Файл: Методические указания к лабораторной работе по дисциплине Производственная санитария и гигиена труда для студентов специальности 280102 Безопасность технологических процессов и производств и по дисциплине.pdf

10
соте столбика в капилляре можно судить об изменяемой темпера- туре (рис. 1).
Рис. 1. Термометры: а – палочный; б – с вложенной шкалой;
в – технический; г, д – угловые; е – одноконтактный
В качестве рабочей жидкости в термометрах обычно ис- пользуются ртуть и органические жидкости.
Ртутно-стеклянные термометры применяют для измерения температуры от –30 до +500 ®С. Термометры с органическими жидкостями называют низкотемпературными, в них применяют: этиловый спирт до –130 ®С, толуол до –90 ®С.
При необходимости наблюдения за температурой воздуха в помещение в течение суток или более длительного времени при- меняют приборы термографы и электронные самопишущие мос- ты с термометрами сопротивления. Чувствительной частью при- бора-термографа М-16 А является изогнутая биметаллическая пластина 1, изменяющая свою крутизну в зависимости от темпе- ратуры (рис. 2).

11
Рис. 2. Термограф М-16 А
Один конец пластины закреплен, а другой системой рычагов связан со стрелкой 2. На конце стрелки установлено перо, в кото- рое заливаются медленно сохнущие чернила. Перо вычерчивает кривую изменения температуры на диаграммной ленте 3, закреп- ленной на барабане.
Барабан вращается под действием помещенного в него ча- сового механизма. В зависимости от модификации прибора бара- бан делает один оборот в сутки (суточный термограф) или в не- делю (недельный). Часовой механизм заводиться ключом.
Для измерения температуры воздуха в рабочей зоне поме- щения термометры устанавливаются по возможности на высоте
1,5 м от пола, вдали от холодных наружных ограждений и обору- дования, излучающего тепло, и вне зоны действия приточных струй и солнечных лучей. Резервуары термометров должны сво- бодно омываться воздухом.
Измерять температуру воздуха вблизи горячих или холод- ных поверхностей следует аспирационными психрометрами, ре- зервуары которых защищены от воздействия тепловой радиации.
Температура наружного воздуха измеряется термометрами, которые должны быть защищены от непосредственного воздей- ствия солнечных лучей и атмосферных осадков.
Показания термометров следует снимать не ранее чем через
5 мин после установки, причем не следует дотрагиваться до ре- зервуара термометра рукой, дышать на него, освещать спичками.

12
2.3. Приборы для измерения влажности воздуха
Относительная влажность воздуха равна отношению дейст- вительной влажности к его максимально возможной влажности, соответствующей насыщению при данной температуре.
Относительную влажность измеряют при помощи гигромет- ров и психрометров, а при необходимости непрерывного измере- ния и записи относительной влажности используют гигрографы.
Гигрометр – измерительный прибор для определения влаж- ности воздуха. Существует несколько типов гигрометров, дейст- вие которых основано на различных принципах: весовой, волос- ной, плёночный и прочих.
Весовой (абсолютный) гигрометр состоит из системы
U-образных трубок, наполненных гигроскопическим веществом, способным поглощать влагу из воздуха. Через эту систему насо- сом протягивают некоторое количество воздуха, влажность кото- рого определяют. Зная массу системы до и после измерения, а также объём пропущенного воздуха, находят абсолютную влаж- ность.
Действие волосного гигрометра основано на свойстве обез- жиренного волоса, изменять свою длину при изменении влажно- сти воздуха, что позволяет измерять относительную влажность от
30 до 100 %. Волос натянут на металлическую рамку. Изменение длины волоса передаётся стрелке, перемещающейся вдоль шка- лы. Плёночный гигрометр имеет чувствительный элемент из ор- ганической плёнки, которая растягивается при повышении влаж- ности и сжимается при понижении. Изменение положения центра плёночной мембраны передаётся стрелке. Волосной и плёночный гигрометр в зимнее время являются основными приборами для измерения влажности воздуха. Показания волосного и плёночно- го гигрометра периодически сравниваются с показаниями лее точного прибора – психрометра, который также применяется для измерения влажности воздуха.

13
Рис. 3. Гигрометр М-19
В электролитическом гигрометре пластинку из электроизо- ляционного материала (стекло, полистирол) покрывают гигро- скопическим слоем электролита – хлористого лития – со связую- щим материалом. При изменении влажности воздуха меняется концентрация электролита, а следовательно, и его сопротивление; недостаток этого гигрометра – зависимость показаний от темпе- ратуры.
Действие керамического гигрометра основано на зависимо- сти электрического сопротивления твёрдой и пористой керамиче- ской массы (смесь глины, кремния, каолина и некоторых окислов металла) от влажности воздуха.
Конденсационный гигрометр определяет точку росы по температуре охлаждаемого металлического зеркальца в момент появления на нём следов воды (или льда), конденсирующейся из окружающего воздуха. Конденсационный гигрометр состоит из устройства для охлаждения зеркальца, оптического или электри- ческого устройства, фиксирующего момент конденсации, и тер- мометра, измеряющего температуру зеркальца. В современных

14
конденсационных гигрометрах для охлаждения зеркальца поль- зуются полупроводниковым элементом, принцип действия кото- рого основан на Пельтье эффекте, а температура зеркальца изме- ряется вмонтированным в него проволочным сопротивлением или полупроводниковым микротермометром.
Всё большее распространение находят электролитические гигрометры с подогревом, действие которых основано на прин- ципе измерения точки росы над насыщенным соляным раствором
(обычно хлористым литием), которая для данной соли находится в известной зависимости от влажности. Чувствительный элемент состоит из термометра сопротивления, на корпус которого надет чулок из стекловолокна, пропитанный раствором хлористого ли- тия, и двух электродов из платиновой проволоки, намотанных поверх чулка, на которые подаётся переменное напряжение. Гиг- рограф (греч. hygr½s grapho – влажный+пишу) – прибор для не- прерывной регистрации относительной влажности воздуха. Чув- ствительным элементом гигрографа служит пучок обезжиренных человеческих волос или органическая плёнка. Запись происходит на разграфленной ленте, надетой на барабан, вращаемый часовым механизмом. В зависимости от продолжительности оборота бара- бана гигрографы бывают суточные и недельные.
Чувствительным элементом гигрометров и гигрографов (от греческого hygros – влажный) является обезжиренный человече- ский волос или органическая (животная) пленка, обладающие свойством изменять длину в зависимости от содержания водяного пара в воздухе. Конструкция гигрометра М-19 показана на рис. 3.
Наиболее широкое распространение получили психрометры
(от греческого psychros – холодный). Простейший из них (пси- хрометр Августа) состоит из двух термометров – сухого и влаж- ного. Ртутный резервуар влажного термометра обернут куском марли или батиста с концом, опущенным в стаканчик с водой. У этого термометра температура ниже, чем у сухого, поскольку во- да, испаряясь, отнимает теплоту.

15
Рис. 4. Психрометр Ассмана
Для более точных измерений применяют аспирационный психрометр (психрометр Ассмана) (рис. 4). Он так же состоит из двух термометров (žсухого¡ и žвлажного¡) 1 и 2, заключенных в металлическую оправу 3. С помощью встроенного в верхнюю часть прибора вентилятора 4 воздух поступает через металличе- ские трубки 5, 6 со скоростью 3–4 м/с и омывает резервуары тер- мометров. Резервуар правого термометра обертывают батистом в один слой и перед работой смачивают чистой дистиллированной водой с помощью резинового баллона с пипеткой 7.
При измерении прибор подвешивают на стержне, на одном конце которого есть винтовая нарезка, а на другом – крюк с про- резью 8.
Стержень ввинчивают горизонтально в деревянный столб и на него навешивают прибор. Заводят механический привод аспи- ратора до отказа (при использовании психрометра МА-4М с ме- ханическим приводом вентилятора) или включают электрический двигатель (при использовании психрометра М-34 с электродвига-

16
телем) и через 4 мин после включения аспиратора отсчитывают показания термометров.
Температура воздуха определяется по показанию žсухого¡ термометра, а влажность – по показаниям žсухого¡ и žмокрого¡ термометров по специальным психрометрическим таблицам или графикам (приложение 3).
Для непрерывного измерения и записи относительной влаж- ности воздуха используются гигрографы (рис. 5).
Рис. 5. Гигрограф
2.4. Приборы для измерения скорости движения воздуха
Приборы для измерения скорости движения воздуха назы- вают анемометрами (от греческого anemos – ветер). Анемометры бывают механические (МС-13, АСО-3) и электрические (ТА-
ЛИСТ, ТП-45, ЗА-2М и др.)

17
Рис. 6. Крыльчатый анемометр
Чашечный и крыльчатый анемометры (рис. 6 и 7) состоят из воспринимающей части, вращающейся под действием воздушно- го потока, и счетного механизма. Воспринимающая часть крыль- чатого анемометра АСО-3 состоит из крыльчатки-втулки с наса- женными на ней восьмью крылышками, поставленными под уг- лом 45® к потоку. На оси крыльчатки укреплен червячный винт, передающий вращение счетному механизму, который снабжен циферблатом и стрелками. Циферблат имеет три шкалы: единиц, сотен и тысяч. Крыльчатый анемометр АСО-3 применяется для определения скоростей воздушного потока от 0,2 до 5 м/с.
Чашечный анемометр МС-13 отличается от крыльчатого лишь конструкцией воспринимающей части, которая состоит из четырех полых полушарий, укрепленных на крестовине, сидящей на оси. Вследствие того, что поток воздуха по-разному действует на выгнутую и выпуклую часть полушарий, происходит их вра- щение вокруг оси. Чашечным анемометром МС-13 можно изме- рить скорости движения воздуха от 1 до 20 м/с.

18
Рис. 7. Чашечный анемометр
Порядок измерения скорости движения воздуха механиче- скими анемометрами состоит в следующем:
1. Выключают с помощью арретира счетное устройство и записывают начальное показание счетчика.
2. Вносят анемометр в воздушный поток так, чтобы ось крыльчатого анемометра располагалась параллельно воздушному потоку. Ось чашечного анемометра должна быть перпендикуляр- на направлению движения воздуха.
3. Через 5–10 с после внесения анемометра в поток одновре- менно включают секундомер и счетное устройство анемометра.
4. По истечению 30–100 с механизм и секундомер выклю- чают и записывают конечное показание счетчика и длительность измерения в секундах.
5. Находят число делений n, приходящееся на 1 с: n = (N
2
– N
1
)/t,

19
где N
1
, N
2
– соответственно начальное и конечное показания счетного механизма; t – время, с.
6. По тарировочному графику V = f(n) находят скорость воздушного потока V, м/с (рис. 8).
Рис. 8. Тарировочный график:
1 – АСО-3; 2 – чашечный анемометр
При больших размерах отверстия его сечение разбивают на несколько равных площадей и измерение проводят в центре каж- дой из них. Среднюю скорость находят как среднее арифметиче- ское из значений скоростей по всем площадкам. В тех случаях, когда в одной части проема воздух движется в одном направле- нии, а в другом – в противоположном, до измерения с помощью анемометра определяют положение нейтральной линии в проеме, где скорость движения воздуха практически равна нулю. После

20
этого измеряют скорость движения по обе стороны от нейтраль- ной линии.
2.5. Порядок выполнения работы
1. Изучить устройство и принцип действия приборов для ис- следования параметров микроклимата, порядок и условия их применения.
2. Измерить температуру, относительную влажность и ско- рость движения воздуха в помещении. Температуру воздуха из- мерить по žсухому¡ термометру – психрометру МВ-4М. Относи- тельную влажность определяют одновременно при помощи гиг- рометра и психрометра МВ-4М. Результаты измерений занести в табл. 6.
3. Установить по ГОСТ 12.1.005–88 ССБТ, СанПиН
2.2.4.546
–
96 оптимальные и метеорологические условия для дан- ного помещения, занести их в таблицу, сравнить их с фактиче- скими и сделать вывод о соответствии фактических параметров микроклимата нормативным значениям.
4. Измерить скорость движения воздуха в диффузоре встро- енной в стенд вентиляционной установки, определить ее произ- водительность. Результаты измерений занести в табл. 8.
2.6. Приборы для измерения параметров микроклимата
Приборы такие как метеоскопы и метеометры предназначе- ны для измерения ряда параметров: температуры воздуха, отно- сительной влажности, скорости движения воздуха, интенсивно- сти теплового облучения, ТНС-индекса, атмосферного давления.

21
Рис. 9 Метеометр МЭС-200
Рис 10. Метеоскоп БВЕК

22
Составными частями метеоскопа являются:
1) сенсометрический щуп, в котором размещены датчики анемометра, температуры и влажности;
2) сфера Вернона (шаровой термометр) предназначена для оценок индекса тепловой нагрузки среды и интенсивности тепло- вого излучения;
3) индикаторный блок, в котором размещены датчик давле- ния, схема аналогово-цифрового преобразователя, центральный процессор, блок стабилизаторов и преобразователей напряжения питания, кнопочный блок управления процессором и жидкокри- сталлический алфавитно-цифровой дисплей матричного типа;
4) сетевое зарядное устройство для подзарядки аккумуля- торной батареи питания прибора;
5) штатив.

Таблица 6
Результаты исследования метеорологических условий в ауд. №
Параметры микроклимата
Характеристика температура воздуха, ®С
относительная влажность, %
скорость движения воздуха, м/с
Оптимальные
Допустимые
Фактические
Таблица 7
Результаты исследования метеорологических условий в ауд. №
Параметры микроклимата
Характеристика температура воздуха, ®С
относительная влажность, %
скорость движе- ния воздуха, м/с
ТНС-индекс
®С
Оптимальные
Допустимые
Фактические
2 3

Таблица 8
Результаты измерения скорости воздуха
Отсчеты по анемометру
Место замера
Площадь сечения нач.
кон.
Разность отсчетов
Время замера, с
Число делений в 1 с
Скорость движения воздуха, м/с
Произво- дительность вентилятора, м
3
/с
Диффузор вентиляционной установки
2 4

25
Приложение 1
Характеристика отдельных категорий работ
1. Категории работ разграничиваются на основе интенсив- ности энергозатрат организма (ккал/ч, Вт).
2. К категории Iа относятся с интенсивностью энергозатрат до 120 ккал/ч (до 139 Вт), производимые сидя и сопровождаю- щиеся незначительным физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях точного приборо- и машиностроения, на часо- вом, швейном производствах, в сфере управления и т.п.).
3. К категории Iб относятся работы с интенсивностью энер- гозатрат 121–150 ккал/ч (140–174 Вт), производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физи- ческим напряжением (ряд профессий в полиграфической про- мышленности, на предприятиях связи, контролеры, мастера в различных видах производства и т.п.).
4. К категории IIа относятся работы с интенсивностью энер- гозатрат 151–200 ккал/ч (175–232 Вт), связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физиче- ского напряжения (ряд профессий в механосборочных цехах ма- шиностроительных предприятий, прядильно-ткацком производ- стве и т.п.).
5. К категории IIб относятся работы с интенсивностью энер- гозатрат 201–250 ккал/ч (233–290 Вт), связанные с ходьбой, пе- ремещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающие- ся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в меха- низированных литейных, прокатных, кузнечных, термических, сварочных цехах машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.).
6. К категориям III относятся работы с интенсивностью энергозатрат более 250 ккал/ч (более 290 Вт), связанные с посто- янными передвижениями, перемещением и переноской значи- тельных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физиче- ских усилий (ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой, литейных цехах с ручной набивкой и заливкой опок машино- строительных и металлургических предприятий и т.п.).