Приборы и методика измерения параметров микроклимата

2.1. Определение влажности воздуха

Влажность воздуха может быть абсолютной и относительной.

Абсолютная влажность (Wа) – это количество водяных паров, содержащихся в 1 м³ воздуха при данной температуре. Относительная влажность – это отношение количества водяных паров, фактически содержащихся в данном объеме воздуха (W₀), к предельно возможному при данной температуре (насыщенный пар q_m)

.

При оценке состояния микроклимата воздушной среды обычно измеряется относительная влажность воздуха. Для определения относительной влажности воздуха используются гигрометр, психрометр. Наибольшее распространение получил психрометр аспирационный типа МВ-4 М (рис. 2).

Принцип действия психрометра основан на разности показаний сухого и смоченного термометров в зависимости от влажности окружающего воздуха. Резервуар одного из термометров, покрытый тканью, смачивают водой. Этот термометр называется влажным, а другой – сухим. Показания влажного термометра всегда меньше показаний сухого, так как на испарение водяных паров с поверхности резервуара затрачивается тепло. Оба термометра заключены в металлическую оправу, а в головке прибора помещается вентилятор с заводным механизмом, прогоняющим воздух около резервуара термометра с постоянной скоростью.

Подготовка прибора к работе: смачивается ткань влажного термометра с помощью пипетки; осторожно заводится пружина вентилятора; прибор подвешивается на кронштейне вблизи рабочего места; через 3...5 мин снимают показания сухого и влажного термометра; относительная влажность воздуха определяется по психрометрическому графику (прил. 2).

Отсчет по графику производится в следующем порядке: по вертикальным линиям отмечают показания сухого термометра, по наклонным – смоченного. На пересечении этих линий (по вертикальной шкале) получается значение относительной влажности воздуха.

Рис. 2. Аспирационный психрометр МВ-4М:

1 – резервуар ртутного термометра; 2 – шкала ртутного термометра; 3 – корпус психрометра; 4 – ключ заводного механизма; 5 – вентилятор; 6 – груша с пипеткой

2.2. Определение скорости движения воздуха

Скорость движения воздуха определяется анемометром марки АСО-3, позволяющим измерить скорость движения воздуха в пределах 0,3..5,0 м/с или шаровым кататермометром для измерения малых скоростей движения воздуха.

После этого определяют число делений (n) в единицу времен по формуле

и с помощью тарировочного графика (прил. 3) определяют скорость движения воздуха.

После этого находят охлаждающую силу воздуха (Н), выражаемую в милликалориях в секунду, по формуле:

,

где F – фактор прибора, обозначаемый на его корпусе; τ – время охлаждения прибора с 38° до 35°С, с.

Затем вычисляют разницу между средней температурой кататермометра 36°С и температурой воздуха Q и находят отношение Н/Q. Скорость движения воздуха определяют с помощью таблицы (прил. 4). Этот прибор не рекомендуется применять при температуре воздуха более 29°С и при наличии теплового излучения вблизи охлажденных поверхностей.

Измерять температуру воздуха можно с помощью либо обычного ртутного термометра, либо сухого термометра-психрометра.

При исследовании метеорологических условий необходимо:

а) замеры проводить в рабочей зоне и различных точках помещения (рабочей площадки) на уровне 1 м от пола – при работах сидя и на уровне 1,5 м – при работах стоя;

б) замеры проводить в разное время дня (начало, середина и конец рабочей смены) и в разное время года;

в) измерения выполнять как на постоянных, так и на непостоянных рабочих местах при их минимальном и максимальном удалении от источников локального тепловыделения, влаговыделения, охлаждения (нагретое оборудование, окна, двери, ворота, открытые емкости с жидкостью и т.п.);

г) в момент измерения отмечать особенности технологического процесса, состояние рабочего помещения и вентиляции.

Контрольные вопросы

1. Что называется относительной влажностью?

2. Какие факторы влияют на микроклимат рабочих помещений?

3. Что называется эффективной температурой?

4. Что называется эквивалентно-эффективной температурой?

5. Зона и линия комфорта. Сущность этих понятий.

6. Какое влияние на самочувствие человека оказывает скорость движения воздуха?

7. Каковы оптимальные параметры микроклимата в рабочем помещении, от чего они зависят?

8. Объясните принцип работы психрометра и анемометра.

Приложения

Приложение 1

Классификация работ по тяжести

1. Легкие 1 – расход энергии до 150 ккал/ч (174 Вт). Легкие работы подразделяются на 2 категории: 1а и 1б.

Работы категории 1а – выполняемые сидя, с незначительным физическим напряжением (сфера управления, работа с приборами).

Работы категории 1б – выполняемые сидя, стоя или связанные с ходьбой с небольшим физическим напряжением.

2. Средней тяжести 2 - расход энергии 151...250 ккал/ч (175...290 Вт). Работы средней тяжести подразделяются на 2 категории: 2а и 2б.

Работы категории 2а – выполняемые при постоянной ходьбе, перемещении мелких до 1 кг изделий в положении стоя или сидя (профессии в механосборочных цехах и др.).

Работы категории 2б – выполняемые при ходьбе с перемещением и переноской тяжестей до 10 кг (профессии трактористов, комбайнеров, водителей и др.).

3. Тяжелые 3 – расход энергии более 250 ккал/ч (более 290 Вт). Тяжелые работы характеризуются постоянным перемещением, переноской грузов свыше 10 кг и требующих больших физических усилий.

Приложение 2

Показания термометров, С

Рис. 1. Психрометрический график

Приложение 3

А б

Рис. 2. Тарировочные графики (по крыльчатому анемометру):

а) для измерения скорости воздуха до 1,0 м/с;

б) для измерения скорости воздуха до 5,0 м/с

Приложение 4

Таблица 1

Определения скорости движения воздуха

По шаровому кататермометру

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3