ВОЛОГІСТЬ ПОВІТРЯ

 

Розрізняють вологість повітря абсолютну, відносну та максимальну.

В якості основного показника вологості для вимірів вологості з метою гігієнічної оцінки мікроклімату використовується відносна вологість.

Абсолютна вологість (f) - кількість водяних парів, що містяться в одиниці об'єму досліджуваного повітря на момент дослідження, г/м . Абсолютна вологість розраховується за формулою:

де - максимальна вологість при температурі "вологого" термометру, г/м3;

tc0 - температура "сухого" термометру, °С;

- температура "вологого" термометру, °С;

Р - атмосферний тиск на момент спостережень, кПа (1 мм рт. ст.=

= 133,3 Па =0,1333 кПа);

Рср =101,31 кПа - середній атмосферний тиск; 0,5 – постійний психометричний коефіцієнт, розрахований за обліком швидкості повітря в аспіраційному психрометрі і середнього атмосферного тиску.

Максимальна вологість (F)- кількість водяних парів в грамах, що містяться в одиниці об'єму досліджуваного повітря, які насичують даний об'єм повітря при даній температурі, г/м . Значення величин максимальної вологості наведені в таблиці 2.

Відносна вологість (φ) - представляє собою відношення величин абсолютної вологості до максимальної в %.

 

ПРИЛАДИ ДЛЯ ВИМІРЮВАННЯ ВІДНОСНОЇ ВОЛОГОСТІ

 

Статистичний психрометр парних термометрів (Рисунок 2) складається із наступних елементів: панелі 5 на якій змонтовані два однакові термометри - "сухий" 1 і "вологий" 2. "Сухий" термометр показує температуру повітря , яка залежить від інтенсивності випару

Таблиця 2 – Максимальна вологість F в залежності від температури

 

F
°С градуси К Па мм рт. ст. г/м3
-5 421,2 3,16 3,25
-4 453,2 3,4 3,53
-3 489,2 3,67 3,83
-2 526,5 3,95 4,14
-1 367,9 4,26 4,49
610,5 4,58 4,85
657,2 4,93 5,2
705,2 5,29 5,57
757,1 5,68 5,95
813,1 6,1 6,37
871,8 6,54 6,8
934,4 7,01 7,27
1001,1 7,51 7,79
1071,7 8,04 8,28
1147,7 8,62 8,83
1227,7 9,21 9,41
1311,7 9,84 10,02
1402,3 10,52 10,67
1496,2 11,23 11,36
1598,3 11,99 12,08
1704,9 12,79 12,84
1816,9 13,63 13,65
1936,8 14,53 15,50
2063,5 15,48 15,39
2196,8 16,48 16,32
2338,1 17,54 17,32
2486,0 18,65 18,35
2643,3 19,83 19,44
2808,6 21,07 20,60
2983,3 22,38 21,81
3167,2 23,76 23,07
3360,4 25,21 24,40
3564,4 26,74 25,79
3567,2 28,25 26,92

 

1 - "сухий термометр; 2 - "вологий" термометр; 3 - батистова тканина; 4 - резервуар; 5 - панель. Рисунок 2 - Статичний психрометр

 

рідини з поверхні резервуару. Внаслідок витрат теплоти на випаровування води показання "вологого" термометра будуть тим нижче, чим сухіше повітря, вологість якого вимірюється.

За різницею показань "сухого" та "вологого" термометрів за допомогою психрометричної таблиці 3 визначають відносну вологість.

Таблиця 3 - Психрометрична таблиця експозиції

Психрометрич­на різниця Температура "вологого" термометра, ів0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5

 

Примітка: наведений прилад дає неточні показання бо його термометри незахищені від впливу променевого тепла і повітряних потоків в приміщенні, в наслідок чого статичний психрометр краще застосовувати в приміщеннях без джерел променевого тепла, при швидкості руху повітря не більше 0,2 м/с. Прилад інертний, час експозиції – 10 – 15 хвилин.

return false">ссылка скрыта

Психрометр аспіраційний МВ-4М - прилад в деякій мірі

1 - термометр ртутний ("вологий"); 2 - термометр ртутний ("сухий"); 3 - трубка захисту; 4 - трубка повітрянопровідна; 5 - термозахист; 6 - аспіраційна чашка; 7 - аспіраційна головка з вентилятором; 8 - ключ Рисунок 3 - Психрометр аспіраційний

позбавлений недоліків статичного психрометру. Конструкція приладу дозволяє використовувати його в різних виробничих умовах. Принцип дії приладу аналогічний статичному психрометру.

На рисунку 3 наведений загальний вигляд психрометру МВ-4М. Психрометр складається з двох термометрів, які заключені в спеціальний корпус. В верхній частині приладу розташована аспіраційна головка 7, всередині якої вмонтований вентилятор. За допомогою вентилятора йде прокачування повітря через повітропровідну трубку 3 та захисні трубки 4, в яких розміщені резервуари термометрів.

У одного з термометрів 1 резервуар з робочою рідиною обмотується батистом, який зволожується водою. Другий термометр 2 не зволожується. Внаслідок різних умов охолодження термометрів вони при вимірюванні температури насиченого вологою повітря будуть давати різні показання.

Порядок роботи з приладом Перед заміром необхідно дистильованою водою змочити батистову тканину на кінці "вологого" термометра, привести в дію вентилятор (електричний або механічний). Підвісивши прилад вертикально, через 4 хвилини зняти показання "сухого" і "вологого" термометрів (с0, ів°). Далі по різниці показань термометрів (як і при замірах статичним психрометром), користуючись психрометричною таблицею 3, визначають відносну вологість.

Примітка: 1. Діапазон вимірювання приладом відносної вологості повітря при температурі навколишнього середовища від - 10 до +40 °С складає від 10 до 100 %. 2) Діапазон температури повітря від - 31 °С до + 51 °С.

Гігрометр волосяний (Рисунок 4) дозволяє вимірювати вологість повітря за будь-яких температур. Принцип дії приладу заснований на властивості знежиреного людського волосся змінювати свою довжину пропорційно збільшенню вологості повітря.

 

1 - людське волосся (датчик); 2 - стрілка з конрважелем;

3 - шкала Рисунок 4 - Волосяний гігрометр.

Зміна довжини волосся 1 передається стрілці 2, яка рухається повздовж шкали 3 відносної вологості, де відраховується її величина у процентах.

Гігрометр мембранний - (Рисунок 5), як і волосяний, дозволяє вимірювати вологість повітря за будь яких температур. Принцип дії приладу заснований на властивості органічної плівки (мембрани) 1 змінювати свою площину, що призводить до переміщення центру мембрани при різних значеннях вологості. Переміщення центру мембрани передається стрілці 2, яка рухається повздовж шкали 3, де і фіксується величина відносної вологості.

Більш точні виміри гігрометри дають при вологості більше 30 %. У зимовий час вони є основними приладами для заміру вологості.

Гігрографи (Рисунок 6) - застосовуються для спостережень за відносною вологістю на протязі довгого часу (доба, тиждень). Їх устрій аналогічний устрію термографів з різницею, що чутливим елементом, який сприймає коливання вологості, є знежирене волосся людини.

 

1- волосяний пучок (датчик) Рисунок 6 – Гігрограф.

 

ШВИДКІСТЬ ПОВІТРЯ

 

Швидкість повітря виробничих приміщень вимірюється анемометрами (крильчастими, чашковими, індукційними, термоанемометрами), кататермометрами та іншими приладами.

На виробництві найбільш розповсюджено застосовуються два типи анемометрів - чашковий та крильчастий.

Принцип дії анемометрів заснований на тому, що швидкість обертів їх робочих колес пропорційна швидкості руху потоку повітря, в якому розміщені анемометри. Ця пропорційність дається в тарировочних свідоцтвах, які складаються для кожного анемометра індивідуально і називаються індивідуальними графіками.

Рисунок 7 - Залежність числа поділок шкали від швидкості направленого повітряного потоку

 

 

Анемометр крильчастий АСО -3 - складається з каркасу, вітроприймача та рахункового механізму. Вітроприймач представляє собою невелике колесо з алюмінієвими лопастями, які встановлені під кутом до площини обертання. Колесо має трубчату вісь з черв'ячним гвинтом та кінцевим підшипниками. Через трубчату вісь проходить нерухома вісь - тонка полірована струна, натягнута між двома опорами.

Рахунковий механізм складається з розміщеної в одному корпусі системи передаючих шестерень, стрілок та циферблату. Черв'ячне колесо рахункового механізму може бути введено або виведене з зачеплення з черв'яком вітроприймача за допомогою спеціального важеля (аретира).

За включеного аретиру рух колеса вітроприймача передається через черв'як та черв'ячне колесо на рахунковий механізм. На циферблаті останнього розташовані шкали одиниць, сотень та тисяч обертів колеса.

Анемометр АСО - 3 використовують для вимірювання швидкостей межах від 0,3 до 5 м/с.

Загальний вигляд та будова приладу АСО - 3 приведені на рисунку 8.

Анемометр чашковий - служить для вимірювання великих швидкостей руху повітря в приміщенні. В ньому робоче колесо виконане у вигляді чотирьох напівсферичних чашок. Колесо отримує рух за рахунок різниці тиску потоку повітря на зовнішню та внутрішню частину чашки. При цьому колесо анемометру завжди обертається у бік випуклої частини чашки. Межі вимірювання швидкостей повітря чашковими анемометрами становлять від 1,5 до 30 м/с.

Загальний вигляд та будова приладу наведені на рисунку 9.

МЕТОДИКА ВИМІРЮВАННЯ ШВИДКОСТІ ПОВІТРЯНОГО

ПОТОКУ

Вимірювання швидкості повітря ведеться на прямих не завалених ділянках приміщення.

1 - крильчатка; 2 - розпірний стрижень; 3 - трубчата вісь; 4 - вісьова пластина ; 5 - стальна струнна вісь; 6 - втулка; 7 - гайка; 8 - пружина; 9 - підшипникова втулка; 10 - пружина; 11 - ручка; 12 - черв'як; 13 - стрічка велика; 14 - шкала одиниць;15 - вушки; 16 - аретир; 17 - шкала тисяч; 18 - шкала сотень.

Рисунок 8 - Анемометр крильчастий АСО – 3

 

1 - чашка напівсферична; 2 - вісь; 3 - черв'як; 4 - велика стрілка; 5 - шкала одиниць; 6 - шкала сотень одиниць; 7 - шкала тисяч одиниць; 8 - аретир. Рисунок 9 - Чашковий анемометр

Розподіл швидкостей в перерізі потоку повітря нерівномірний, тому для визначення середньої швидкості використовуються два методи:

1. Вимірювання середньої швидкості обводом перерізу способами "перед собою" і в "перерізі" (Рисунок 10).

Рисунок 10 - Схема заміру анемометром середньої швидкості руху повітря.

Рисунок 11 – Схема заміру анемометром середньої швидкості руху повітря.

При вимірюванні способом "в перерізі" людина, що замірює, стає спиною до стінки приміщення і тримаючи анемометр у витягнутій руці, переміщує його поперек приміщення обводячи ним рівномірно по всьому поперечному перерізу приміщення так, як це показано на рисунку 11, або подібним чином.

При замірі "перед собою" людина, що замірює розташовується по ходу струменя за анемометром, лицем назустріч до повітря. Таким чином анемометр переміщується в близьких, але різних перерізах приміщення.

При замірі методом "по точках" переріз приміщення розбивається на умовні площадки, в центрах яких вимірюється швидкість потоку. Потім визначається середня швидкість для всього перерізу.

Отриманий при вимірі результат(число поділок в одиницю часу) множиться на поправочний коефіцієнт, який враховує положення замірника і дорівнює при замірі "перед собою" - 1,14, а при замірі "в перерізі" визначається за формулою:

де S - площа перерізу приміщення, м2;

0,4 - середня площина, яку займає тіло людини, що заміряє швидкість руху повітря.

В першому випадку введення коефіцієнту викликане тим, що замірник знаходиться в одному перерізі з анемометром і загороджує частину поперечного перерізу приміщення, внаслідок чого швидкість повітря дещо зростає.

Примітка: 1. Час кожного заміру не повинен бути меншим 100 с.

2. В кожному місці заміри проводяться по три рази, за результатами яки визначають середню швидкість руху повітря. 3. При замірі швидкості анемометром, який кріпиться на жердині довжиною 1,5 м та більше, поправочний коефіцієнт не вводиться. 4. Для визначення площини поперечного перерізу приміщень складної форми рекомендується користуватися методом розподілу перерізу на елементарні фігури правильної форми.

Задача знаходження об'ємної швидкості повітря в приміщенні наведена нижче.

Задача. Знайти об'ємну швидкість повітря в приміщенні за допомогою чашкового анемометру способом "в перерізі" (Рисунок 12) за такими даними: поперечний переріз приміщення параболічної форми; термін заміру швидкості повітря т = 100 с.

Рішення

1. Об'ємна швидкість повітря визначається за формулою:

де £ - площа поперечного перерізу приміщення, м2;

- абсолютна істинна швидкість повітря, м/с.

2. Абсолютна істинна швидкість повітря знаходиться за виразом:

де Vгр - абсолютна швидкість повітря знайдена за індивідуальним

графіком анемометра, м/с;

к - поправочний коефіцієнт.

3. Поправочний коефіцієнт для способу "в перерізі" знаходиться за формулою:

де S - площа перерізу приміщення, м2;

0,4 - середня площина, яку займає тіло людини, що заміряє швидкість руху повітря.

4. Абсолютна швидкість повітря Vгр визначається з відносної

швидкості n.

5. Відносну швидкість визначаємо експериментально за величиною τ = 100 с чашковим анемометром за виразом (Рисунок 12):

де m1 – поділки, що відповідають початкового відліку, под/с;

m1 - поділки, що відповідають початкового відліку, под/с;

τ – термін заміру швидкості повітря, с.

6. Площину поперечного перерізу приміщення визначаємо за етапами:

а) розбиваємо криволінійну форму поперечного перерізу на
елементарні геометричні фігури (Рисунок 13).

б) визначаємо приблизну загальну площу поперечного перерізу:

Рисунок 12 – Схема заміру чашковим анемометром середньої швидкості руху повітря обводом перерізу приміщення способом "перед собою"

 

Рисунок 13 – Поперечний переріз приміщення

в) визначаємо поправочний коефіцієнт за формулою

k = (S-0,4)/S = (19,35 – 0,4)/19,35 = 0,979

7. Замір швидкості повітря проводимо методом обводу перерізуприміщення способом "перед собою" за τ = 100 с.

Початковий (Рисунок 14 а) відлік на шкалах анемометру знімаємо

таким чином:

a) б)

Рисунок14 – Відлік поділок на шкалах чашкового анемометру

1. Записуємо першу найближчу цифру на шкалі "тисяч" по ходу обертів до стрілки – це буде цифра "1".

2. Другою записуємо одну найближчу цифру на шкалі "сотень" по ходу обертів до стрілки – це буде цифра "8".

3. Останніми записуємо дві цифри (між "0" і стрілкою) на шкалі "десятків і одиниць" – це будуть цифри "8" і "4".

Таким чином початкові показання анемометру складуть – m1 = 1884 поділки.

Кінцевий (Рисунок 14 б) відлік на шкалах анемометру знімаємо аналогічним чином. Він складає m2 = 2012 поділок.

8. Визначаємо відносну швидкість повітря:

9. Визначаємо абсолютну швидкість повітря за індивідуальним

графіком анемометру (Рисунок 15). Vгр = 0,53 м/с.

 

Рисунок 15 – Знаходження абсолютної швидкості за індивідуальним графіком анемометру

10. Знаходимо істинну швидкість повітря:

Vіст= Vгр х k = 0,53 х 0,98 = 0,52 м/с

Індукційний анемометр – дозволяє визначати швидкість повітря у прямій формі – без перерахунків в м/с.

Принцип дії приладу (Рисунок 16) заснований на зміненні величини

електромагнітного моменту, індукованого при обертанні чашок 1 і сердечника в магнітній катушці 2 і пропорційного руху повітря. Межі

вимірювання: від 1 до 30 м/с.

1- крильчатка чашкова; 2- магнітна катушка.

Рисунок 16 – Індукційний анемометр

Інтенсивність теплового випромінення

Інтенсивність теплового опромінення працюючих від нагрітих поверхонь технологічного обладнання, освітлювальних приладів а на постійних та не постійних робочих місцях не повинна перевищувати:

а) 35 Вт/м - при опроміненні 50 % поверхні тіла та більше;

б) 70 Вт/м - при величині опромінення поверхні від 25 до 50 %;

в) 100 Вт/м - при опроміненні не більше 25 % поверхні тіла.

Інтенсивність теплового опромінення працюючих від відкритих джерел (нагрітий метал, скло, "відкрите полум'я" та інші) не повинна перевищувати 140 Вт/м , при цьому опроміненню не повинно піддаватися більше 25 % поверхні тіла при обов'язковому використанні засобів індивідуального захисту, в тому числі захисту лиця та очей.

При наявності теплового опромінення температура на робочих місцях не повинна перевищувати вказані в таблиці 1 верхні границі оптимальних значень для теплого періоду року, на непостійних робочих місцях - верхні границі допустимих значень для постійних робочих місць.

Абсолютний тиск повітря

Для вимірювання абсолютного тиску використовують, звичайно, барометри-анероїди (Рисунок 17) та барографи (Рисунок 18).

Сприймаючим елементом барометру є пустотіла гофрована коробка А, що змінює свою форму у відповідності із зміною тиску атмосферного повітря.

Рух коробки через систему важелів передається стрілці Б. Шкала приладу проградуйована від 78 до 104 кПа.

Для вимірювання атмосферного тиску в виробничих приміщеннях за значний термін (від однієї доби до цілого тижня) використовують барографи (Рисунок 18).

В барографі зміна висоти коробочок 1 передається важелю 2, обладнаному пером. Записування тиску ведеться на спеціальних координатних бланках, які кріпляться на барабані 3, що обертається.

б)

а - загальний вид; б - схема устрія Рисунок 17 - Барометр - анероїд

При користуванні приладами слід мати на увазі, що вони повинні мати тарировані посвідчення, в яких даються поправки:

1) шкали;

2) температурна;

3) додаткова, що враховує неточності, які зостаються після внесення двох перших поправок.

 

1 - металічні коробочки; 2 - важіль; 3 - барабан. Рисунок 18 - Барограф

 

Для здобуття істинного значення тиску величини поправок треба скласти з показниками барометру.

Атмосферний тиск Р впливає на парціальний тиск кисню та азоту в повітрі, а тому і на процеси дихання та діяльність серцево-судинної системи людини. Причому особливо небезпечна швидка зміна абсолютного тиску атмосферного повітря, а не сама його величина.

 

Вміст звіту

Звіт складається із визначення:

1. Відносної вологості повітря;

2. Швидкості повітря;

3. Абсолютного атмосферного тиску з врахуванням поправок.

3. Результати вимірів абсолютного атмосферного тиску з врахуванням поправок

В підсумку необхідно зробити висновок про відповідність дійсних параметрів мікроклімату приміщення нормативним значенням.

 

Контрольні питання

1. Що таке мікроклімат виробничих приміщень?

2. Назвіть параметри мікроклімату.

3. Дайте визначення оптимальних мікрокліматичних умов.

4. Дайте визначення допустимих мікрокліматичних умов.

5. Що таке холодний і теплий період року?

6. Що таке середньодобова температура зовнішнього повітря?

7. Що таке категорія робіт?

8. Які категорії робіт ви знаєте?

9. Що таке виробниче приміщення?

10. Що представляє собою робоча зона?

11. Що таке отруйна речовина?

12. Як Ви розумієте гранично-допустимі концентрації (ГДК)
отруйних речовин в повітрі робочої зони?

13. Що таке зона дихання?

14. Перелічіть основні вимоги до методів вимірювання і контролю
показників мікроклімату.

15 Дайте визначення температури повітря.

16. Чим вимірюється температура повітря в виробничих
приміщеннях?

17. Коротко опишіть конструкцію термографу.

18. Як здійснюються заміри температури повітря термографом?

19. Що таке абсолютна вологість?

20. Що таке максимальна вологість?

21. Дайте визначення відносної вологості повітря.

22. Назвіть прилади, якими вимірюється відносна вологість.

23. За допомогою чого при роботі з статичними аспіраційними психрометрами визначають відносну вологість?

24. В чому полягає відмінність конструкцій гігрометрів волосяного та мембранного від психрометрів статичного та аспіраційного?

25. Що собою представляє гігрограф?

26. Якими приладами вимірюється швидкість повітря виробничих приміщень?

27. Наведіть принцип дії анемометрів крильчастого та чашкового?

28. Коротко опишіть конструкцію анемометру крильчастого.

29. Коротко опишіть конструкцію анемометру чашкового.

3°. Які методи вимірювання швидкості повітряного потоку Ви знаєте?

31. У чому полягає методика вимірювання швидкості потоку способом "перед собою"?

32. У чому полягає методика вимірювання швидкості потоку способом "в перерізі"?

33. У чому полягає методика вимірювання швидкості потоку способом "по точках"?

34. Наведіть конструкцію та принцип дії індукційного анемометру.

35. Дайте визначення інтенсивності теплового опромінення
працюючих від нагрітих тіл.

35. Що таке абсолютний тиск?

36. Якими приладами вимірюється абсолютний тиск?

37. Наведіть принцип дії барометра-анероїда.

 

 

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

 

1. ГОСТ 12.1 .°°5 - 88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические
требования к воздуху рабочей зоны. М.: Издательство стандартов. 1988 -

75 с.

2. Капелюшников Г. И., Колосюк В.П., Боброва Л.С. Приборы и защитные средства по технике безопасности. Справочник. - М.: Недра, 1991. - 255 с.

3. Бодягин М. Н. Рудничная вентиляция. М.: Госгортехиздат, 1969. -

398 с.

4. ДСН 3.3.6 - °42 - 99. Державні санітарні норми мікроклімату
виробничих приміщень.