Какие приборы используются для измерения параметров микроклимата

Какие приборы используются для измерения параметров микроклимата, в том числе в лабораторной работе?

Ртутный, спиртовой и шаровой термометры, стационарный и аспирационный психрометры, пипетка, мензурка с водой, волосяной гигрометр, чашечные и крыльчатые анемометры различных модификаций, измеритель температуры и влажности «ТКА-ТВ», инфракрасный термометр (пирометр), установка для изучения параметров микроклимата в помещении и процессов теплообмена, секундомер.

Что такое абсолютная и относительная влажность, её единицы?

Абсолютной влажностью ρ, г/м3, называется массовое количество водяного пара, содержащегося в 1 м 3 влажного воздуха, а относительной влажностью – отношение абсолютной влажности воздуха к его максимально возможной влажности при такой же температуре:

Принципы работы психрометров и гигрометров.

Психрометром пользуются следующим об-разом: пипеткой увлажняют обёртку «влажного» термометра, держа психрометр вертикально головкой вверх, чтобы избежать заливания воды в гильзы и головку прибора. Ззаводят механизм до отказа и помещают его в рабочую

зону помещения (1,5–2 м от пола). Через 3–5 минут при работе вентилятора производят отсчёт. Записывают показания термометров. Определяют относительную влажность воздуха по психрометрическому графику.

Влияние влажности воздуха на жизнедеятельность организма.

снижение относительной влажности приводит к подсыханию и хроническим заболеваниям верхних дыхательных путей, что особенно вредно для учителей и других работников, которые должны много говорить, и для детей;

При относительной влажности воздуха ниже этих величин сухой воздух «вытягивает» влагу из организма человека, из деревянных вещей и растений. В результате этого даже у здоровых людей ухудшается общее самочувствие (появляются сонливость и рассеянность, повышается утомляемость, снижаются работоспособность и иммунитет). Из-за того, что сухие слизистые оболочки органов дыхания плохо улавливают бактерии и вирусы, возникает «першение» горла, снижается способность бронхов к самоочищению. Это увеличивает вероятность возникновения респираторных инфекций и ухудшает самочувствие больных бронхиальной астмой, аллергиков. Кроме того, возникает ощущение «песка» в глазах, особенно заметное у тех, кто носит контактные линзы. В сухом воздухе можно скорее замёрзнуть, так как испаряющаяся с поверхности кожи влага охлаждает тело. Недостаток влаги в воздухе приводит к сухости и раннему старению кожи. Особенно страдают от малой относительной влажности воздуха грудные и маленькие дети, для которых она должна быть не ниже 50%. Недостаток влаги в воздухе вредно влияет на картины, деревянную мебель, паркетные полы

Источник

ПРИБОРЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА

Для измерения температуры воздухав производственных помещениях используют различного рода жидкостные термометры с ценой деления 0,2-0,5 °С. Для непрерывной регистрации температуры используют термографы (рис. 4.2) или термопары, подключенные к самопишущим приборам.

Электрические термометры обладают в некоторых отношениях рядом важных преимуществ по сравнению с жидкостными термометрами. Они позволяют производить наблюдения на расстоянии и обладают высокой чувствительностью. В настоящее время эти термометры стали все чаще внедряться в практику измерения температуры воздуха помещений. Средствами автоматики они обычно соединены с автоматическими установками кондиционирования воздуха. Существуют различные конструкции электрических термометров, однако, по принципу действия их можно разделить на два типа: термоэлектрические и термометры сопротивления.

Устройство термометров сопротивления основано на использовании свойства металлов изменять свое электрическое сопротивление в зависимости от температуры.

Действие термоэлектрических термометров основано на существо­вании контактной разности потенциалов между двумя соприкасающимися разнородными металлами.

, (4.3)

где t_С , t_Ч – показания посеребренного и зачерненного термометров, о С;

К – градуировочный фактор прибора, определяемый при его изготовлении (обычно К=0,1÷0,12).

Температуру поверхностиизмеряют контактными приборами (типа электротермометров) или дистанционными (пирометрами и др.).

Измерения относительной влажностипроизводят психрометрами. Эти приборы представляют блок спаренных термометров (рис. 4.4 а). Шарик одного из термометров (правого) обернут тканью, смоченной в дистиллированной воде. При испарении воды затрачивается теплота, поэтому температура смоченного термометра ниже, чем сухого. Чем ниже относительная влажность воздуха, тем больше разность показаний сухого и мокрого термометра.

По температуре сухого и смоченного термометров (разности их показаний), пользуясь формулами, таблицами, диаграммами или номограммами (рис. 4.10), определяют относительную влажность воздуха.

Рис. 4.4. Психрометры:

В практике инженерных измерений чаще используют аспирационные психрометры (рис. 4.4 б). Они снабжены вентиляторами с пружинами или электрическим приводом, что позволяет создавать определенную скорость движения воздуха около шариков термометра, не зависящую от скорости воздушных потоков в помещении, и за счет этого повысить точность измерений.

В данной лабораторной работе для измерения температуры и влажности воздуха также используется прибор ТКА-ТА (рис. 4.5), принцип работы которого основан на преобразовании параметров сенсора влажности и напряжения датчика температуры в числовые значения измеряемых параметров, с отображением результатов измерений на жидкокристаллическом индикаторе. Датчиком температуры является полупроводниковый диод, питаемый постоянным током. Датчиком влажности является специальный сенсор, пара­метры которого зависят от значения измеряемой относитель­ной влажности окружающего воздуха.

Для постоянной регистрации изменений относительной влажности используют гигрографы с суточным или недельным заводом.

Скорость движения воздухав рабочей зоне измеряют крыльчатыми анемометрами (рис. 4.6 б).

Принцип их работы основан на изменении скорости вращения крыльчатки в зависимости от скорости движения воздуха. Количество оборотов крыльчатки за период измерения фиксируется стрелочно-циферблатным устройством анемометра. Скорость движения воздуха определяют по тарировочному графику (рис. 4.11).

В вентиляционных каналах и галереях, где скорость воздушных потоков превышает 2 м/с, используют чашечные анемометры (рис. 4.6 а), в которых приемной частью служат три (четыре) полушария, укрепленные на вертикальной оси. Вращение их отмечается счетчиком, шкала которого проградуированная в м/с.

Для измерения малых значений скорости движения воздуха используют термоанемометры различных конструкций или кататермометры.

Принцип работы термоанемометра, применяемого в данной лабораторной работе (рис. 4.7), основан на преобразовании параметров датчиков в числовые значения измеряемой скорости движения воздуха, с отображением результатов измерения на жидкокрис­таллическом индикаторе.

Кататермометр (рис. 4.8) представляет собой спиртовой термометр с шаровым резервуаром, который переходит в капилляр, заканчивающийся расширением в его верхней части. Шкала кататермометра градуирована от 33 до 40 °С.

Применение прибора основано на зависимости скорости охлаждения спиртового резервуара кататермометра от метеорологических условий, в частности от скорости движения воздуха. Количество теплоты, теряемое кататермометром при его охлаждении от 38 до 35 °С всегда при всех метеорологических условиях одинаково, меняется только скорость охлаждения, т. е. количество теплоты, теряемое в единицу времени. Оно зависит от сорта стекла, теплоемкости спирта, а потому различно для разных экземпляров приборов, но постоянно для одного и того же прибора. Постоянное для данного прибора количество тепла, теряемое 1 см 2 поверхности спиртового резервуара кататермометра при охлаждении его с 38 до 35 °С, выраженное в милликалориях, называется фактором кататермометра. Его определяют при изготовлении кататермометра, обозначают буквой «F» и указывают на оборотной стороне шкалы кататермометра.

Источник

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.

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).

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

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;

– 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

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

– измерить температуру внутри зачерненного шара;

– рассчитать ТНС-индекс по уравнению:

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

Лабораторная работа «Исследование микроклимата в

Приборы для измерения параметров микроклимата:

Результаты измерений температуры и влажности воздуха:

Абсолютная влажность воздуха , мм.рт.ст.

–

Относительная влажность воздуха , %

Результаты измерений скорости движения воздуха

Скорость движения воздуха , дел/с

–

–

Анализ результатов измерений:

Дата Подпись преподавателя

Приложение 2.2

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:

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

6. Место проведения измерения:

7. Фактическое значение измеряемого параметра

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.

Источник