Определение скорости воздуха кратко

Обновлено: 03.07.2024

Цель занятия. Изучить влияние на организм животных подвижности воздуха и его охлаждающей способности (катаиндекс), аэростазов и методы их определения.

Практические навыки. Научить студентов умению определять направление и скорость движения воздуха, его охлаждающую способность, аэростазы, а также давать их гигиеническую оценку и разрабатывать рекомендации по оптимизации скорости и направления движения воздуха в животноводческих помещениях.

Материалы и оборудование. Анемометры, кататермометры, бифлюгер.

2. Определить подвижность воздуха с помощью крыльчатого анемометра в форточке или в открытом дверном проеме.

3. Определить катаиндекс (охлаждающую силу) и скорость движения воздуха при помощи кататермометра.

4. Построить график розы ветров в соответствии с исходными данными.

Движение воздуха принято характеризовать направлением и скоростью. Направление движения воздуха определяется точкой горизонта, откуда дует ветер, и обозначается в румбах, соответствующих сторонам света: север (С или N ), юг (Ю или S ), восток (В или Е), запад (З или W ).Кроме главных, направление ветра обозначается дополнительными румбами: северо-восток (СВ или NE ), юго-восток (ЮВ или SE ), юго-запад (ЮЗ или SW ), северо-запад (СЗ или NW ).


Графическое изображение повторяемости направления ветра по сторонам света в том или ином пункте за определенный период называется розой ветров (рис. 17), составляемой на основании направления ветра за определенный промежуток времени: месяц, сезон, год.

Строят розу ветров следующим образом: по всем румбам от центра откладывают отрезки, соответствующие величинам повторяемости направления ветров по каждому румбу. Штиль (отсутствие ветра) обозначают в центре графика окружностью, диаметр которой соответствует частоте штиля.

Рис. 17. Роза ветров

Повторяемость направления ветров по всем румбам выражается в процентах и изображается на чертеже в определенном масштабе (1% равен 2 мм). При построении розы ветров сумму чисел повторяемости направления ветров по всем румбам и штиля принимают за 100, а число повторяемости направления ветра и штиля по каждому румбу вычисляют в процентах к этой величине.

Определение розы ветров имеет важное гигиеническое значение при выборе места для строительства комплекса или фермы, расположения фасада зданий. На рис. 17 роза ветров указывает на преимущественное северо-восточное направление ветров в течение года.


Направление ветра определяют с помощью статического анемометра с флюгером(рис.18).Под действием ветра флюгер устанавливается в определенном направлении и конец его указывает точку горизонта, откуда дует ветер, под ним закреплена муфта с четырьмя или восьмью железными прутьями-указателями стран света. Один из них, обращенный на север, обозначен буквой N (С).

Для определения скорости ветра в верхней части имеется металлическая пластинка, подвешенная на горизонтальной оси, к которой прикреплена дуга с восьмью штифтами-указателями скорости ветра; пластинка всегда устанавливается перпендикулярно к направлению ветра. Под его действием нижний конец пластинки приподнимается на большую или меньшую величину в зависимости от силы ветра, и степень отклонения пластинки определяется по номеру указателя, до которого она отклонилась. Зная номер отклонения, находят скорость движения (в м/с) по специальной таблице, в которой: 0 = 0 – 0,5 м/с (штиль); N 1 = 0,6 – 1,6 м/с; N 1–2 = 1,8 – 3,3 м/с; N 2–3 = 3,5 – 5,2 м/с; N 3–4 = 5,3 – 7,4 м/с; N 4 – 5 = 7,5 – 9, 8 м/с и т.д.

Статический анемометр с флюгером устанавливают по компасу на открытом месте на столбе высотой 8–10 м.

Рис. 18. Статический

анемометр с флюге­ром

Скорость ветра измеряют в метрах в секунду (м/с). Значительные скорости движения воздуха, характеризующиеся силой ветра, определяют в баллах по двенадцатибалльной шкале Бофорта (табл. 3).

Оценка скорости и силы ветра

Подвижность воздуха определяют анемометрами (прямой способ) или кататермометрами (косвенный способ).

Анемометры различают динамические и статические. Первыми определяют скорость движения воздуха по числу оборотов, вторыми – по отклонению пластинки (см. выше). Динамические анемометры бывают двух типов: крыльчатые и чашечные.


Крыльчатый анемометр (рис. 19) предназначен для измерения скорости воздушного потока в пределах 0,3–5 м/с.

Воспринимающей частью прибора является крыльчатка с легкими алюминиевыми крыльями, огражденная широким металлическим кольцом. Она при помощи оси связана со счетным механизмом, шкала которого имеет 3 циферблата измерений: тысяч, сотен и единиц. Включение и выключение прибора производится арретиром (рычажком). К прибору приворачивают ручку, которая может быть использована для установки прибора на деревянном шесте. В корпус прибора по обе стороны арретира ввернуты два ушки.

Рис.19. Анемометр крыльчатый.

1 — крыльчатка (ветроприемник); 2 — ушки; 3 — арретир; 4 — шкала.

Через них от кольца арретира пропускают концы шнура, с помощью которых производиться включение и выключение анемометра, поднятого на шесте.

Перед измерением скорости воздушного потока записывают начальное показание счетного механизма (в выключенном состоянии) по всем трем циферблатам. Например, стрелка на циферблате тысячи находится между 3 и 4; на циферблате сотни – между 7 и 8, а на циферблате десятков и единиц – против 54. Следовательно, показание имеет значение 3754. Затем анемометр располагают, к примеру, в воздушном потоке вытяжной вентиляционной трубы осью крыльчатки вдоль направления (параллельно) потока и, добившись равномерного вращения крыльчатки вхолостую (1–2 мин.), одновременно включают механизм прибора и секундомер. Как правило, измерение проводят в течение 100 с, после чего механизм и секундомер выключают. Записывают конечное показание счетчика. Разделив разность конечного и первоначального показаний на 100 с, находят число делений в секунду.

Скорость движения воздуха определяют по графику (рис. 20) следующим образом. На вертикальной оси графика находят число, соответствующее числу делений в 1 с, и от этой точки проводят горизонтальную линию до пересечения с линией графика. Из найденной точки проводят вертикальную линию до пересечения с нижней горизонтальной осью графика, которая дает искомую величину скорости движения воздуха (м/с).

Рис. 20. График для определения скорости движения воздуха с помощью ручного крыльчатого анемометра.

Таким образом, в крыльчатом анемометре подвижность воздуха определяется по числу оборотов крыльчатого механизма в единицу времени.

Пример: Начальное показание счетного механизма 4832, конечное - 5000. Разница в показаниях: 5000 – 4832 = 168 . Число делений в 1 с равно 168 : 100 = 1,68. Согласно графику, искомая скорость движения воздуха равно 0,96 м/с.

Чашечный анемометр (рис. 21)предназначен для измерения скорости ветра в пределах 1 – 20 м/с. Чашечный анемометр отличается от крыльчатого только ветроприемником, где вместо крыльчатки – крестовина с 4 полыми полушариями. Определение скорости воздушного потока аналогично предыдущему, за исключением того, что в исследуемой точке прибор устанавливают осью перпендикулярно току воздуха. Расчет подвижности воздуха производят по графику так же, как и при использовании крыльчатого анемометра.

В последнее время выпущен прибор типа чашечного анемометра анемотахометр (рис. 22),градуированный для непосредственного отсчета скорости движения воздуха.



Рис.21.Анемометр ча­шечный Рис. 22. Анемотахометр:

1 – колесо анемометра; 2 – центробеж­ный груз;

3 – стрелка; 4 – циферблат.

Нормативы допустимой скорости движения воздуха в животноводческих помещениях представлены в приложениях 1– 6.


Малые скорости движения воздуха и его охлаждающую способность можно измерить кататермометром (цилиндрическим и шаровым) (рис. 23).

Кататермометр непосредственно определяет скорость охлаждения прибора (катаиндекс), которая зависит от температуры, влажности и подвижности окружающего воздуха.

Нормативы охлаждающей способности воздуха в помещениях для животных, мкал/см 2 ∙ с: коровники – 7,2–9,5; телятники 6,5–8,0; конюшни для рабочих лошадей – 8,2–9,5; свинарники для свиноматок с поросятами – 6,5–8,0; свинарники-откормочники – 7,5–11,0.

Кататермометры могут иметь цилиндрический или шаровой резервуар. Поверхность резервуара цилиндрического кататермометра имеет площадь 22,6 см 2 . Нижняя часть резервуара переходит в капиллярную трубку, которая оканчивается вверху небольшим расширением. Шкала прибора разделена на градусы от 35 до 38.

Кататермометр шаровой – это спиртовой термометр с шаровым резервуаром, с площадью поверхности 23,7 см 2 . Стержень прибора сделан в виде толстостенного капилляра, верхняя часть которого оканчивается небольшим цилиндрическим расширением. Шкала прибора отградуирована в градусах от 33 до 40.

а – шаровой; б – цилиндрический

Величина потери тепла с 1 см 2 поверхности резервуара прибора за период охлаждения его от 38 до 35 0 С в милликалориях называется фактором кататермометра (F). Фактор имеет индивидуальное значение для каждого прибора и отмечается гравировкой или краской на обратной стороне шкалы прибора.

Последовательность при работе с кататермометром следующая: сначала определяют охлаждающую способность воздуха, а затем скорость его движения.

Для определения охлаждающей способности воздуха спиртовой резервуар кататермометра опускают в горячую воду (около 60 0 С) и нагревают прибор до тех пор, пока спирт не заполнит 1/3 или 1/2 верхнего цилиндрического расширения (в резервуаре не должно быть пузырьков воздуха). После этого прибор вынимают из воды, насухо вытирают резервуар полотенцем и помещают неподвижно в точке исследования. По секундомеру определяют время, в течение которого столбик спирта опустится от 38 до 35 0 С. Измерения повторяют в одной и той же точке 5 раз. Данные первого измерения, как наименее точного, отбрасывают и из четырех измерений выводят среднее значение времени охлаждения. В это же время с помощью термометра измеряют температуру воздуха в помещении в данной точке.

Величину охлаждения (охлаждающую способность, катаиндекс) воздуха определяют по формуле:

где Н – потери тепла в милликалориях с 1 см 2 поверхности резервуара кататермометра в 1 с при охлаждении от 38 до 35 0 С; F – фактор кататермометра, измеряемый в мкал/ см 2 ; t – среднее время охлаждения кататермометра от 38 до 35 0 С, с.

Для определения скорости движения воздуха нужно знать разность (Q) между средней температурой кататермометра (38 + 35 / 2 = 36,5 0 С) и средней температурой окружающего воздуха.

где Q – разность между средней температурой кататермометра и температурой воздуха в точке измерения, 0 С; 36,5 – средняя температура кататермометра, 0 С; Т1 – температура воздуха в начале исследования, 0 С; Т2 – температура воздуха в конце исследования, 0 С.

Затем определяют частное Н / Q и в таблице 5 находят соответствующее значение скорости движения воздуха (V).

Пример. Допустим, что среднее время, в течение которого произошло снижение температуры от 38 до 35 0 С равно 68 с. Средняя температура воздуха в точке исследования равна (14,3 + 14,2) / 2 = 14,35 0 С.

Следовательно, Q = 36,5 – 14,35 = 22,15 0 С.

Фактор кататермометра (F) равен 649.

Н = 649 / 68 = 9,54 мкал/ с · см 2 . Определяют отношение Н / Q = 9,54 / 22,15 = 0,43. В таблице 4 находят скорость движения воздуха (V), которая равна 0,331 м/с.

Скорость движения воздуха, м/с

Скорость движения воздуха можно определить, пользуясь соответствующими формулами. Для вычисления скоростей движения воздуха менее 1 м/с (Н / Q 2 .

Для вычисления скоростей движения воздуха более 1 м/с (Н / Q > 0,6) пользуются формулой Вейса:

V = [(H / Q – 0,14) / 0,49] 2 ,

где V – искомая скорость движения воздуха , м/с; Н – охлаждающая способность воздуха по кататермометру, мкал/с см 2 ; Q – разность между средней температурой кататермометра (36,5 0 С) и средней температурой воздуха в точке измерения, 0 С; 0,2; 0,4; 0,14; 0,49 – эмпирические величины.


Определение направления воздушного потока в помещении выполняется бифлюгером (рис. 24), который представляет собой перпендикулярно скрещенные пенопластовые пластины (крестовина), имеющие две степени свободы вращения за счет двух осей, расположенных перпендикулярно одна к другой посредством промежуточного кольца. Он имеет 2 полукруга диаметром по 20 см каждый и толщиной 5 мм(1), расположенных один к другому под углом 90 0 с таким расчетом, чтобы выпуклые части находились в одной, а их диаметры в другой стороне и образовывали жестко соединенную крестовину.

По одному из диаметров крестовины проходит ось ее вращения (2). Уравновешивает крестовину противовес (3), который служит указателем направления движения воздуха. На противовесе находятся уравновешивания крестовины. Ось вращения крестовины (2) проходит через промежуточное кольцо (4), имеющее свою ось вращения (5), расположенную под углом 90 0 по отношению к оси вращения крестовины. Через эту ось промежуточное кольцо опирается на кольцо – корпус прибора (7). Сверху бифлюгер имеет кольцо (6) для подвешивания, а снизу подставку (8) с наименьшим аэродинамическим сопротивлением.

Работа бифлюгера: расположение осей вращения крестовины под углом 90 0 друг у другу дает возможность последней занимать абсолютно различное положение в пространстве без движения воздуха, а при потоке его (сбоку, снизу, сверху и т.д.) она способна поворачиваться своим противовесом – указателем в том направлении, откуда идет поток воздуха со скоростью от 0,15 до 10 м/с.

Прибор устанавливают или подвешивают в месте исследования, в течение 3–10 с крестовина поворачивается своим противовесом – указателем в ту сторону, откуда движется поток воздуха. По направлению этого указателя определяют движение воздушного потока в данной точке и отмечают стрелкой на чертеже. Такие измерения делают в различных точках помещения, на основании которых составляют план вертикальных и горизонтальных воздушных потоков, т.е. аэрорумбограмму помещения.

Контрольные вопросы. 1. Какую роль играет скорость движения воздуха в процессе теплоотдачи из организма животных? 2. Гигиенические требования для определения скорости движения воздуха, принцип их действия и порядок работы с ними. 3. Назовите приборы для определения скорости движения воздуха, принцип их действия и порядок работы с ними. 4. Дайте определение понятия катаиндекса, какова его роль в процессе теплоотдачи из организма животных? 5. Назовите нормативы скорости движения воздуха и катаиндекса для различных видов животных. 6. Какие мероприятия проводятся для регулирования скорости и направления движения воздуха внутри помещения.

Скорость движения воздуха измеряется приборами – анемометрами. Они предназначены для измерения скорости направленного воздушного потока в трубопроводах и каналах вентиляционных устройств.

Анемометры бывают крыльчатые (спределами измерения от 0,5 до 5,7 м/с), чашечные (от 1 до 20 м/с) и эле­ктротермические (для замера малых скоростей, менее 0,01 м/с).

Чашечный анемометр воспринимает движение воздуха насаженны­ми на ось металлическими полушариями, а крыльчатый – крыльчатым колесом с крылышками из алюминия или слюды (см. рисуноки 1.3, 1.4). Вращение оси анемометра через систему зубчатых колес передается на счетчики оборотов оси. Счетчик имеет три циферблата – большой, отсчиты­вающий до 100 оборотов, и два малых, один из которых показыва­ет сотни оборотов, а другой – тысячи.



Рис.1.3-Анемометр ручной Рис.1.4- Анемометр с мельничной вертушкой

Электротермические анемометры работают по принципу замера электрического сопротивления предварительно нагретой платино­вой спирали впроцессе охлаждающего действия движущегося на нее воздуха.

При измерении анемометр должен быть поставлен так, чтобы крыльчатое колесо, чашки и спираль были перпендикулярны напра­влению движения потока воздуха.

Порядок работы с крыльчатым или чашечным анемометром.

2.3.1. Рычагом на корпусе выключается счетный механизм, записы­вается начальное показание циферблатов, затем анемометр поме­щается в точку (место) замера и одновременно с включением се­кундомера включается счетчик анемометра.

2.3.2. По истечении времени (обычно 60 или 100 секунд) счетчик выключают и снова записы­вают конечное показание циферблатов.

2.3.3. Подсчитывается раз­ность между конечным и начальным отсчетами, делят её на вре­мя и получают число оборотов оси анемометра в секунду.

2.3.4. Замер повторяется 2…3 раза и вычисляется среднее значение количества оборотов в секунду.

2.3.5. По графику перевода пока­заний счетчика (рисунок 1.5) получают фактическую скорость возду­ха (м/с) в точке замера.

Рис. 1.5 - Зависимость числа делений в секунду от средней скорости воздушного потока

При замерах скорости и количества протекающего воздуха по трубопроводам большого сечения, коридорам и т.д., где скорость воздуха не постоянна в сечении, прибегают к способу усреднительного замера. Этот способ заключается в равномерном замере анемометром сечения, напри­мер, трубопровода, по зигзагообразному пути. Причем, из площади поперечного сечения канала необходимо отнять площадь, занимаемую телом за­мерщика (0,66…0,8 м 2 ), потому что тело замерщика уменьшает площадь поперечного сечения канала и, следовательно, (при по­стоянстве напора воздуха) увеличивается скорость движения воз­духа в сечении замера, т.е.

V - истинная средняя скорость движения воздуха в кана­ле, м/с;

v - замеренная средняя скорость движения воздуха в ка­нале, м/с;

I - площадь тела замерщика, м;

S - площадь поперечного сечения канала, м 2 .

Количество воздуха, протекающее через сечение канала, (в м 3 /c):

Скорость движения воздуха измеряется приборами – анемометрами. Они предназначены для измерения скорости направленного воздушного потока в трубопроводах и каналах вентиляционных устройств.

Анемометры бывают крыльчатые (спределами измерения от 0,5 до 5,7 м/с), чашечные (от 1 до 20 м/с) и эле­ктротермические (для замера малых скоростей, менее 0,01 м/с).

Чашечный анемометр воспринимает движение воздуха насаженны­ми на ось металлическими полушариями, а крыльчатый – крыльчатым колесом с крылышками из алюминия или слюды (см. рисуноки 1.3, 1.4). Вращение оси анемометра через систему зубчатых колес передается на счетчики оборотов оси. Счетчик имеет три циферблата – большой, отсчиты­вающий до 100 оборотов, и два малых, один из которых показыва­ет сотни оборотов, а другой – тысячи.



Рис.1.3-Анемометр ручной Рис.1.4- Анемометр с мельничной вертушкой

Электротермические анемометры работают по принципу замера электрического сопротивления предварительно нагретой платино­вой спирали впроцессе охлаждающего действия движущегося на нее воздуха.

При измерении анемометр должен быть поставлен так, чтобы крыльчатое колесо, чашки и спираль были перпендикулярны напра­влению движения потока воздуха.




Порядок работы с крыльчатым или чашечным анемометром.

2.3.1. Рычагом на корпусе выключается счетный механизм, записы­вается начальное показание циферблатов, затем анемометр поме­щается в точку (место) замера и одновременно с включением се­кундомера включается счетчик анемометра.

2.3.2. По истечении времени (обычно 60 или 100 секунд) счетчик выключают и снова записы­вают конечное показание циферблатов.

2.3.3. Подсчитывается раз­ность между конечным и начальным отсчетами, делят её на вре­мя и получают число оборотов оси анемометра в секунду.

2.3.4. Замер повторяется 2…3 раза и вычисляется среднее значение количества оборотов в секунду.

2.3.5. По графику перевода пока­заний счетчика (рисунок 1.5) получают фактическую скорость возду­ха (м/с) в точке замера.

Рис. 1.5 - Зависимость числа делений в секунду от средней скорости воздушного потока

При замерах скорости и количества протекающего воздуха по трубопроводам большого сечения, коридорам и т.д., где скорость воздуха не постоянна в сечении, прибегают к способу усреднительного замера. Этот способ заключается в равномерном замере анемометром сечения, напри­мер, трубопровода, по зигзагообразному пути. Причем, из площади поперечного сечения канала необходимо отнять площадь, занимаемую телом за­мерщика (0,66…0,8 м 2 ), потому что тело замерщика уменьшает площадь поперечного сечения канала и, следовательно, (при по­стоянстве напора воздуха) увеличивается скорость движения воз­духа в сечении замера, т.е.

Скорость движения воздуха определяется расстоянием, которое проходит воздух в единицу времени, и выражается в метрах в секунду. Движение воздуха способствует отдаче тепла путем проведения и конвекции при низкой температуре воздуха и путем испарения при высокой температуре и низкой относительной влажности воздуха. Усиление отдачи тепла зимой способствует охлаждению организма человека, а летом в жаркую погоду, наоборот, освобождает его от излишков тепла и тем самым улучшает самочувствие.

В помещениях при закрытых форточках и дверях скорость движения воздуха обычно не превышает 0,05-0,2 м/с. Скорость движения воздуха как правило не должна превышать 0,4 м/с, так как большие скорости вызывают неприятное ощущение сквозняка.

Для определения скорости воздуха применяются динамические анемометры, основанные на вращении током воздуха легких лопастей, обороты которых передаются счетному механизму с циферблатом и указательной стрелкой. Анемометры имеются двух систем: чашечные и крыльчатые.

Чашечный анемометр предназначается главным образом для метеорологических наблюдений в открытой атмосфере и позволяет измерять скорость движения воздуха в больших пределах от 1 до 50 м/с. В верхней части прибор имеет четыре полых полушария, которые под влиянием тока воздуха вращаются вокруг вертикальной оси. Нижний конец оси при помощи зубчатой передачи соединен со стрелками на циферблате, которые, передвигаясь по шкале, указывают число делений. Большая стрелка показывает единицы и десятки, маленькие стрелки (в зависимости от их количества) показывают сотни, тысячи и более делений. Сбоку циферблата имеется рычажок, с помощью которой включается и выключается счетчик оборотов стрелок. Перед началом измерения при выключенном счетчике записывают показания всех стрелок. Прибор устанавливают перпендикулярно воздушному потоку и дают чашечкам некоторое время вращаться вхолостую. Затем одновременно включают счетчик анемометра и пускают в ход секундомер. Наблюдение продолжают 5-10 минут, после чего счетчик выключают и записывают новые показания. По разнице в показаниях счетчика до и в конце наблюдения определяют число делений в секунду. Затем определяют скорость движения воздуха, пользуясь прилагаемым к прибору графиком.

Крыльчатый анемометр устроен так же, как чашечный, но воспринимающей частью у него являются не полушария, а легкие алюминиевые крылья, огражденные широким металлическим кольцом. Прибор более чувствителен и позволяет измерять скорость от 0,5 до 15 м/с, чаще всего используется при обследовании вентиляции. Продолжительность наблюдения ограничивается 3-4 минутами. Снятие показаний и расчет скорости производят так же, как и в случае с чашечным анемометром.

Пример. Показания прибора до измерения составляли 7425, после измерения в течение 3 мин - 7695. Таким образом, разница в показаниях 7695-7425=270 делений. Находят число делений в секунду: 270/180 = 1,5. По графику, прилагаемому к прибору, определяем, что 1,5 деления в секунду соответствуют 0, 8 м/с.

В помещениях скорость движения воздуха обычно небольшая, и анемометром ее измерить невозможно ввиду его малой чувствительности, поэтому необходимо пользоваться другим прибором - кататермометром, с помощью которого определяют малые скорости движения воздуха (менее 1 м/с).

Кататермометр представляет собой спиртовой термометр с цилиндрическим или шаровым резервуаром. В шаровом кататермометре резервуар имеет форму шара, на шкале нанесены деления от 33 до 40 °С. Для определения скорости движения воздуха, резервуар кататермометра погружают в горячую воду (60-80°С) и держат его в ней до тех пор, пока спирт не заполнит примерно половину верхнего расширения капилляра. После этого резервуар насухо вытирают, и прибор подвешивают в том месте, где нужно измерить скорость движения воздуха. Нагретый резервуар кататермометра будет постепенно отдавать тепло во внешнюю среду путем излучения, проведения и конвекции. Вследствие охлаждения прибора спирт из верхнего расширения капилляра станет переходить в резервуар. По секундомеру определяют время, в течение которого столбик спирта опустится либо с 38° до 35°С (исследование повторяют 2-3 раза и вычисляют среднее время).

Каждый кататермометр за время опускания столбика спирта с 38 до 35°С теряет с 1 см 2 поверхности резервуара определенное, постоянное для данного прибора количество тепла. Эта величина носит название фактора и обозначается F. Она указана на тыльной стороне прибора (в милликалориях). Время, в течение которого кататермометр потеряет это количество тепла, будет различно в зависимости от температуры и скорости движения воздуха, т.е. от охлаждающей способности воздуха, которую и определяют по формуле:

H = F/T,

где Н - охлаждающая способность воздуха, то есть количество тепла в милликалориях, которое теряется с 1 см 2 поверхности резервуара кататермометра за 1 с при опускании спирта с 38 до 35°С;

F - фактор прибора;

Т - время в секундах, в течение которого столбик спирта опустился с 38° до 35°С.

Определив Н, вычисляют скорость движения воздуха по формуле:

где V - скорость движения воздуха в метрах в секунду;

Н - охлаждающая способность воздуха в мкал/с·см 2 ,

Q - разность между средней температурой кататермометра (36,5°С) и температурой окружающего воздуха;

0,20 и 0,40 - эмпирические коэффициенты.

Пример. При определении охлаждающей способности воздуха в операционной на уровне 1 м от пола время падения столбика спирта (t) составляло 80 с, фактор прибора F - 496, температура воздуха 18°С.

Определим охлаждающую способность воздуха

Н = F/t = 496:80 = 6,2 мкал/с см 2

Рассчитаем Q = 36,5 0 – 18 0 = 18,5 0

Рассчитаем H/Q = 6,2 : 18,5 = 0,33

Подставляем полученные результаты в формулу:

Заключение. Скорость движения воздуха в операционной отвечает требованиям нормативной документации (см. табл.3)

Определение подвижности воздуха возможно также по специальной таблице по величине H/Q (см. табл.2).

Для измерения скорости движения воздуха в помещении пользуются цилиндрическим или шаровым кататермометром. Для этого его подвешивают на штативе, снизу подносят химический стакан, заполненный горячей водой (60-80°С) так, чтобы резервуар кататермометра оказался полностью погруженным в воду. Держат кататермометр в таком положении до тех пор, пока спирт не поднимется сплошным столбиком и не заполнит на 0,5 верхний резервуар. После этого стакан с водой убирают. Кататермометр протирают насухо и оставляют висеть неподвижно. Затем внимательно замеряют время прохождения спиртового столбика от 38 до 35°, пользуясь при этом секундомером. Определение производят 3 раза и берут среднее. Затем вычисляют величину охлаждения кататермометра (Н) в мкал/см 2 по формуле:


F – фактор кататермометра, нанесенный на тыльной стороне прибора;

а – время, в течение которого происходило понижение температуры с 38 до 35° в секундах.

Охлаждение сухого кататермометра зависит главным образом, от температуры и скорости движения воздуха. Поэтому, если мы знаем температуру и величину охлаждения кататермометра, то пользуясь соотношением этих величин легко вычислить по формуле:


,для скорости движения воздуха менее 1 м/с.


, для скорости движения воздуха более 1 м/с.

Н – величина охлаждения кататермометра в мкал/см 2 .

Q – 36,5 – , т.е. разность средней температуры тела и температуры воздуха в момент исследования.

0,20; 0,40; 0,13; 0,47 – эмпирические коэффициенты.

Определение скорости движения воздуха можно производить также по таблице 3, зная величину H/Q.

В норме скорость движения воздуха в палатах – 0,2-0,4 м/с, в ваннах, душевых, физиотерапевтических отделениях – 0,7 м/с, в спортивных залах – 1,0 м/с, в горячих цехах – 1,5 м/с. На выходе из приточного отверстия вентиляционных каналов – 1,0 м/с.

На основе полученных данных необходимо дать гигиеническую оценку подвижности воздуха в учебной комнате.

5. Шаровой термометр

6. Сантиметровая лента

Определение светового коэффициента в учебном помещении

Световой коэффициент – это отношение застекленной поверхности окон к площади пола. Его величину выражают простой дробью (1:4; 1:6 и т.д.). При определении площади остекления необходимо учесть поправку на переплеты, для чего нужно вычесть 10 % из площади окон.

Этот метод прост, однако имеет ряд недостатков – не учитывает свето-климатических особенностей места расположения здания, ориентацию окон по сторонам света, затеняющего действия противостоящих зданий, деревьев и т.п.

Определение глубины заложения

Коэффициент заложения – это отношение глубины комнаты (расстояние от наружной до внутренней стены) к расстоянию от верхнего края окна до пола. Гигиенически оптимальное значение показателя – 2-2,5.

Определение углов освещения

Для оценки естественного освещения большое значение имеет определение угла падения и угла отверстия.

Угол падения показывает, под каким углом падают из окна лучи света на горизонтальную рабочую поверхность. Величина угла зависит от высоты окна и от места определения. Чем выше окно, тем больше угол падения. Чем дальше от окна, тем он меньше и тем меньше освещение рабочего места. Эта зависимость служит основанием для определения предельной глубины помещения и расположения рабочих мест при одностороннем освещении. В помещениях, где работа связана с чтением, письмом и равным по зрительному напряжению работам – угол падения должен быть не менее 27 0 .

Таким образом, угол падения – это угол, образуемый двумя линиями, одна из которых идет от верхнего края окна к рабочему месту, а другая – горизонтальная – от рабочего места к нижнему краю окна.

По углу падения можно определить, на какое расстояние допустимо удалить рабочий стол от окна или оценить расположение рабочего стола по отношению к окну.

Измерение выполняется при помощи натуральных значений тангенсов. Для нахождения тангенса угла падения определяют соотношение расстояния от верхнего до нижнего края окна (расстояние АВ) к расстоянию от нижнего края окна до рабочего места (BD) и по таблице 1 находят величину угла падения в градусах, соответствующих найденному тангенсу.

Угол отверстия характеризует величину участка небосвода, свет которого падает на рабочее место и непосредственно освещает рабочую поверхность. Угол отверстия не должен быть менее 5 0 это угол между двумя линиями, идущими от рабочего места: одно – к верхнему краю окна, другая – к верхней точке затеняющего здания или предмета.

Для определения угла отверстия из угла падения вычитают угол затенения. Для определения угла затенения находят отношение расстояния от проекции верхней части затеняющего предмета на окно до нижнего края окна (расстояние BC) к расстоянию от рабочего места до окна (BD) – это тангенс угла затенения.

Далее по таблице натуральных значений тангенсов находят величину угла затенения. Величина угла отверстия для ЛПУ – не менее 5°.

Читайте также: