	48
3	Скорость движения воздуха, м/с.
	а) по кататермометру L = 2;	0,72	0,1	0,1
	б) по анемометру у вентилятора L = 1;	1,3
	в) по индукционному анемометру у вентилятора L = 0.2.	4

Вывод:Категория работ, выполняемая в лаборатории ОТ-2 – легкая. Температура  - не соответствует ни оптимальным, ни допустимым нормам. Относительная влажность  - находится в оптимальных пределах. Скорость движения воздуха – при включенном вентиляторе, работы в лаборатории ОТ-2 проводить не допускается.