Файл: Отчет по лабораторной работе Исследование сверхвысокочастотного излучения и эффективности защитного экранирования.docx

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования



«Пермский национальный исследовательский

политехнический университет»


Факультет электротехнический Кафедра Безопасность жизнедеятельности
Направление подготовки 10.05.03 Информационная безопасность автоматизированных систем

Профиль Комплексное обеспечение безопасности
ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

«Исследование сверхвысокочастотного излучения и эффективности защитного экранирования»

По дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»
ВЫПОЛНИЛ:

студент гр.

_________________________

(шифр учебной группы)
_________________________

(Ф.И.О.)
ПРОВЕРИЛ:

к.т.н., доцент кафедры БЖД Веденеева Л.М.

(должность, Ф.И.О. преподавателя кафедры)



_________________________

(оценка)

_________________________

(дата, подпись)

Пермь, 2020

Цель и задачи работы

Целью работы является изучение характеристик электромагнитного излучения.

Задачи:

1. 
   Ознакомление с основными физическими параметрами, единицами измерения и понятиями электромагнитного излучения.
   
2. 
   Изучение принципов нормирования электромагнитного излучения сверхвысокочастотного диапазона.
   
3. 
   Изучение работы мультиметра и способов измерения электромагнитного излучения.
   
4. 
   Определение соответствия фактической (измеренной) в диапазоне погрешности и нормируемой величины электромагнитного поля, (для оценки условий труда).
   
5. 
   Оценка эффективности защитного экранирования.
   

---

Принципиальная схема лабораторного стенда

Стенд представляет собой стол, выполненный в виде сварного каркаса со столешницей 1, под которой размещаются сменные экраны 2, используемые для изучения экранирующих свойств различных материалов. На столешнице 1 размещены СВЧ печь 3 (источник излучения), гнезда для установки сменных защитных экранов 2 и координатное устройство 4. Внешний вид стенда представлен на рис. 1.


Рисунок 1 - Лабораторный стенд по изучению ЭМИ

1 - столешница;

2 -защитные экраны (сетка из оцинкованной стали с ячейками 50 мм; сетка из оцинкованной стали с ячейками 10 мм; лист алюминиевый; полистирол; резина);

3 - микроволновая печь;

4 - разметка;

5 - датчик;

6 - штатив с разметкой;

7 - мультиметр.

Экспериментальная часть

Таблица 1 - Оценка уровней ЭМИ в пространстве

Номер измерения	Значение X, см	Значение Y, см	Значение Z, см	Интенсивность излучения (показания мультиметра), мкА	Плотность потока электромагнитного излучения, мкВт/см2
1	5	20	19	50	17.5
2	5	15	19	50	17.5
3	5	10	19	25	8.75
4	5	5	19	5	1.75
5	5	0	19	25	8.75
6	5	-5	19	50	17.5
7	5	-10	19	100	35.0
8	5	-15	19	100	35.0
9	5	-20	19	125	43.75

---

Плотность потока энергии электромагнитного излучения рассчитывается по формуле:

ППЭ= 0,35·а, (1)

где а – показания мультиметра, мкА;

ППЭ– плотность потока энергии, мкВт/см².


Рисунок 2 - график зависимости ППЭ от расстояния от источника излучения в координатах (ППЭ, (мкВт/см2); Y, (см))
Вывод: перемещая датчик по оси Y координатной системы, определяем зоны наиболее интенсивного излучения и с помощью мультиметра зафиксировали их численные значения. Наибольшее излучение мы наблюдаем там, где есть щель.

Таблица 2 - Оценка эффективности экранирования

Номера защитных экранов	Плотность потока электромагнитного излучения, ППЭ мкВт/см2 (без защитного экрана)	Плотность потока электромагнитного излучения, ППЭ мкВт/см2 (с защитным экраном)	Эффективность экранирования, δ %
1 (Железный)	43.75	1.05	97.6
2 (Картон)	43.75	38.5	12
3 (Фанера)	43.75	38.5	12
4 (Резина)	43.75	17.5	60
5 (Большая сетка)	43.75	12.25	72
6 (Маленькая сетка)	43.75	5.25	88

Эффективность экранирования рассчитывается по формуле:

, (2)
где ППЭ– плотность потока энергии без экрана, мкВт/см²;

ППЭ_Э – плотность потока энергии с экраном, мкВт/см².




Рисунок 3 - столбиковая диаграмма «эффективность экранирования (%) - вид материала защитного экрана»

---

Вывод: поочерёдно устанавливаем защитные экраны и фиксируем показания мультиметра. Самый лучший защитный экран – железный. Дело в том, что массивный металлический образец отражает СВЧ-волны. Хуже всех защищают картон и фанера потому, что они минимально отражают и минимально поглощают СВЧ-волны. Большая сетка защищает хуже маленькой сетки из-за разного размера ячеек.

Таблица 3 - Оценка уровней ЭМИ в пространстве

Номер измерения	Значение X, см	Значение Y, см	Значение Z, см	Интенсивность излучения (показания мультиметра), мкА	Плотность потока электромагнитного излучения, мкВт/см2
1	0	-17	19	125	43.75
2	5	-17	19	75	26.25
3	10	-17	19	50	17.5
4	15	-17	19	20	7
5	20	-17	19	12	4.2
6	25	-17	19	18	6.3
7	30	-17	19	30	10.5
8	35	-17	19	25	8.75
9	40	-17	19	5	1.75
10	45	-17	19	1	0.35

Плотность потока энергии электромагнитного излучения рассчитывается по формуле:

ППЭ= 0,35·а, (3)

где а – показания мультиметра, мкА;

ППЭ– плотность потока энергии, мкВт/см².


Рисунок 3 - график зависимости ППЭ от расстояния от источника излучения в координатах (ППЭ, (мкВт/см2); Х, (см))
Вывод: при увеличении расстояния от микроволновки интенсивность излучения уменьшается потому, что интенсивность излучения обратно пропорционально квадрату расстояния.

---

Заключение

Таким образом, ознакомились с основными физическими параметрами, единицами измерения и понятиями электромагнитного излучения. Изучили принципы нормирования электромагнитного излучения сверхвысокочастотного диапазона, а также работу мультиметра и способов измерения электромагнитного излучения. Определили соответствия фактической (измеренной) в диапазоне погрешности и нормируемой величины электромагнитного поля, (для оценки условий труда). Оценили эффективности защитного экранирования.

---