Приборы для измерения параметров микроклимата кратко
Обновлено: 02.07.2024
Для измерения температуры воздуха в рабочем помещении пользуются обычно ртутными или спиртовыми термометрами, при низких температурах – только спиртовыми. Важные преимущества по сравнению с жидкостными термометрами имеют электрические термометры. Они позволяют производить измерения на расстоянии и обладают высокой чувствительностью. По принципу действия электрические термометры делятся на термометры сопротивления и термоэлектрические. Устройство термометров сопротивления основано на использовании свойств металлов изменять свое электрическое сопротивление в зависимости от температуры. Действие термоэлектрических термометров основано на существовании контактной разности потенциалов между двумя соприкасающимися разнородными металлами.
Если необходимо установить, как изменяется температура в течении рабочей смены (суток или рабочей недели), применяют термограф – прибор, непрерывно регистрирующий изменения температуры воздуха. Приемная часть термографа состоит из биметаллической пластины, компоненты которой имеют различные коэффициенты расширения. Один конец пластины закреплен неподвижно, а другой через систему рычагов соединен с пером, которое соприкасается с бумажной лентой, укрепленной на барабане, вращаемом часовым механизмом. Такой прибор применяют при отсутствии источников теплового излучения.
Для определения влажности воздуха применяют различного рода психрометры и гигрометры.
Рисунок 2.3.1 – Психрометр аспирационный
Гигрометр – прибор для непосредственного определения относительной влажности воздуха. Приемной частью прибора является обезжиренный человеческий волос или специальная синтетическая пленка, которые через блок соединены с легкой стрелкой-указателем. При уменьшении относительной влажности приемная часть укорачивается, а при увеличении – удлиняется. Стрелка-указатель в соответствии с этими изменениями перемещается вдоль шкалы, на которой нанесены деления от 0 до 100, указывающие процент относительной влажности. Гигрометр является единственным прибором для определения влажности при отрицательных температурах.
Для непрерывной регистрации относительной влажности воздуха используется самопишущий прибор – гигрограф. Приемная часть его состоит из пучка обезжиренных человеческих волос или синтетической пленочной мембраны. Изменение размеров пучка или мембраны посредством системы передаточных рычагов передается на перо регистрирующей части прибора. Перо записывает на бумажной ленте, надетой на вращающийся барабан, кривую изменения влажности во времени.
Скорость движения воздуха измеряется анемометрами (чашечными или крыльчатыми) и кататермометрами. Приемной частью для чашечного анемометра (рис. 2.3.2а) служит крестовина с четырьмя полыми металлическими полушариями, а для крыльчатого (рис. 2.3.2б) – многолопастная крыльчатка, выполненная из алюминия. С помощью червячной передачи крестовина или крыльчатка соединена со стрелками, движущимися по циферблату. Разность показаний после опыта и до опыта представляет путь, пройденный потоком воздуха.
Чашечные анемометры измеряют скорость воздуха в пределах от 1 до
18 м/с, а крыльчатые – от 0,5 до 10 м/с.
Рисунок 2.3.2 Анемометры: а – чашечный ; б – крыльчатый
Для измерения скорости движения воздуха менее 0,5 м/с применяется кататермометр (рис. 2.3.3), который представляет собой термометр со шкалой и капилляром, расширенным в верхней и нижней его частях. Прибор определяет охлаждающую способность воздушной среды, позволяющую судить об интенсивности теплопотерь с поверхности резервуара прибора при данной температуре и скорости воздуха.
Для определения атмосферного давления применяются барометры (металлические или ртутные). Устройство наиболее распространенного металлического барометра (анероида) основано на использовании упругих деформаций приемника под влиянием изменений давления. Приемное устройство (анероидная коробка) выполнено в виде плоской металлической цилиндрической коробки с гофрированной крышкой и дном. В коробке создано сильное разряжение, но она не сплющивается под действием внешнего давления, так как крышка оттягивается пружиной. При изменениях давления упругие деформации крышки через рычажную передачу в увеличенном масштабе передаются стрелке-указателю, которая перемещается вдоль шкалы, отградуированной в единицах давления.
Для систематического наблюдения за динамикой атмосферного давления используются барографы. Барограф – самопишущий прибор, приемная часть которого состоит из нескольких анероидных коробок в виде столбика. Схема передаточного и записывающего устройства аналогична термографу.
Измерения показателей микроклимата должны проводится на рабочих мес- тах в холодный и теплый период года в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней температуры наиболее холодного (жаркого) месяца не более чем на 5 °С. Температуру и скорость движения воздуха следует измерять на высоте 0,1 и 1,0 м от пола (при работах, выполняемых сидя), 0,1 и 1,5 м от пола (при работах, выполняемых стоя).
2.4 Порядок проведения работы и оформления результатов измерений
2.4.1 Измерить атмосферное давление по барометру.
2.4.2 Определить влажность воздуха с помощью психрометра Ассмана, для чего:
- определить абсолютную влажность воздуха по формуле
- определить относительную влажность воздуха по формуле:
– психрометрический коэффициент, зависящий от скорости движения воздуха, создаваемого вентилятором психрометра (при скорости, равной
3 м/с, принимается равным 0,00067);
H – барометрическое давление, мм. рт. ст.
Таблица 2.4.1 – Определение максимальной влажности воздуха по температурам влажного и сухого термометра
| Температура воздуха, °С | Максимальная влажность, мм.рт.ст. F и F1 | Температура воздуха, °С | Максимальная влажность, мм.рт.ст. F и F1 | Температура воздуха, °С | Максимальная влажность, мм.рт.ст. F и F1 |
| + 1,0 | 4,926 | + 12,5 | 10,870 | + 24,0 | 22,377 |
| + 1,5 | 5,107 | + 13,0 | 11,231 | + 24,5 | 23,060 |
| + 2,0 | 5,294 | + 13,5 | 11,604 | + 25,0 | 23,756 |
| + 2,5 | 5,486 | + 14,0 | 11,987 | + 25,5 | 24,471 |
| + 3,0 | 5,685 | + 14,5 | 12,382 | + 26,0 | 25,209 |
| + 3,5 | 5,889 | + 15,0 | 12,788 | + 26,5 | 25,964 |
| + 4,0 | 6,101 | + 15,5 | 13,205 | + 27,0 | 26,739 |
| + 4,5 | 6,318 | + 16,0 | 13,634 | + 27,5 | 27,539 |
| + 5,0 | 6,543 | + 16,5 | 14,076 | + 28,0 | 28,344 |
| + 5,5 | 6,775 | + 17,0 | 147,530 | + 28,5 | 29,183 |
| + 6,0 | 7,103 | + 17,5 | 14,997 | + 29,0 | 30,043 |
| + 6,5 | 7,259 | + 18,0 | 15,487 | + 29,5 | 30,929 |
| + 7,0 | 7,513 | + 18,5 | 15,971 | + 30,0 | 31,842 |
| + 7,5 | 7,775 | + 19,0 | 16,477 | + 30,5 | 32,748 |
| + 8,0 | 8,045 | + 19,5 | 16,999 | + 31,0 | 33,695 |
| + 8,5 | 8,323 | + 20,0 | 17,735 | + 31,5 | 34,668 |
| + 9,0 | 8,609 | + 20,5 | 18,085 | + 32,0 | 35,663 |
| + 9,5 | 8,905 | + 21,0 | 18,650 | + 32,5 | 36,684 |
| + 10,0 | 9,209 | + 21,5 | 19,231 | + 33,0 | 37,729 |
| + 10,5 | 9,521 | + 22,0 | 19,827 | + 33,5 | 38,801 |
| + 11,0 | 9,844 | + 22,5 | 20,440 | + 34,0 | 38,900 |
| + 11,5 | 10,176 | + 23,0 | 21,068 | + 34,5 | 41,021 |
| + 12,0 | 10,518 | + 23,5 | 21,714 | + 35,0 | 42,175 |
Рис. 2.4.1 Номограмма для определения относительной влажности воздуха по показаниям психрометра, снабженного вентилятором (психрометр Ассмана)
2.4.3 Результаты измерений и расчетов занести в бланк отчета.
2.4.4 Измерить скорость движения воздуха в помещении с помощью крыльчатого анемометра, для чего:
- записать показания по шкалам счетного устройства анемометра;
- поставить крыльчатку анемометра перпендикулярно воздушному потоку на расстоянии 0,8 – 1,0 м от вентилятора;
- после набора крыльчаткой полного числа оборотов включить счетчик анемометра и секундомер. Продолжительность измерений 30 – 60 с;
- по окончании измерений выключить счетчик и секундомер, записать показания счетчика анемометра;
- определить скорость движения воздуха по формуле:
где – показания счетчика до опыта, дел;
– показания счетчика после опыта, дел;
t – время работы анемометра, с.
Полученное значение скорости откорректировать по графику, учитывающему погрешность прибора (рис. 2.4.2).
Рис. 2.4.2 Корректировочный график перевода показании счетчика
2.4.5 Определить индекс тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс), для чего:
- измерить температуру внутри зачерненного шара;
- рассчитать ТНС-индекс по уравнению:
tш – температура внутри зачерненного шара, °С.
2.4.6 Результаты измерений и расчетов занести в бланк отчета.
2.4.7 Провести анализ результатов измерений показателей микроклимата:
- сравнить результаты измерений показателей микроклимата с нормативными значениями по табл. 2.2.1 и 2.2.2;
- при превышении показателями допустимых значений оценить условия труда по степени опасности и вредности по табл. 1.2.1 и 1.2.2;
- оформить бланк отчета и протокол (приложения 2.1 и 2.2).
2.5 Контрольные вопросы
2.5.1 Как влияют температура, влажность и скорость воздушной среды на самочувствие и работоспособность человека?
2.5.2 Какое значение имеет терморегуляция в обеспечении процесса жизнедеятельности организма человека?
2.5.3 Какие факторы учитываются при нормировании показателей микроклимата?
2.5.4 Какие приборы используются для измерения температуры воздушной среды?
2.5.5 Какие приборы используются для определения относительной влажности воздушной среды?
2.5.6 Какие приборы используются для измерения скорости движения воздушной среды?
2.5.7 Какие условия необходимо соблюдать при измерении температуры, влажности и скорости движения воздушной среды?
2.6 Рекомендуемая литература
2.6.1 Охрана труда на железнодорожном транспорте: учебник / под ред. Ю. Г.Сибарова. – М.: Транспорт, 1981.
Приложение 2.1
Лабораторная работа «Исследование микроклимата в
Приборы для измерения параметров микроклимата:
Результаты измерений температуры и влажности воздуха:
Абсолютная влажность воздуха , мм.рт.ст.
Относительная влажность воздуха , %
Результаты измерений скорости движения воздуха
| Отсчет | Разность показаний | Время измерения, с | Средняя скорость, м/с | Откорректированная скорость, м/с |
| до измерения | после измерения |
Скорость движения воздуха , дел/с
Анализ результатов измерений:
| Параметры микроклимата | ТНС-индекс, °С | |
| Температура воздуха, °С | Относительная влажность, % | Скорость движения воздуха, м/с |
| Расчетные | ||
| Оптимальные | ||
| Допустимые |
Дата Подпись преподавателя
Приложение 2.2
санитарно-гигиенической оценки условий труда
1. Наименование и код подразделения организации и рабочего места
2. Наименование организации (ее подразделения), выполнявших измерения
3. Наименование измеряемого производственного фактора
4. Сведения о средствах измерения:
| Наименование прибора, инструмента | Дата поверки | Номер свидетельства о поверке |
5. Метод проведения измерений с указанием нормативного документа, на основании которого проводилось измерение:
6. Место проведения измерения:
7. Фактическое значение измеряемого параметра
| № п/п | Код фак-тора | Наименование производственного фактора, еденица измерения | ПДК, ПДУ, допустимый уровень | Дата проведения измерения | Фактический уровень производственного фактора | Величина отклонения | Класс условий труда, степень вредности и опасности |
8. Должность, фамилия, инициалы, подпись проводившего замеры
9. Должность, фамилия, инициалы, подпись представителя администрации объекта, на котором проводились испытания
Зав. лабораторией гигиены труда и профилактики заболеваний
3. Лабораторная работа
ИССЛЕДОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ
Цель работы
- изучить приборы и методику определения показателя естественного освещения производственного помещения;
- получить практические навыки в определении показателя естественного освещения производственного помещения;
- оценить соответствие показателя естественного освещения нормативному значению;
Приборы для измерения параметров микроклимата с поверкой подразделяются на – термометры, анемометры, гигрометры, барометры, измерители ТНС индекса, измерители теплового излучения и облучения, манометры
Микроклимат. Что это такое, как и чем измерить?
Какие параметры микроклимата нужно изменять?
Случается, что на бытовом уровне, люди пытаются осуществить измерения метеопараметров при помощи дешевых термогигрометров, крыльчатых анемометров, простых барометров. В бытовом плане такое измерение, иногда, допустимо. Однако, законодательство РФ запрещает для профессионального применения измерители, диапазон и погрешности измерений которых не удовлетворяют требованиям законодательства РФ. Например, Приказ Минздравсоцразвития №1034н от 09.09.2011 к измерителям метеопараметров предъявляет очень жесткие требования:
► диапазон измерения температуры воздуха от -30 до +50°С
► диапазон измерения относительной влажности воздуха от 5 до 90%
► предельно допустимая погрешность измерения относительной влажности воздуха ±5%
► диапазон измерения скорости движения воздуха от 0,05 до 20 м/с
► предельно допустимая погрешность измерения скорости движения воздуха +/-(0,05+0,05V), где V – значение скорости, м/с
► диапазон измерения барометрического давления – от 600 до 900мм.рт.ст.
Рассмотрим измерители метеопараметров, представленные сегодня на рынке:
► Большим разнообразием выпускаемых анализаторов для измерений метеопараметров может похвастаться Научно-техническое предприятие “ТКА” (НТП ТКА). С 1999 года НТП “ТКА” серийно выпускает термометры, анемометры, гигрометры серии ТКА-ПКМ. Вся продукция, выпускаемая НТП “ТКА” прошла государственные испытания и занесена в Государственный реестр СИ РФ.
► Хорошо известны и пользуются заслуженной популярностью изделия немецкой фирмы “TESTO“. В её каталоге можно найти разнообразные изделия для решения любых задач и всевозможных применений. Начиная от недорогих бытовых термометров или гигрометров, заканчивая сложными измерительными системами для промышленности. Отличительной особенностью изделий компании “TESTO” является традиционное немецкое качество и стильный дизайн.
► Нельзя не отметить термоанемометр-гигрометр “Метеоскоп” производства компании “НТМ-Защита”. Сейчас на рынке представлено уже третье их поколение – “Метеоскоп-М” и почти за 15 лет серия “Метеоскоп” заслуженно заняла свое место на рынке.
Профессиональный анализ метеопараметров необходим во многих областях. Например, при проведении специальной оценке условий труда (СОУТ, в прошлом – аттестации рабочих мест (АРМ)), санитарном контроле и прочее. В этих сферах на законодательном уровне требуется применять только профессиональные приборы.
Определение метеопараметров широко распространено на различных типах производств. Их контроль на непрерывной основе проводится, например, на пищевом и фармацевтическом производстве. Это требования соблюдения технологии производства.
Большое внимание микроклимату оказывается при строительстве жилых и производственных зданий. Предварительный расчет метеопараметров проекта осуществляют еще на стадии проектирования. Но исследование параметров микроклимата обязательно осуществляют при сдаче объекта в эксплуатацию. Также проводят периодическое определение параметров микроклимата в ходе дальнейшей эксплуатации здания.
При покупке измерителя метеорологических параметров рекомендуем обратиться к специалистам. Мы подберем Вам наиболее подходящий под Ваши задачи качественный измеритель микроклимата по оптимальной цене.
1. Измерение давления воздуха.
Определение атмосферного давления воздуха производится барометрами. По конструкции к принципу действия барометры подразделяются на ртутные, анероиды и барографы.
Ртутный барометр является стационарным прибором и используется, как правило, при экспериментальных исследованиях для сверки с ним барометров- анероидов. Ртутный барометр /рис. 1/ состоит из железной чашки 1 и стеклянной трубки 2, заключенной в металлическую оправу 4. На верхней части оправы имеется шкала для наблюдения за изменениями положения мениска ртути в трубке. В вырезе оправы находится кольцо, связанное с нониусом 2 и передвигающееся вверх, и вниз при вращении винта 3. При снятии отсчета по прибору этим винтом осуществляется наводка верхнего нониуса на вершину столбика ртути. Внизу, на оправе 4 прикреплен термометр, с помощью которого определяют температуру прибора дня введения температурной поправки в показания барометра. В крышке чашки 1 имеется отверстие, закрытое винтом. При снятии отсчетов по прибору винт отвинчивается на 1-2 оборота и поверхность ртути приходит в соприкосновение с наружным воздухом.
Барометр- анероид состоит из анероидной (металлической) коробки, в которой создано разрежение, плоской пружины, системы рычагов и шкалы регистрации. Изменение атмосферного давления вызывает перемещение стенок коробки, которое передается на стрелку прибора. В зависимости от типа анероида пределы измерений составляют от 450 до 820 мм. рт.ст. К недостаткам анероидов следует отнести их сравнительно невысокую точность, отсутствие температурной компенсации и "ползание" стрелки (медленное реагирование на изменение атмосферного давления).
Барограф- самопишущий прибор, регистрирующий изменение давления во времени. Состоит из трех основных частей: воспринимающей, передающей и записывающей. Воспринимающая часть /датчик давления - комплект анероидных коробок (от 4 до 10), свинченных между собой; внутри коробок помещены пластинчатые пружины. При измерении атмосферного давления происходит изменение формы анероидных коробок; изменение положения верхней коробки системой рычагов (передающая часть) передастся записывающей части прибора. Записывающая часть состоит из барабана, бумажной ленты и пера на конце стрелки. В барабан вмонтирован часовой механизм с суточным или недельным заводом. Лента- шкала разграфлена горизонтальными прямыми (время) и вертикальными дугами
Таблица 3
Определение относительной влажности по показаниям психрометра
2. Измерение температуры воздуха
Для измерения температуры воздуха применяются жидкостные термометры, термографы и элактротермометры.
Термограф - прибор, предназначенный для записи изменений температуры во времени. Воспринимающей частью термографа обычно является биметаллическая пластинка, один конец которой жестко закреплен на корпусе, а второй соединен с системой рычагов передающей части. При изменении температуры среды биметаллическая пластинка меняет свою форму, что системой рычагов передается записывающей части прибора.
Порядок работы с прибором
1. Установить на первичный измерительный преобразователь соответствующую насадку и поместить ее в среду, температуру которой требуется измерить.
2. Повернуть ручку "регулировка" против часовой стрелки до упора. 3.Установить переключатель "°С" на требуемый диапазон измерения - "20", "70"’ или "120".
4.Установить тумблер "контр." в нижнее положение.
5. Включить питание тумблером "вкл."
6.Указатель температуры ручкой "регулировка" установить на максимальную отметку шкалы соответствующего диапазона.
7. Установить тумблер "контр." в положение "измер.". Уход указателя /стрелки/ за пределы показаний свидетельствует о неправильно выбранном диапазоне измерения.
8. По шкале термометра определить измеряемую температуру.
9. По окончании измерения выключить питание.
3. Измерение влажности воздуха
Для определения влажности воздуха в производственных условиях используют волосяные гигрометры и гигрографы и аспирационные психрометры.
Гигрометр волосянойметеорологический Н-I9 предназначен для определения относительной влажности в пределах от 30 до 100 , при температуре от -35 ° С до +45 ° С. Принцип работы прибора основан на свойстве обезжиренного волоса изменять свою длину в зависимости от изменения влажности воздуха. Гигрометр состоит из датчика влажности - волоса, рамы со шкалой, показывающей стрелки и установочного устройства, служащего для перемещения конца стрелки относительно шкалы.
Гигрограф волосянойслужит для записи изменения влажности воздуха во времени. Он состоит из воспринимающей части, выполненной из пучка обезжиренных волос, передающей части и записывающей части. При изменении влажности воздуха меняется длина пучка волоса, что приводит в движение с помощью передающей системы рычагов стрелку с пером, при этом перо чертит линию на вращающейся совместно с барабаном ленте-шкале. Пределы измерения относительной влажности от 30 до 100%, при изменении температуры от -35 до + 45 ° C.
Аспирационный психрометр. Для более точного определения влажности воздуха производственных помещений и горных выработок используется аспирационный психрометр Ассмана /рис. 1/. Аспирационный психрометр Ассмана состоит из "сухого" термометра 1 и "мокрого" 2, ртутный резервуар которого обмотан батистом 5, смачиваемым при замерах. Резервуары термометров находятся в трубках 3 и 4, через которые вентилятором 7 засасывается воздух. Вентилятор приводится во вращение часовым механизмом 8, который заводится ключом 6. Термометры защищены металлическими щитками.
Порядок работы с прибором
1. При помощи пипетки смочить водой батист "мокрого" термометра.
2. Завести почти до отказа часовой механизм вентилятора.
3. Установить /подвесить/ прибор в точке замера влажности воздуха.
4. На четвертой минуте после пуска вентилятора снять показания I "сухого" и "мокрого" термометров.
5. Вычислить разность показаний "сухого" и "мокрого" термометров. Относительная влажность воздуха определяется по данным табл.3, по показанию "сухого" термометра и разности показаний "сухого” и "мокрого" термометров. При снятии отсчетов психрометр должен находиться относительно наблюдателя против движения воздуха и возможно дальше от него при этом желательно не трогать психрометр руками. При положительных температурах и относительной влажности воздуха свыше 10% ошибка в определении относительной влажности находится в пределах 10%.
Очень часто производственный процесс и качество продукции, зависит от микроклимата в помещении. Также здоровая атмосфера, благотворно действует на настроение и работоспособность человека. Чтобы следить за показателями температуры, давления, влажности, количество СО и уровнем освещения, используют системы контроля параметров микроклимата.
Области применения измерительных приборов
Правильный климат внутри помещения должны создать в учебных и детских образовательных учреждениях. Рекомендации по регулированию микроклимата, разрабатывают специалисты СЭС. Обязательны для установки системы контроля внутреннего климата, в следующих сферах:
· Производство резинотехнических изделий.
· Хранение вин и других алкогольных напитков.
· Производство оптических изделий – линзы и очки для коррекции зрения. А также линзы для оптико-механических и оптико-электронных приборов, лазерного оборудования.
Для каждой области производства разработаны различные микроклиматические стандарты, например, резина чувствительная к температурным перепадам и перегреву. В процессе производства или шлифовки линз, необходимы стабильные показатели влажности и температуры.
Какие приборы входят в систему контроля
Комплектация системы микроклимата, зависит от вида производства. Для измерения параметров климата, используют термометры и гигрометры, предназначенные для получения показателей температуры и влажности. Для производственных помещений используют современные, цифровые психрометры, имеющие более широкий диапазон измерений. Данный прибор измеряет все параметры микроклимата, передает полученные данные для систематизации и для составления отчетов.
Для измерения скорости движения воздуха, используют анемометры, оснащенные дистанционным ультразвуковым датчиком. Прибор улавливает и анализирует поток воздуха, определяя скорость и направление. Для измерения уровня освещения, используют специальный прибор – люксметр, при попадании на датчик фотонов света, происходит выработка электричества, определяющего качество освещения.
Читайте также: