Учебно-методический комплекс дисциплины «Безопасность жизнедеятельности»


Скачать 1.98 Mb.
Название Учебно-методический комплекс дисциплины «Безопасность жизнедеятельности»
страница 6/16
Тип Учебно-методический комплекс
rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Учебно-методический комплекс
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16

Методы защиты от электромагнитных излучений сверхвысоких частот
Цель работы:

Ознакомиться с характеристиками электромагнитного излучения, с принципом установления нормативных требований к электромагнитному излучению, провести измерения электромагнитного излучения СВЧ диапазона в зависимости от расстояния до источника и оценить эффективность экранов из различных материалов.

Общие сведения:

Электромагнитные поля (ЭМП) генерируются токами, изменяющимися во времени. Спектр электромагнитных (ЭМ) колебаний находится в широких пределах по длине волны λ: от 1000 км до 0,001 мкм и менее, а по частоте : от 3*102 до 3*1020 Гц, включая радиоволны, оптические и ионизирующие излучения. В настоящее время наиболее широкое применение в различных отраслях находит ЭМ энергия неионизирующей части спектра. Это касается, прежде всего, ЭМ полей радиочастот. Они подразделяются по длине волны на ряд диапазонов (табл.1).

ЭМ поле складывается из электрического поля, обусловленного напряжением на токоведущих частях электроустановок, и магнитного, возникающего при прохождении тока по этим частям. Волны ЭМП распространяются на большие расстояния.

Таблица 1

Название диапазона

Длина волны

Диапазон частот

Частота

По международному регламенту

Название диапазона частот

Номер

Длинные волны (ДВ)

10 - 1 км

Высокие частоты (ВЧ)

3 - 300 кГц

Низкие (НЧ)

5

Средние волны (СВ)

1 – 0,1 км

То же

0,3 - 3 МГц

Средние (СЧ)

6

Короткие волны (КВ)

100 - 10 м

То же

3 - 30 МГц

Высокие (ВЧ)

7

Ультракороткие волны (УКВ)

10 - 1 м

Высокие частоты (УВЧ)

30 - 300 МГц

Очень высокие (ОВЧ)

8

Микроволны:

дециметровые (дм);

сантиметровые (см);

миллиметровые (мм);


100 - 10 см

10 - 1 мм

1 см - 1 мм


Сверхвысокие частоты (СВЧ)


0,3 - 3 ГГц

3 - 30 ГГц

30 - 300 ГГц


Ультравысокие (УВЧ) Сверхвысокие (СВЧ) Крайневысокие (КВЧ)


9
10

Таблица 2

Составляющая ЭМП, по которой оценивается его воздействие, и диапазон частот, МГц

Предельно допустимая напряженность ЭМП в течение рабочего дня

Электрическая составляющая:

0,06 – 3

3 – 30

30 – 50

50 – 300


50 В/м

20 В/м

10 В/м

0,5 В/м

Магнитная составляющая:

0,06 – 1,5

30 – 50


5,0 А/м

0,3 А/м

В промышленности источниками ЭМП являются электрические установки, работающее на переменном токе частотой от 10 до 106 Гц, приборы автоматики, электрические установки с промышленной частотой 50 - 60 Гц, установки высокочастотного нагрева (сушка древесины, склеивание и нагрев пластмасс и др.). В соответствий с ГОСТ 12.1.006-84 значения предельно допустимой напряженности ЭМП радиочастот в диапазоне 0,06 - 300 Мгц на рабочих местах приведены в табл.2.

Предельно допустимые уровни (ПДУ) по электрической составляющей, согласно [5], не должны превышать 20В/м, а по магнитной составляющей – 5А/м. ЭМП характеризуется совокупностью переменных электрических и магнитных составляющих. Различные диапазоны радиоволн объединяет общая физическая природа, но они существенно различаются по заключенной в них энергии, характеру распространения, поглощения, отражения, а вследствие этого, – по действию на среду, в т.ч. и на человека. Чем короче длина волны и больше частота колебаний, тем больше энергии несет в себе квант ЭМ излучения. Связь между энергией Е и частотой  колебаний определяется как:

Е =h· или, поскольку длина волны λ и частота связаны соотношением  = c/λ,

Е = h · c / λ,

где: с – скорость распространения электромагнитных волн в воздухе (с = 3*108 м/с), h – постоянная Планка, равная 6,62*10-34 Вт/см2.

ЭМП вокруг любого источника излучения разделяют на 3 зоны: ближнюю – зону индукции, промежуточную – зону интерференции и дальнюю – волновую зону. Если геометрические размеры источника излучения меньше длины волны излучения λ (т.е. источник можно рассматривать как точечный), границы зон определяются следующими расстояниями R:

  • ближняя зона (индукции) формирования волны находится на расстоянии R < λ/2π;

  • промежуточная зона (интерференции) – наличия максимумов и минимумов находится на расстоянии λ/2π < R < 2πλ;

  • дальняя зона (волновая) – зона излучения находится на расстоянии R > 2πλ.

Работающие с источниками Излучения НЧ, СЧ и, в известной степени, ВЧ и ОВЧ диапазонов находятся в зоне индукции. При эксплуатации генераторов СВЧ и КВЧ диапазонов работающие часто находятся в волновой зоне.

В волновой зоне интенсивность поля оценивается величиной плотности потока энергии (ППЭ), т.е. количеством энергии, падающей на единицу площади поверхности. В этом случае ППЭ выражается в Вт/м2 или производных единицах: мВт/см мкВт/см2. ЭМП по мере удаления от источника излучения быстро затухает. ЭМ волны диапазона УВЧ, СВЧ и КВЧ (микроволны) используются в радиолокации радиоастрономии, радиоспектроскопии, геодезии, дефектоскопии, физиотерапии. Иногда ЭМП УВЧ диапазона применяются для вулканизации резины, термической обработки, пищевых продуктов, стерилизации, пастеризации, вторичного разогрева пищевых продуктов. СВЧ – аппараты используются для микроволновой терапии.

Наиболее опасными для человека являются ЭМП высокой и сверхвысокой частот. Критерием оценки степени воздействия на человека ЭМП может служить количество электромагнитной энергии, поглощаемой им при пребывании в электрическом поле. Величина поглощаемой человеком: энергии зависит от квадрата силы тока, протекавшего, через его тело, времени пребывания в электрическом поле и проводимости тканей, человека.

По законам физики изменения в веществе может вызвать только та часть энергии излучения, которая поглощается этим веществом, а отраженная или проходящая через него энергия действия не оказывает. Электромагнитные волны лишь частично поглощаются тканями биологического объекта. Поэтому биологический эффект зависит от физических параметров ЭМП радиочастотного диапазона: длины волны (частоты колебаний), интенсивности и режима излучения, (непрерывный, прерывистый, импульсно-модулированный), продолжительности и характера облучения организма, а также от площади облучаемой поверхности, и анатомического строения органа или ткани.

Степень поглощения энергии тканями зависит от их способности к ее отражению на границе раздела, определяемой содержанием воды в тканях и другими их особенностями. Колебания дипольных молекул воды и ионов, содержащихся в тканях, приводят к преобразованию электромагнитной энергии внешнего поля в тепловую энергию, что сопровождается повышением температуры тела или локальным избирательным нагревом тканей, органов, клеток, особенно с плохой терморегуляцией (хрусталик глаза, стекловидное тело, семенники и др.). Тепловой эффект, зависит от интенсивности облучения. Пороговые интенсивности теплового действия ЭМП на организм животного составляют для диапазона средних частот – 8000 Вт/см2, высоких – 2250 Вт/см2, очень высоких – 150 Вт/см2, дециметровых – 40 мВт/см2, сантиметровых – 10 мВт/см2 , миллиметровых – 7 мВт/см2.

ЭМП с меньшей интенсивностью не обладает термическим действием на организм, но вызывает слабовыраженные эффекты аналогичной направленности, что согласно ряду теорий считается специфическим нетепловым действием, т.е. переходом ЭМ энергии в объекте в какую-то форму нетепловой энергии. Нарушение гормонального равновесия при наличии СВЧ - фона на производстве следует рассматривать как противопоказания для профессиональной деятельности, связанной с нервной напряженностью труда и частыми стрессовыми ситуациями.

Постоянные изменения в крови наблюдаются при ППЭ выше 1 мВт/см2. Это фазовые изменения лейкоцитов, эритроцитов и гемоглобина. Поражение глаз в виде помутнения хрусталика (катаракты) – последствия воздействия ЭМП в условиях производства. При воздействии миллиметровых волн изменения наступают немедленно, но быстро проходят. В то же время при частотах около 35 ГГц возникают устойчивые изменения, являющиеся результатом повреждения эпителия роговицы.

Клинические исследования людей, подвергшихся производственному воздействия СВЧ облучения при его интенсивности ниже 10 мВт/см2, показали отсутствие каких-либо проявлений катаракты.

Воздействие ЭМП с уровнями, превышающими допустимые, приводит к изменениям функционального состояния сердечно-сосудистой и центральной нервной систем, нарушению обменных процессов [2]. При воздействии значительных интенсивностей СВЧ поля может возникать более или менее выраженное помутнение хрусталика глаза (катаракты). Нередко отмечают изменения и в составе крови.

В соответствии с санитарными нормами и правилами при работе с источниками ЭМП СВЧ частот предельно допустимые интенсивности ЭМП на рабочих местах приведенные в табл. 3.

Таблица 3

В диапазоне СВЧ (300 МГц - 300 ГГц)

Предельно допустимая интенсивность

1. Для работающих при облучении и течение:

1) всего рабочего дня

2) не более 2 ч за рабочий, день

3) не более 15-20 мин за рабочий день


10 мкВт/см2

100 мкВт/см2

1000 мкВт/см2

2. Для лиц не связанных профессионально, и для населения

1 мкВт/см2


Защитные меры от действия ЭМП сводятся, в основном, уменьшению излучения в источнике, изменению направленности излучения, уменьшению времени воздействия, увеличению расстояния до источника излучения, к применению защитного экранирования, дистанционного управления устройствами, излучающими ЭМ волны; применению средств индивидуальной защиты. Защитные экраны делятся на:

1) отражающие излучение;

2) поглощающие излучение.

К первому типу относятся сплошные металлические экраны, экраны из металлической сетки, из металлизированной ткани. Ко второму типу относятся экраны из радиопоглощающих материалов. К средствам индивидуальной защиты (СИЗ) относятся: спецодежда, выполненная из металлизированной ткани: защитные халаты, фартуки, накидки с капюшоном, перчатки, щитки, а также защитные очки (при интенсивности выше 1 мВт/см2), стекла которых покрыты слоем полупроводниковой окиси олова, иди сетчатые очки в виде полумасок из медной или латунной сетки.

Содержание работы

Описание стенда:

Внешний вид стенда представлен па рис.1. 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 ЭМ колебаний с  = 2,45 ГГц, длиной волны  = 12,5 см) и координатное устройство 4.

Координатное устройство 4 регистрирует перемещение датчика 5 СВЧ поля по осям «X», «Y». Координата «Z» определяется по шкале, нанесенной на измерительную стоику 6, но которой датчик 5 может свободно перемещаться. Это дает возможность исследовать распределение СВЧ излучения в пространстве со стороны передней панели СВЧ печи (элементы наиболее интенсивного излучения).

Датчик 5 выполнен в виде полуволнового вибратора, рассчитанного на частоту 2,45 ГГц и состоящего из диэлектрического корпуса, вибраторов и СВЧ диода.

Координатное устройство 4 выполнено в виде планшета, на который нанесена координатная сетка. Планшет приклеен непосредственно к столешнице 1. Стойка 6 изготовлена из диэлектрического материала (органического стекла), чтобы исключить искажение распределения СВЧ поля.

В качестве нагрузки в СВЧ печи используется строительный красный кирпич, устанавливаемый на неподвижную подставку, в качестве которой используется неглубокая фаянсовая тарелка, обеспечивающая стабильность измеряемого сигнала.

Сигнал с датчика 5 поступает на мультиметр 7, размещенный на свободной части столешницы 1 (за пределами координатной сетки).

На столешнице 1 имеются гнезда для установки сменных защитных экранов 2, выполненных из следующих материалов:

сетка из оцинкованной стали с ячейками 50 мм;

сетка из оцинкованной стали с ячейками 10 мм;

лист алюминиевый;

полистирол;

р
езина.
Рис.1 Внешний вид стенда

Технические характеристики стенда:

1. Диапазон плотности потока электромагнитного излучения в изучаемой зоне СВЧ печи, мкВт/см2 0...120.

2. Соотношение показаний мультиметра М3900 и измерителя плотности потока ПЗ-19:

1 мкА = 0,35 мкВт/см2.

3. Значения перемещении датчика относительно СВЧ печи, мм, не менее:

по оси "X" 500

по оси "Y" ±250

по оси "Z" 300

4. Мощность СВЧ печи, Вт, не более 800

5. Количество сменных защитных экранов 5

6. Размеры экранов, мм (330 ± 5) х (500 ±5)

7. Потребляемая мощность, В • А, не более: 1200

8. Цена деления шкал по осям X, Y, Z, мм 10 ± 1

9. Габаритные размеры стенда, мм, не более:

длина 1200

ширина 650

высота 1200

10. Масса стенда, кг, не более 40

11. Электропитание стенда должно осуществляться от сети переменного тока

напряжением, В 220 ± 22

частотой, Гц 50 ± 0,4

12. Режим работы СВЧ печи:

- продолжительность работы, мин, не более 5

  • продолжительность перерыва между рабочими циклами, с, не менее 30

- уровень мощности, 100%

Требования безопасности при выполнении лабораторной работы:

1. К работе допускаются студенты, ознакомленные с устройством лабораторного стенда, принципом действия и мерами безопасности при проведении лабораторной работы.

2. Включать установку только с разрешения преподавателя.

3. Запрещается работать с открытой дверцей СВЧ печи.

4. Запрещается самостоятельно регулировать или ремонтировать дверь, панель управления, выключатели системы блокировки или какие-либо другие части печи. Ремонт должен производиться только специалистами.

5. СВЧ печь должна быть заземлена.

6. Не допускается, включение и работа печи без нагрузки. Рекомендуется в перерывах между рабочими циклами оставлять в печи кирпич. При случайном включении печи кирпич будет выполнять роль нагрузки.

7. Приборы лабораторной установки держать под напряжением только при проведении эксперимента.

Порядок проведения лабораторной работы:

1. Ознакомиться с мерами по технике безопасности при проведении лабораторной работы и строго выполнять их.

2. Подключить СВЧ печь к сети переменного тока.

3. В печь на подставку (перевернутая тарелка) положить кирпич.

4. Установить режим работы печи согласно п.12. в соответствии с паспортом на конкретную СВЧ печь.

Для СВЧ печи «Плутон» ее включение в рабочий режим осуществляется в следующей последовательности: открыть дверцу нажатием прямоугольной клавиши в нижней части лицевой панели; установить ручку «мощность» в крайнее правое положение; установить ручку «время» в положение 5 мин; плотно закрыть дверцу.

5. Разместить датчик на отметке 0 по оси Х координатной системы.

Перемещая датчик по оси У координатной системы и оси Z (по стойке), определить зоны наиболее интенсивного излучения и с помощью, мультиметра зафиксировать их численные значения. Перемещая стойку с датчиком по координате Х (удаляя его от печи до предельной отметки 50 см) снять показания мультиметра дискретно с шагом 20 мм. Данные замеров занести в табл.4. Построить график распределения интенсивности излучения в пространстве перед печью.

6. Разместить датчик на отметке 0 по оси X. Зафиксировать показания мультиметра.

7. Поочередно устанавливать защитные экраны и фиксировать показания мультиметра.

8. Определить эффективность экранирования для каждого экрана по формуле:

(1)

где I – показание мультиметра без экрана;

Iэ – показание мультиметра с экраном.

9. Построить диаграмму эффективности экранирования от вида материала защитных экранов.

10. Составить отчет о работе.

Отчет о лабораторной работе:

1. Общие сведения

2. Схема стенда

3. Данные измерений (табл. 4 и 5)

Таблица 4

Номер измерения

Значение Х, см

Значение Y, см

Значение Z, см

Интенсивность излучения (показания мультиметра)

1













. . .













n













Таблица 5

Номера защитных экранов

Эффективность экранирования, δ

1




2




3




4




5




4. Графики распределения интенсивности излучения в пространстве и диаграмма эффективности экранирования от вида материала защитных экранов.

Контрольные вопросы:

  1. Что в техносфере является источником ЭМП?

  2. Какими характеристиками оценивается величина электромагнитного поля?

  3. Как ЭМП воздействует на организм человека?

  4. По какому принципу нормируется ЭМП промышленной частоты?

  5. По какому принципу нормируется ЭМП радиочастотного диапазона?

  6. Влияют ли на людей излучения радиолокационных станций?

  7. Какие существуют способы защиты человека от высоких уровней ЭМП?

  8. Каков физический принцип действия и как оценивается эффективность экранирования ЭМП?

  9. Какие ныне существуют гигиенические предельные нормативы допустимых уровней воздействия ЭМП на человека при профессиональном и непрофессиональном воздействии?


Лабораторная работа 6

Акустические колебания
Исследование звукоизоляции и звукопоглощения

Цель работы:

Ознакомить студентов с теорией производственных шумов, физической сущностью и инженерным расчетом звукоизоляции, с прибором для измерения шума, нормативными требованиями к производственным шумам. Оценить эффективность мероприятий по снижению шума средствами звукоизоляции и звукопоглощения.
Звукоизоляция и звукопоглощение

Шум и его характеристики:

Шум представляет собой беспорядочное сочетание звуков различной интенсивности и частоты. Область слышимых звуков ограничена двумя пороговыми кривыми (см. рис. 1).



Рис.1.

В результате колебаний, создаваемых источником звука, в воздухе возникает звуковое давление, которое накладывается на атмосферное.

Каждое колебание характеризуется своим среднеквадратичным значением физической величины и частотой (Гц).

По частотному составу шумы разделяются на 3 класса:

I класс - низкочастотные шумы до 300Гц (измеряются в активных полосах 63, 125, 250Гц) - это шумы тихоходных агрегатов неударного действия и шумы, проникающие сквозь преграды. Для них допустимый уровень 90/100 дБ.

II класс - среднечастотные шумы от 300 до 1000Гц (измеряются в активных полосах 500 и 1000Гц) это шум большинства машин неударного действия. Для них допустимый уровень 85-90 дБ.

III класс - высокочастотные шумы свыше 1000Гц (измеряются в активных полосах 2000, 4000, 8000Гц) - это звенящие, свистящие шумы скоростных агрегатов. Для них допустимый уровень 75/85 дБ.

При распространении звуковой волны проходит перенос энергии. Ухо человека воспринимает одновременно интенсивность и звуковое давление, которое выражают в децибелах.

Уровень интенсивности звукаi = 10 lg(li/l0) [Вт/м2].

li - интенсивность звука в данной точке;

l0 - интенсивность звука на пороге слышимости l0 = 10-12 Вт/м2 на частоте 1000Гц.

Уровень звукового давления P = 20 lg(P/P0) [Па/м2].

Р - звуковое давление в данной точке;

Р0 - пороговое звуковое давление 2*10-5 Па/м2 на частоте 1000Гц.

Уровни интенсивности звука и звукового давления связаны следующим образом , где 0 и с0 - плотность и скорость звука при нормальных условиях Р и с - плотность и скорость звука в воздухе при замере.

Понятие «уровень звукового давления» используется для оценки воздействия на человека, поскольку орган слуха чувствителен не к интенсивности звука, а к среднеквадратичному давлению и выражается в децибелах. Обычно уровень звука измеряют шумомером на шкале А. Эта величина LA, дБ(А) принята в акустических стандартах многих стран, в том числе и у нас.

Анализ частотного спектра осуществляется с помощью набора фильтров, которые позволяют из колебаний сложной формы выделить колебания в исследуемой полосе частот.

По характеру спектра шумы делятся на:

- широкополосные - имеющие непрерывный спектр шириной более одной октавы;

- тональные - в спектре которых слышны дискретные тона.

По временным характеристикам шумы подразделяются на:

- постоянные - уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяется не более чем на 5 дБ (А);

- непостоянные - уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяется не менее чем на 5 дБ (А).

Непостоянные шумы делятся на:

- прерывистые - характеризуется режим падением уровня звука до фонового уровня с длительностью интервалов более 1 сек;

- колеблющийся во времени шум - уровень звука непрерывно изменяется во времени;

- импульсный шум - шумовой сигнал в виде импульсов продолжительностью от 1 до 200мс или чередующихся импульсов с интервалом более 10мс - воспринимаются как удары.

Звуковая мощность является основной характеристикой любого источника шума.

Нормативным документом, регламентирующим уровни шума для различных категорий рабочих мест, является ГОСТ 12.1.003 - 83 «ССБТ. Шум. Общие требования безопасности».

Уровни шума для территорий жилой и производственной застройки и для различных видов помещений регламентируются СН 2.2.4/2.1.8.562-96.

Так уровни звука не должны превышать:

- в помещениях конструкторских бюро, лабораторий - 50дБ(А);

- в помещениях управления, рабочих комнатах - 60 дБ(А);

- в кабинетах дистанционного управления – 65 – 70 дБ(А);

- в экспериментальных лабораториях - 75 дБ(А);

- на постоянных рабочих местах в производственном помещении 80 дБ(А).

При измерениях микрофон следует располагать на уровне головы человека, подвергающегося воздействию шума. Он должен быть направлен в сторону источника шума и удален не менее чем на 0,5м от экспериментатора. Измерения шума на рабочих местах производятся при работе не менее 2/3 установленных в помещении единиц технологического оборудования. При этом включаются более мощные источники шума.

Измеренные уровни звука в каждой активной полосе частот должны быть ниже нормативных значений. Если имеются превышения, то предусматриваются мероприятия по глушению источников шума.

Измеренные уровни звука в каждой октавной полосе частот должны быть ниже нормативных значений. Если имеются превышения, то предусматриваются мероприятия по улучшению источников шума.

В производственных условиях применяется ориентировочный метод измерения шумовых характеристик источников шума в местах их эксплуатации ГОСТ 12.1.028 - 80 «ССБТ. Шум. Определение шумовых характеристик источников шума. Ориентировочный метод».
Методы и средства борьбы с шумом:

- методы снижения шума в источнике его образования;

- методы снижения шума на пути его распространения;

- средства индивидуальной защиты от шума.

Снижение шума в источнике его образования достигается путем конструктивного изменения источника.

Это замена возвратно-поступательного движения вращательным. Повышение качества балансировки вращающихся деталей. Улучшение смазки и класса частоты трущихся поверхностей. Замена зубчатых передач гидравлическими.

Методы снижения шума на пути его распространения включают:

- акустическую обработку помещений;

- изоляцию источников шума или помещений от шума, проникающего извне;

- применение глушителей шума.

Под акустической обработкой помещений понимается облицовка части внутренних поверхностей ограждений звукопоглощающими материалами, а также размещение в помещении штучных поглотителей, а также размещение в помещении штучных поглотителей - это свободно подвешенные объемные поглощающие тела разной формы. Звукопоглощающие облицовки размещаются на потолке, в верхних частях стен при высоте помещения не более 6/8 м таким образом, чтобы акустически обработанная поверхность составляло не менее 60% площади ограничивающих помещение поверхностей.

Дополнительные штучные поглотители подвешиваются возле источника шума, если площадь помещения мала.

Изоляция источников шума включает такие средства, как звукоизолирующие кожухи, ограждения, экраны.

Звукоизолирующие ограждения позволяют изолировать источник шума или помещение от шума, проникающего извне созданием герметичной преграды на пути распространения воздушного шума, для каждой активной полосы частот.

На автоматизированных линиях, там ее невозможно на длительное время изолировать человека от источника шума устанавливаются звукоизолирующие кабины.

Если нет возможности полностью изолировать либо источник шума, либо человека с помощью кабин то на пути распространения шума устанавливают акустические экраны.

Плоские экраны эффективны в зоне действия прямого звука, начиная с частоты 500Гц.

Вогнутые экраны различной формы эффективны также в зоне отраженного звуки, начиная с частоты 250 Гц. Размеры и местоположение экрана определяются в зависимости от превышения спектра шума в расчетных точках над нормативными значениями.

При заборе и выбросе воздуха в воздуховодах, дизельных, компрессорных установках используются глушители.

По принципу действия глушители делятся на глушители активного (диссипативного) типа и реактивного (отражающего) типа.

В глушителях активного типа снижение шума производится за счет превращения звуковой энергии в тепловую в звукопоглощающем материале, размещенном на внутренних полостях.

В глушителях реактивного типа шум снижается за счет отражения энергии звуковых волн в системе расширенных и резонансных камер, соединенных между собой не объемом воздуховода с помощью труб и отверстий.

Камеры могут быть внутри облицованы звукопоглощающим материалом, тогда в низкочастотной области они работают как отражатели, а в высокочастотной - как поглотители шума (комбинированные глушители).

Тип и размеры глушителей подбирают в зависимости от величины требуемого снижения шума с учетом его частоты из табличных данных акустической эффективности. Третий метод борьбы с шумом - применение средств индивидуальной защиты:

- вкладыш - это вставляемые в слуховой канал мягкие тампоны из ультратонкого волокна, пропитанного смесью воска и парафина и жесткие вкладыши (эбонитовые, резиновые) в форме конуса. Это самые дешевые, но достаточно эффективные и удобные средства (снижение шума на 5/20 дБ);

- наушники - плотно облегают ушные раковины и удерживаются дугообразной пружиной. Эффективны при высоких частотах;

- шлемы - применяются при воздействии шума с уровнями более 120 дБ, когда шум действует непосредственно на мозг человека, а вкладыши и наушники не обеспечивают требуемой защиты.

Исследование средств звукоизоляции

Физическая сущность звукоизоляции:

Звукоизолирующая способность преграды (коэффициент затухания), [r] равна отношению интенсивностей звука I1 в падающих на преграду волнах к интенсивности звука I2 , в волнах, прошедших через преграду:

r = I1/I2. (1)

Коэффициент прохождения [r] связан с коэффициентом рассеяния [] и коэффициентом отражения [E] соотношением, выражающим закон сохранения энергии

 + Е + r = 1. (2)

Звукоизоляция [R] дБ - десятикратный логарифм отношения (1) и выражается разностью значений интенсивности уровней звука

R = 10 lg r = 10 lgI1 – 10 lgI2, (3)

Интенсивность звука в падающих на преграду под углом 1 звуковых волнах определяется по формуле:



а в прошедших за преграду под углом G2 звуковых волнах по формуле



Звукоизолирующая способность границы раздела двух разных сред при падении на нее звуковой волны из среды с акустическим сопротивлением 1c1 среду с акустическим сопротивлением 2c2.



Обобщенное понятие звукоизоляции преграды выражается формулой

(5)

которая свидетельствует о том, что физическая сущность звукоизоляции обусловлена как отражением потока звуковой энергии от преграды, так и поглощением звуковой энергии в этой преграде.

Расчет требуемой звукоизолирующей способности от воздушного шума:

Многие практические задачи защиты от шума решаются применением строительно-акустических мер, в частности, увеличением звукоизоляции между помещениями. В зависимости от способа возбуждения колебаний в строительных конструкциях различают изоляцию воздушного и структурного звуков. К последнему случаю относится изоляция ударного звука перекрытием. Под изоляцией воздушного звука ограждающей конструкцией понимают свойство последней передавать в соседнее помещение только часть падающей на нее мощности воздушного звука.

Для оценки звукоизоляции используют формулу

(6)

где Р1 - мощность звука, падающего на преграду (строительную конструкцию);

Р2 - мощность звука, излучаемого обратной стороной преграды.

Эта формула справедлива, когда справа и слева от звукоизолирующей преграды находятся два помещения одинакового размера.

Для помещений различного размера:

(7)

где L1 - уровень звукового давления в помещении с источником шума;

L2 - уровень звукового давления в звукоизолируемом помещении;

S - площадь разделяющей помещение конструкции;

А - эквивалентная площадь звукопоглощения в изолируемом помещении

Требуется величина звукоизоляции Rтр (дБ) ограждающей конструкции в активной полосе часто при проникновении шума из одного помещения в другое определяется по формуле:

Rтр1 = L1 –10 lgB – 10 lgS1 – Lдоп + 10 lgn, (8)

где: L1 - активный уровень звукового давления в помещении с источником шума (дБ);

В - постоянная помещения, защищаемого от шума (м2);

S1 - площадь ограждающей конструкции, через которую проникает шум;

Lдоп - допустимый активный уровень звукового давления (дБ), в защищаемом помещении;

n - общее количество ограждающих конструкций.

Характеристика звукоизолирующих конструкций:

Изоляция воздушного звука зависит от плотности применяемого в конструкции материала (), его модуля упругости (Е) и коэффициент внутренних потерь ().

Основными звукоизолирующими материалами являются:

алюминиевые сплавы, асбокартон, пробковые плиты, твердая резина, сталь, силикатное стекло, линолеум.

В конструктивном плане различают однослойные и многослойные звукоизолирующие конструкции.

При использовании многослойной конструкции (с вмонтированной минеральной ванной до  - 50 мм) можно добиться более высокой звукоизоляции, чем у однослойной стены равной массы.

Характеристика звукоизоляции (R) некоторых звукоизолирующих конструкций приведена в табл. 1.

Таблица

Звукоизоляция (R) строительных конструкций

Конструкция

Среднегеометрические активные полосы частот (Гц)

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

Стены и перегородки

























Кирпичная кладка, оштукатуренная с 2-х сторон, 125 мм

30

36

37

40

46

54

57

59

То же, 255 мм

34

41

45

48

56

65

69

72

То же, 360 мм

36

44

43

49

57

66

70

72

Шлакоблок, отштукатуренный с 2-х сторон, 12 мм

0

27

33

40

50

57

56

59

Стеклоблок 200 мм

25

30

35

40

49

49

43

45

Панели ДВП 25 мм

0

0

2

6

6

8

8

10

Панели ДСП 19 мм

14

17

18

25

30

26

32

38

Фанерный лист, 6 мм

6

0

13

16

21

27

29

33

Дверь фанерная с деревянной обрешеткой между слоями фанеры, 43 мм

9

12

13

14

16

18

24

36

Дверь из сплошного твердого дерева 43 мм

13

17

21

26

29

31

34

32

Описание лабораторного стенда:

Стенд имеет вид манежа производственных помещений, одно из которых имеет арзет производственный участок, а второе конструкторское бюро.

Источник шума 1 (громкоговоритель) находится под полом левого помещения и защищен решеткой 3.

В левой камере (2) размещены макеты заводского оборудования мостовой кран (9).

В правом помещении (4) размещены макеты конструкторского бюро (на рисунке не показаны) и на подставке устанавливается микрофон (5) АТТ - 9000. Оба помещения могут накрываться звукопоглощающим коробом (6). Помещения оснащены осветительными лампами. Тумблеры для включения ламп находятся на нередкой панели.

Помещения разделяются съемной перегородкой (изолирующей помещения).

Решетка громкоговорителя во время проведения лабораторных работ может быть закрыта звукоизолирующим кожухом (8). На крышке кожуха нави и чем груз для исключения неплотностей прилегания в местах контакта кожуха с решеткой громкоговорителя.

Для возбуждения громкоговорителя используется функциональный генератор типа ГВ-1, все измерения проводятся с помощью шумомера типа АТТ - 9000.

Порядок выполнения лабораторной работы «Исследование средств звукоизоляции»:

- Подключить стенд к электрической сети, тумблерами включить освещение внутри стенда.

- Снять со стенда все средства звукоизоляции и звукопоглощения (звукопоглощающий кожух, звукоизолирующие перегородки, звукоизолирующий кожух)

- Установить микрофон АТТ - 9000 на подставке в правовом помещении стенда.

- Подключить к стенду таратор сигналов ГФ-1. Установить амплитуду синусоидального сигнала, при которой уровень звукового давления на частоте 250 Гц, измеренный шумомером, находился бы в пределах от 90 до 100 дБ.

- С помощью шумомера АТТ - 9000 измерить уровень звукового давления (L1) на частотах 63, 125, 250, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

Результаты занести в таблицу 1.

Таблица 1.

Обозначение

Среднегеометрические частоты октавных полос




63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

1

























П

























- Установить звукоизолирующую перегородку (по указанию преподавателя) и повторить измерения уровня звукового давления П на тех же частотах. Результаты измерений занести в табл. № 1.

- Отключить генератор и шумомер от сети, отключить освещение помещений, отключить макет от сети.

- Составить отчет о лабораторной работе, в котором провести сравнение результатов замеров уровней звукового давления (Табл. 1) с допустимыми значениями (Lдоп) по СН 327-85 (Табл. 2) путем построения графика уровней звукового давления

Таблица 2

Нормативные значения допустимых уровней шума на рабочих местах

Рабочее место

Среднегеометрические частоты октавных полос Гц

Уровень звука LA и LАок в рабочих местах

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

ГОСТ 12.1.003.-83

99

92

86

83

80

78

76

74

85

СН 3223-85

95

87

78

78

75

73

71

69

80

Таблица 3.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16

Похожие:

Учебно-методический комплекс дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» icon Учебно-методический комплекс дисциплины «Безопасность жизнедеятельности....
Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» icon Учебно-методический комплекс дисциплины «безопасность жизнедеятельности»
Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» icon Учебно-методический комплекс дисциплины «безопасность жизнедеятельности»
Умкд «Безопасность жизнедеятельности» часть 1 составлен на основании типовой программы гос впо, гос №215 тех/бак от 23. 03. 2000...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» icon Комплекс (умк)
Учебно-методический комплекс дисциплины «Правовые основы гражданской защиты» для студентов специальности 330600 «Защита в чрезвычайных...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» icon Учебно-методический комплекс дисциплины «Безопасность жизнедеятельности»
«Товароведение и экспертиза товаров» (по областям применения) в соответствии с требованиями гос впо по данной специальности и положением...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» icon Учебно-методический комплекс дисциплины опасные биологические и социальные...
Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта, утвержденного приказом...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» icon Учебно-методический комплекс дисциплины «организационное поведение»
Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» icon Учебно-методический комплекс дисциплины «Торговое оборудование»
Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» icon Учебно-методический комплекс дисциплины «Русский язык и культура речи»
Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» icon Учебно-методический комплекс дисциплины «Системное программное обеспечение»
Учебно-методический комплекс дисциплины составлен на основании требований государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» icon Учебно-методический комплекс дисциплины обсужден на заседании кафедры...
Учебно-методический комплекс дисциплины составлен на основании требований государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» icon Учебно-методический комплекс дисциплины
Учебно-методический комплекс дисциплины составлен на основании государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» icon Учебно-методический комплекс дисциплины
Учебно-методический комплекс дисциплины составлен на основании государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» icon Учебно-методический комплекс дисциплины архитектура ЭВМ 090104. 65...
Учебно-методический комплекс дисциплины составлен на основании требований государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» icon Учебно-методический комплекс дисциплины «римское право»
Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...
Учебно-методический комплекс дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» icon Учебно-методический комплекс дисциплины «коммерческое право»
Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего...

Руководство, инструкция по применению




При копировании материала укажите ссылку © 2024
контакты
rykovodstvo.ru
Поиск