Виробничий мікроклімат формують. Мікроклімат виробничих приміщень. Терморегуляція. Визначення. Поняття про теплопродукції і тепловіддачі
Міністерство освіти Російської Федерації
ім. И.И.Ползунова
Н.Н.Белоусова, Д.С. Стурена
Мікроклімат виробничих приміщень
Методичні вказівки до лабораторної роботи для студентів
всіх форм навчання, які вивчають дисципліну
"Безпека життєдіяльності"
Барнаул 2002
УДК 628.882 / 889 (075.05)
М.М. Білоусова, Д.С. Стурена Мікроклімат виробничих приміщень: методичні вказівки до лабораторної роботи для студентів всіх форм навчання, які вивчають дисципліну «Безпека життєдіяльності» / Алт. держ. тех. універ-т ім. И.И.Ползунова. - Барнаул; Вид-во АлтГТУ, 2002р - 22 з
Через активність людини температура в міському мікрокліматі вище, ніж в оточуючих районах. Міські райони, як кажуть, є міськими островами тепла як в спокійних умовах, температури є найвищими в забудованому центрі міста і зменшуються до передмість та сільської місцевості. Існує кілька причин, чому цей шаблон має місце. У міських районах будівельні матеріали не відбиваються і, отже, поглинають тепло. Також дорожні поверхні, такі як асфальт і бетон, мають високу теплоємність, тому також поглинають велику кількість тепла через їх темного кольору.
У методичних вказівках представлені короткі відомості про впливи мікрокліматичних умов виробничих приміщень на організм людини. Описано прилади, що контролюють стан повітряного середовища, І методика вимірювань. Викладено принципи нормування і оцінки параметрів мікроклімату у виробничих приміщеннях. Методичні вказівки містять весь необхідний матеріал для виконання лабораторної роботи на спеціальному стенді, розробленому авторами методичних вказівок.
Це тепло поглинається протягом дня, а потім повільно відпускається вночі, збільшуючи температуру. Подальше тепло виділяється наявністю заводів і збільшенням використання автомобілів в місті, викликаючи забруднення, що викликає зміг і купол забруднення. Цей загрязнітельний купол дозволяє вводити короткохвильову інсоляцію, але пастки минає земного випромінювання через його довшою довжини хвилі, тому збільшується кількість одержуваного тепла.
Профілактика переохолодження організму
З цих причин середні зимові температури в середньому на 1-2 градуси за Цельсієм вище в міських районах в порівнянні з сільською місцевістю. Середня річна температура може бути в середньому на 5 градусів за Цельсієм вище, ніж у сільській місцевості. Це видно на лондонському тепловому острові нижче і робить помітний вплив на атмосферний тиск в міських районах.
Методичні вказівки розглянуті і схвалені на засіданні кафедри БЖД 2002р.
Алтайський державний технічний університет
ім. І.І. Ползунова, 2002 р
МЕТА РОБОТИ: 1. Ознайомитися з особливостями впливу мікроклімату виробничих приміщень на організм людини.
2. Освоїти методи контролю та нормування параметрів мікроклімату.
Міські теплові острова також можуть впливати на тиск. Локально, коли тепле повітря піднімається над міською зоною, він виділяє тепло з навколишнього області і створює область локалізованого низького тиску. Тиск також є ще одним фактором, що впливає на клімат міської території. Сильні градієнти тиску розвиваються між навітряного і підвітряного стороною будівель і можуть привести до сильних вітрів. Градієнт тиску є основною рушійною силою, яка викликає переміщення вітру з областей високого тиску в зони низького тиску.
1 План виконання роботи
1.1 Ознайомитися з методичними вказівками і усвідомити їх зміст.
1.2 Вибрати варіант завдання самостійно або за допомогою викладача і виконати його в повному обсязі.
1.3 Дати відповіді на контрольні питання (усно)
1.4 Оформити звіт відповідно до п.6 і захистити його у викладача.
2 Параметри мікроклімату і їх вплив на організм працюючих на виробництві
2.1. Загальні вимоги до параметрів мікроклімату
Параметри мікроклімату відповідно до ГОСТ 12.1.005-88 і СанПіН 2.2.4. 548-96 повинні забезпечувати збереження теплового балансу людини з навколишнім виробничим середовищем і підтримка оптимального або допустимого теплового стану організму.
По суті, вітри врівноважують різниці тисків на поверхні Землі. Умови високого тиску створюють спокійні заміські бризи, які переміщаються з більш холодних сільських районів в більш теплу міську зону. Це пов'язано з тим, що, коли тепле повітря піднімається, він створює центр низького тиску нижче, повітря дме від високого тиску до низького тиску, це означає, що вітри сходяться на центральних ділянках і, отже, можуть викликати забруднення від зовнішніх зон, в центр міста.
Часто зустрічаються закономірності і відмінності між сільськими і міськими районами, і ці порівняння найбільш помітні в умовах спокійного високого тиску. Справді. міські вітри відрізняються від сільських по швидкості і напрямку. Навколишнє середовище піддається впливу вітрів в міських мікроклімат. Загальна картина полягає в тому, що вітри зменшуються в міських районах, ніж у передмістях або сільських районах. Швидкість вітру нижче на висотах в забудованих районах повільніше, тому що вітри відхиляються над високими будинками.
Параметрами, котрі характеризують мікроклімат у виробничих приміщеннях, є:
Температура повітря, t ˚C
Температура поверхонь (стін, стелі, підлоги, огороджень обладнання і т.п.), t п ˚C
Відносна вологість повітря, W%
Швидкість руху повітря, V м / с
Інтенсивність теплового опромінення, P Вт / м 2
2.2 Теплообмін організму людини з навколишнім середовищем
Одним з необхідних умов нормальної життєдіяльності людини є забезпечення нормальних метеорологічних умов в приміщеннях, що впливають на теплове самопочуття людини. Метеорологічні умови, або мікроклімат, залежать від теплофізичних особливостей технологічного процесу, місцевого клімату, сезону року, умов опалення (в холодний період року) і вентиляції в приміщеннях.
Будинки впливають на вітер з-за їх розміру, форми і відстані. Високі будівлі забезпечують фрикційне опір руху повітря. Фрикційне опір створює турбулентність, яка дає швидкі зміни в напрямку і швидкості вітру. Градієнти тиску встановлюються між навітряного і підвітряного сторонами будівель, що викликає сильне коливання вітрів. Навітряна сторона будівлі має тенденцію мати високий тиск через наближення проти нього повітря, підвітряного боку, яка блокує прямий шлях вітру, має область низького тиску, і вітер переміщається навколо будівлі в область низького тиску, що викликає крутий локалізований градієнт тиску.
Трудова діяльність людини супроводжується безперервним виділенням теплоти в навколишнє середовище. Її кількість залежить від ступеня фізичного напруження в певних кліматичних умовах і становить від 85 Вт (в стані спокою) до 500 Вт (при важкій роботі). Для того, щоб фізіологічні процеси в організмі протікали нормально, що виділяється організмом теплота повинна повністю відводитися у навколишнє середовище. Порушення теплового балансу може призвести до перегріву, або до переохолодження організму і, як наслідок, до втрати працездатності, швидку стомлюваність, втрату свідомості, до нещасних випадків і профзахворювань.
Крутий градієнт тиску змушує ці вітри бути сильними. Коли в сільських районах виникають умови високого тиску, бризи рухаються до низького тиску, який створюється в міській місцевості, завдяки наростаючим конвекційним тепловим струмів, тому повітря переміщається від високого тиску в сільських районах до низького тиску в місті. Відстань між будівлями може також впливати на вітри. Окремі будівлі, які розташовані на відстані один від одного, діють на вітер самі по собі. Тісно розташовані будівлі працюють разом один з одним, створюючи більший опір тертю, змушуючи вітри ковзати по верху і вихорі між ними.
Нормальне теплове самопочуттямає місце, коли тепловиділення людини Q тч повністю сприймаються навколишнім середовищем Q тс, тобто коли має місце тепловий баланс Q тч \u003d Q тс, то в цьому випадку температура внутрішніх органів залишається постійною 36, 5 ˚C.
Якщо теплопродукція організму не може бути повністю передана навколишньому середовищу (Q тч\u003e Q тс), відбувається зростання температури внутрішніх органів і таке теплове самопочуття характеризується поняттям жарко . Теплоізоляція людини (наприклад, в теплій і щільною одягу), що знаходиться в стані спокою (сидячи або лежачи) від навколишнього середовища, призведе до підвищення його температури вже через 1 годину на 1,2˚C. А то ж саме при виконанні роботи середньої тяжкості, викличе підвищення температури на 5 ˚C, тобто наблизиться до критичної (+ 43˚C) температурі.
Будинки також діють як канали вітру, де вітер рухається з більш високими швидкостями, в результаті чого пішоходи роздуваються і викликають багато перешкод. Чикаго названий вітром міста через його сітчастої системи будівель, що створюють вітрові тунелі, де вітер може підняти швидкість.
Терморегуляція. Визначення. Поняття про теплопродукції і тепловіддачі
У міських районах хмарний покрив змінюється і залежить від діяльності людини. Це призводить до того, що на міських територіях буде більше хмарного покриву, і вони отримають більш густий і до 10 відсотків більше частий хмарний покрив, ніж в порівнянні з сільськими районами. Причина цього в тому, що конвекційні струми генеруються більш високими температурами міський мікроклімат, і тому існує більшу кількість ядер конденсації, які, отже, будуть утворювати більше хмар.
У разі, коли навколишнє середовище сприймає більше теплоти, ніж її виробляє людина (Q тч холодно
.
Мета роботи
Вивчити принципи нормування параметрів мікроклімату у виробничих приміщеннях.
Гідравлічні ядра також більше, і це все пов'язано з великою кількістю забруднень в міській місцевості, з більшою пилом від палива автомобілів, промисловості і розробки кар'єрів, які вносять вклад в гігроскопічні ядра, що робить їх більш великими. Хмарний покрив також часто може бути результатом смогу, суміші туману і диму, оскільки це викликає дим, який буде здаватися низьколежачих хмарами. Це відбувається тільки в цих особливих вологих умовах. Приклад цього в Лондоні, який має дуже щільне населення в центрі міста з великою кількістю забруднень і диму від автомобілів і промислових підприємств, що оточують центр міста.
Експериментально визначити параметри мікроклімату на робочому місці і оцінити їх на підставі діючих санітарних норм.
Основні параметри мікроклімату і їх вплив на організм людини
Під мікрокліматом у виробничому приміщенні розуміють сукупність параметрів повітря: температура, вологість, швидкість його переміщення, за умови, що відсутні джерела випромінювання з еквівалентної теплової температурою вище 40 о С. Мікроклімат на виробництві необхідний для продуктивної і якісної роботи людини. Зазвичай мають на увазі мікроклімат робочого приміщення, в якому може бути виробництво, читальний зал, банківський оффис і ін.
Ці хмари, які утворюються, змусять більше тепла затримуватися, тому температура буде підвищуватися ще більше, особливо вдень і вночі, вони запобігають потраплянню сонячної радіації в місто, тому в екстремальні зими в міській місцевості може бути трохи холодніше. Збільшення або зменшення кількості хмарного покриву може безпосередньо впливати на рівень опадів в міських районах.
Теплообмін організму людини з навколишнім середовищем
Середньорічна сума опадів у міській місцевості та кількість днів з опадами менше 5 мм можуть бути як на 5-15% більше, ніж в сільській місцевості; це означає, що вони отримують більшу кількість сухих днів, але мають більше опадів, коли у них є дощ. Це відбувається через конвекційних струмів, які генеруються більш високими температурами, і через збільшення кількості мікроскопічних ядер конденсації. Крім того, більш високі температури міських районів означають, що ймовірність гроз збільшується на 25%, а також перетворює сніг з сільських районів в сніг, тобто кількість днів з укладанням снігу на землю зменшується на 15%.
Нормування параметрів мікроклімату в виробничих приміщеннях складається з вимірювання параметрів повітря і їх порівнянні з нормами, отриманими в результаті досліджень фахівцями з гігієни праці. За відповідності параметрів мікроклімату нормам дається позитивний висновок. У разі невідповідності - повинні бути проведені роботи по приведенню мікроклімату до норми. В даний час існує безліч способів впливу на мікроклімат, від використання теплорадіаторов і кондиціонерів до автоматичних систем підтримки мікроклімату.
План виконання роботи
Однак інтенсивність, частота і довжина туманів набагато вище, особливо в умовах антициклону. Наприклад, Кью в середньому передмісті Лондона має 79 годин дуже щільного туману, з видимістю менше 40 метрів. У той час як Лондонський аеропорт на зовнішніх околицях має тільки 46 годин, а південно-східна Англія має 20 годин. Це показує, що далі від міських районів міста, до сільської місцевості, щільність туману зменшується.
Людська діяльність сильно впливає на міське середовище з точки зору опадів, оскільки людська діяльність створює в повітрі більше мікроскопічних ядер конденсації. Велика кількість ядер конденсації в повітрі пов'язано з великими кількостями газоподібних і твердих домішок, які викидаються в навколишнє середовище такими діями, як спалювання викопного палива промисловими процесами і вихлопами автомобілів. Забруднювачі повітря в міських умовах створюють більше хмарності та опадів, що призводить до більш високих температур і зменшення сонячного світла.
Нормування мікроклімату є досить простий процес, доступний лаборанту. Щоб навчити цього лаборанта і правильно проектувати системи підтримки мікроклімату інженер повинен володіти більш широкими знаннями, короткий виклад яких дається нижче.
Людина являє собою відкриту біологічну систему, яка характеризується тим, що потоки енергії, речовини та інформації є наскрізними і побічно відгукуються в цій системі. Тривалість проходження цих потоків специфічна для різних екологічних систем, в тому числі і для людей. Тепло - форма енергії, що має важливе значення для підтримки живих організмів. Всі живі системи потребують безперервному постачанні теплом для запобігання їх деградації і загибелі. Температура є показником кількості теплової енергії в системі і основним фактором, що визначає швидкість хімічних реакцій в організмі. Основним джерелом вхідний енергії є їжа, яка характеризується кількістю ккал 1 , і різні види променевої енергії, вимірюваними інтенсивністю їх потоків в Вт / м 2 . Виходом енергії є вироблена організмом робота, втрати за рахунок явищ теплопередачі і конвекції, випромінювання тепла і випаровування рідини з поверхні тіла.
Вологість - ще одна частина клімату, на яку впливає температура повітря. Відносна вологість може бути на 6% нижче в міській місцевості, оскільки повітря тепліше, що означає, що він може утримувати більше вологи, проте відсутність рослинності і поверхонь обмежує евапотранспіраціі. Вологість також змінюється сезонно, а вологість нижче на 2% взимку, так як повітря, як правило, більш холодний, тому повітря може утримувати менше вологи, а влітку він може бути на 10% нижче, оскільки повітря набагато тепліше, що збільшується на поверхнях суші в міській місцевості, які поглинають тепло через темного кольору будівель і дорожніх покриттів.
З точки зору біології людина ставиться до ендотермним тваринам, тобто температура його тіла не залежить від стану навколишнього середовища і підтримується постійної гомеостатическими системами регулювання в організмі. Для людини такою температурою є значення 36,5 -37 про С. При цьому під температурою тіла мають на увазі температуру тканин, що лежать глибше 2,5 см під поверхнею шкіри. Температура поверхні шкіри людини може мати значення в широких межах. Так при температурі навколишнього повітря 19 ° С температура шкіри на кінцівках стає рівною 20,5 о С.
Мікроклімат виробничих приміщень
Наприклад, в Лондоні температура в центрі міста тепліше зовнішнього краю. Це означає, що повітря в центрі міста має здатність утримувати більше вологи; однак відсутність відкритої води в центрі Лондона означає, що відбувається невелике випаровування, тому вологість нижче.
Вплив на організм охолоджуючого мікроклімату. фізіологічні зміни
Підкарпатське воєводство знаходиться в південно-східній частині Польщі. Південна частина воєводства закриває державний кордон зі Словаччиною і частково з Україною, а зі сходу з Україною. Із заходу і з півночі він знаходиться поруч з воєводством: Малопольське, Світтокшіское і Люблінське.
Рівняння теплового балансу для організму людини за певний період часу може бути представлено в наступному вигляді:
M + S R C P E \u003d 0, (1)
M - тепло процесів метаболізму, отримане з хімічних субстратів їжі, які зазнали розщеплення в клітинах.
S - накопичене організмом тепло.
R, C, P - тепло віддане (зі знаком -) або отримане (зі знаком +) шляхом випромінювання, конвекції, теплопередачі,
Визначення поняття «метеорологічні умови виробничого середовища». Характеристика факторів мікроклімату виробничих примі
У провінції є мінеральні джерела. У поєднанні з чистим повітрям і сприятливим мікрокліматом він сприяє охороні здоров'я в Івонце, Риманове, Полауте і Хоріцко Здруй. Землі провінції були сполучною ланкою між націями, культурами і релігіями протягом століть. Звідси унікальний колір і різноманітність культурної спадщини регіону. Гарна туристична інфраструктура заохочує кваліфікований туризм. Приємний відпочинок надасть численні центри дозвілля, розвинені агротуристичні ферми і інфраструктуру для відпочинку і спорту.
E - тепло, віддане за рахунок випаровування.
Якщо теплової баланс не буде підтримуватися, то додаткове тепло, отримане різними шляхами, щоб збільшити робочу температуру тіла, а недолік теплової енергії - до його охолодження. В обох випадках створюються несприятливі умови для функціонування клітин організму, які при перевищенні певних температурних меж всередині тіла починають гинути. Тепловий баланс будь-якого тіла визначається співвідношенням між теплом, яке воно отримує, і теплом, яке воно віддає. Людський організм здатний виробляти достатню кількість тепла і регулювати тепловіддачу, тому рівність надходить з їжею енергії і інших форм енергії в вигляді потоків променевої енергії (наприклад від нагрітих батарей) і витрати тепла з тіла людини завжди зберігається. Це властивість носить назву гомойотермии.
Для підтримки стабільності внутрішньої температури тіла людини є терморегулююча система, яка включає рецептори, ефектори та надзвичайно чутливий регуляторний центр в гіпоталамусі 2. У людини є приблизно 150 тис. Холодових і 16 тис. Теплових рецепторів
В комфортних умовах для дорослої людини середніх років, при відсутності фізичного навантаження, для нормального здійснення життєво важливих функцій в його організмі має виробляється 1800 ккал тепла на добу. Це тепло в кінцевому підсумку повинно бути виведено із зовні в силу безперервності метаболічних процесів.
Середня за добу метаболічна потужність людини P h [Вт] визначається калорійністю їжі Q [кал]:
P h \u003d 4,1868 Q / (24x60x60) \u003d 4,85 10 -5 Q.
Ця потужність витрачається на виконання людиною Виробничо роботи і на роботу гомеостатіческтх систем людини. Чим неблагоприятнее параметри мікроклімату, тим більше енергії витрачається на терморегулювання організму людини.
Механізм виходу енергії регулюється гомеостатическими системами регулювання в організмі, покликаними підтримувати сталість внутрішнього температури тіла людини 36,6 о С. Це необхідно для нормального функціонування біологічних клітин організму. Підтриманню сталості температури внутрішнього середовища людини сприяє наявність розгалуженої кровоносна система, що забезпечує відведення тепла від внутрішніх органів до поверхні тіла. З найбільшою швидкістю кров тече в аорті (0,5м / с), в артеріях досягає 0,25 м / с, а в капілярах знижується до 0,5 мм / с. Повільний плин в капілярах і їх велика розгалуженість сприяє гарному теплообміну. Загальна довжина капілярів у людини досягає 100 км, а їх поверхня - 6300 м 2. Іншими словами це радіатор з величезними розмірами в порівнянні з людиною, що визначає ефективність його роботи.
Для характеристики теплообміну слід співвіднести величину основних енерговитрат з поверхнею тіла людини, яка в середньому для чоловічого населення дорівнює 1,8 м 2. При калорійності їжі на добу 1800 ккал теплообмін становить 40,5 кал / (чм 2). Калорійність їжі повинна бути на 20% вище енерговитрат організму. При недостатній калорійності організм прагне підтримувати постійну температуру внутрішнього середовища і перебіг обмінних процесів за рахунок поживних речовин деяких тканин організму, перш за все м'язових, що призводить до виснаження.
Енерговитрати організму вимірюються методами калориметр:
пряма калориметрия - вимір безпосередньо тепла, що виділяється;
алиментарная калориметрия - визначенні тепла при окисленні харчових продуктів;
респіраторна калориметрия - визначення з обміну газів у легенях, використовуючи термічні коефіцієнти О2 і СО 2.
Робота, при якій енерговитрати організму складають менше 2500 ккал на добу оцінюється як легка. Роботи з енерговитратами понад 5000 ккал вважаються важкими. Категорія роботи може бути оцінена по її характеристиці (див. Табл.2).
Інтенсивність роботи гомеостатических систем регулювання внутрішньої температури залежить від зовнішніх умов середовища: температури, вологості, швидкості вітру і наявності енергетичних полів. Ефективність гомеостатических систем залежить від стану нервової 3 і ендокринної 4 систем людини.
Нижче розглядаються вплив метеоумов умов на самопочуття людини з нормальним станом цих систем і природними поведінковими функціями, що виражаються у виборі типу одягу і стратегії поведінки при наявності зовнішніх енергетичних потоків 5.
Мікроклімат виробничих приміщень - клімат внутрішнього середовища цих приміщень, який визначається діючими на організм людини поєднаннями температури, вологості і швидкості руху повітря, а також температурою навколишніх поверхонь.
Зазначені параметри - кожен окремо і в сукупності - роблять значний вплив на працездатність людини, його самопочуття і здоров'я. У виробничих умовах характерно сумарна дія мікрокліматичних факторів.
З метою створення нормальних умов встановлені норми виробничого мікроклімату (ГОСТ 12.1.005-76. "ССБТ. Повітря робочої зони"), які визначають оптимальні і допустимі значення температури, вологості і швидкості руху повітря в робочих зонах виробничих приміщень з урахуванням тяжкості виконуваної роботи, періодів року (теплий або холодний і перехідний) і характеристики приміщень по надлишку явного тепла.
Оптимальні мікрокліматичні умови - поєднання параметрів мікроклімату, які при тривалому і систематичному впливі на людину забезпечують збереження нормального функціонального і теплового стану організму без напруги реакцій терморегуляції. Оптимальні мікрокліматичні умови забезпечують відчуття теплового комфорту та створюють передумови для високого рівня працездатності.
Допустимі мікрокліматичні умови - поєднання параметрів мікроклімату, які при тривалому і систематичному впливі на людину можуть викликати приходять і швидко нормалізуються зміни функціонального і теплового стану організму і напруження реакцій терморегуляції, що не виходять за межі фізіологічних пристосувальних можливостей. При цьому не виникає ушкоджень або порушень стану здоров'я, але можуть спостерігатися дискомфортні теплоощущения, погіршення самопочуття і зниження працездатності.
Температура повітря є одним з основних параметрів, що характеризують тепловий стан мікроклімату.
Вологість повітря - вміст у повітрі водяної пари. Розрізняють абсолютну, максимальну і відносну вологість.
абсолютна вологість (А) - пружність водяної пари, що знаходяться в момент дослідження в повітрі, виражене в мм ртутного стовпа, або масове кількість водяної пари, що знаходяться в 1 м 3 повітря, яке виражається в грамах.
Максимальна вологість (F) - пружність або маса водяної пари, які можуть наситити 1 м 3 повітря при даній температурі.
Відносна вологість (R) - це відношення абсолютної вологості до максимальної, вираженою у відсотках.
В повітрі, надмірно насиченому водяними парами, утруднюється випаровування вологи з поверхні шкіри і дихальних шляхів, що може привести до погіршення здоров'я і зниження працездатності. При зниженні відносної вологості до 20-30% у людини виникає неприємне відчуття сухості слизових оболонок верхніх дихальних шляхів.
рух повітря людина починає відчувати при швидкості близько 0,15 м / c. Якщо температура повітря при цьому менше 36 0 С, то людина відчуває освіжаючу дію повітряного потоку. При температурі повітря понад 40 0 \u200b\u200bС такі потоки справляють пригнічуючий вплив.
Безпосереднім вимірюванням важко встановити кількість теплоти, що віддається людиною. Тому про інтенсивність загальної тепловіддачі судять за непрямими показниками - значенням ефективної і еквівалентно-ефективний температур, що характеризують перебування в так званій "зоні комфорту", де терморегуляція забезпечується організмом легко, або за межами цієї зони, коли для нормальної терморегуляції організм людини долає великі навантаження. Ці температури визначають по номограмі (див. Рис. 1 на стенді).
ефективною , Що відчувається людиною при певній відносній вологості повітря і при відсутності його в приміщенні.
Ефективно-еквівалентною називається температура повітря, Що відчувається людиною при певній відносній вологості повітря і певної швидкості його руху.
обладнання, що застосовується
Лабораторна установка представляє собою макет приміщення для моделювання різних метеорологічних умов на робочих місцях.
Усередині макета (рис. 1) для вимірювання основних параметром мікроклімату встановлені аспіраційний психрометр (1), барометр (2), анемометр крильчатий (3), анемометр чашковий (4), секундомір (5), гігрометр (6). Для створення повітряного потоку на лабораторному стенді є вентилятор, включення якого проводиться тумблером (7). Для зміни вологості повітря всередині макета є ємність з водою (8).
У звичайних умовах для вимірювання температури повітря використовуються термометри (ртутні або спиртові), термографи (реєструють зміна температури за певний час) і сухі термометри психрометрів. Для визначення вологості повітря застосовуються переносні аспіраційні психрометри (Ассмана), рідше стаціонарні психрометри (Августа) та гігрометри.
Мал. 1
Швидкість руху повітря вимірюється крильчасті і чашковими анемометрами.Аспіраційний психрометр МВ-4М
Аспіраційний психрометр МВ - 4М призначений для визначення відносної вологості повітря в діапазоні від 10 до 100% при температурі від -30 до +50 0 С. Ціна поділки шкал термометрів не більше 0.2 0 С. Принцип його роботи заснований на різниці показань сухого і змоченого термометрів в залежності від вологості навколишнього повітря. Він складається з двох однакових ртутних термометрів, резервуари яких поміщені в металеві трубки захисту. Ці трубки з'єднані з повітропровідної трубками, на верхньому кінці яких укріплений аспіраційний блок з крильчаткою, що заводяться ключем.
Перед вимірюванням резервуар правого термометра, обгорнутий тонкою тканиною, змочується дистильованої водою за допомогою піпетки. Потім ключем заводять пружину вентилятора психрометра. При цьому знизу засмоктується повітря, який набрякає резервуари термометрів. Таким чином, сухий термометр показує цього потоку повітря, а свідчення змоченого термометра будуть менше, так як він охолоджується внаслідок випаровування води з поверхні тканини. Показання термометрів знімаються не раніше, ніж через 3 хвилини після початку роботи вентилятора.
При вимірах аспіраційних психрометром значення абсолютної вологості знаходиться з наступного виразу:
A \u003d F вл 0,5 (t сухий t вл) B 755 (2)
де А - абсолютна вологість повітря, мм.рт.ст .;
F вл - максимальна вологість при температурі вологого термометра (t ПЛ), береться з табл. 1 на стенді;
t сухий, t вл - температури, виміряні відповідно сухим і вологим термометрами, О С;
В - барометричний тиск, мм.рт.ст.
Відносна вологість повітря (R,%) визначається з наступного виразу:
R \u003d 100A F сухий (3)
де F сухий - значення максимальної вологості при температурі сухого термометра t сухий береться з табл. 1 на стенді.
Відносна вологість може бути визначена також за психрометричні номограмме (рис. 2 на стенді). Для цього по вертикальних лініях відзначають показання сухого термометра, по похилим - свідчення вологого термометра; на перетині цих ліній отримують значення відносної вологості, виражене у відсотках. Лінії, відповідні десяткам відсотків, позначені на монограмі цифрами: 20, 30, 40, 50 і т. Д.
Анемометр крильчатий АСО-3
Крильчатий анемометр застосовується для вимірювання швидкостей руху повітря в діапазоні від 0,3 до 5 м / с. Вітроприймача анемометра служить крильчатка, насаджена на вісь, один кінець якої закріплений на нерухомій опорі, а другий - через червячную передачу передає обертання редуктора лічильного механізму. Його циферблат має три шкали: тисяч, сотень і одиниць. Включення і вимикання механізму проводиться аретиром. Чутливість приладу не більше 0,2 м / с. Для визначення швидкості руху повітря, яка вимірюється за допомогою анемометра (крильчатого або чашкові) використовується вираз:
V \u003d (C 2 - C 1) T, (4)
де V - швидкість руху повітря, поділів / с;
З 1 і С 2 - відповідно початкові і кінцеві показання анемометра, справ .;
T - тривалість вимірювання, с.
Для перекладу значення швидкості руху повітря з справ / с в м / с використовувати графік до крильчасті анемометру (рис. 3 на стенді).
Значення ефективної і еквівалентно-ефективної температур, що характеризують перебування в зоні, званої "зоною комфорту", визначають по номограмі (рис. 1 на стенді). Ефективна температура визначається по номограмі на перетині прямої лінії, що з'єднує сухого і вологого термометрів (отриманих по аспіраційного психрометра) і нижньої лінією температур при швидкості руху повітря, яка дорівнює нулю.
Еквівалентно-ефективна температура визначається по номограмі таким же способом, як ефективна, тільки з урахуванням різних швидкостей руху повітря, показаних на монограмі вигнутими лініями.
