Оценка эффективности защиты от воздействия сверхвысокочастотного (СВЧ) излучения (90.

Таблица 3

ПДУ энергетических экспозиций за рабочий день

В диапазоне частот выше 300 МГц энергетическая экспозиция выражается произведением ППЭ излучения на время воздействия Т:

ЭЭпду= ППЭ·Т(Вт/м)2 ч.

Предельно допустимые уровни интенсивности ЭМИ

РЧ

(ЕПДУ, НПДУ, ППЭПДУ) в диапазоне частот 30кГц-300ГГц определяются в зависимости от времени воздействия, исходя

из предельно допустимой энергетической экспозиции - ЭЭПДУ При этом в любом случае они не должны превышать значений, установленных в качестве максимально

допустимых (табл.4).

Таблица 4

Максимально допустимые уровни напряженности и плотности потока энергий электромагнитных полей

*Для условий локального облучения кистей рук

11

В соответствии с санитарными нормами и правилами при работе с источниками ЭМП СВЧ частот предельно допустимые интенсивности ЭМП на рабочих местах приведены в табл.5.

Таблица 5

Предельно допустимая интенсивность источников ЭМП СВЧ частот

6. Защита от воздействия ЭМП

Меры защиты от воздействия ЭМП условно делят на 3 группы:

- организационные, создающие условия, при которых снижается до минимума время нахождения человека под облучением (защита временем) и удается предотвратить попадание людей в зоны с высокой плотностью потока энергии (защита расстоянием, рациональное размещение установок в рабочем помещении, выделение зон облучения);

12

-инженерно-технические , направленные на снижение уровня ЭМП до допустимого значения (экранирование источ- ника излучения, экранирование рабочего места, уменьшение параметров излучения непосредственно в самом источнике);

-лечебно-профилактические, направленные на повыше-ние сопротивляемости организма к воздействию ЭМП и лечение (предварительные и периодические медосмотры, санитарно-курортное лечение, сокращенный рабочий день, дополни-тельный отпуск, ограничение по возрасту).

Наиболее эффективной мерой защиты от воздействия ЭМП является экранирование самого источника или рабочего места.

Экраны могут быть: отражающие, поглощающие. Материалом отражающих экранов являются сталь,

медь, латунь, алюминий – материалы хорошо проводящие. Действие этих экранов основано на том, что ЭМП создает в экране вихревые токи, наводящие в нем вторичное поле, по амплитуде почти равное, а по фазе противоположное экранируемому полю. Результирующее поле в результате

сложения этих двух полей быстро убывает и потому проникает в экран на небольшую глубину. Конструктивно такие экраны могут быть плоскими, цилиндрическими, выполняться в виде камер, шкафов, кожухов, козырьков, перегородок и т.д. Отражающие экраны подлежат заземлению.

Материалом поглощающих экранов являются резина, поролон, волокнистая древесина с пропиткой, керамические композиции и т.д.

Эффективность экранирования определяется отношением плотности потока энергии в данной точке при отсутствии (S) и наличии (S+) экрана. На практике обычно эффективность рассчитывают в qБ (децибеллах)

S

Э = 20 lq S + .

13

Когда организационными и инженерно-техническими мерами не удается снизить напряженность электрического и магнитного полей, плотность потока энергии до нормативных значений, то следует использовать индивидуальные средства защиты.

К ним относятся:

-защитная одежда из металлизированной ткани в виде комбинезонов, халатов, передников, курток с капюшонами;

-защитные очки, стекла которых покрыты слоем полу-проводниковой окиси олова.

7.Содержание работы

7.1. Описание стенда

Внешний вид стенда представлен на рис.3.

Стенд представляет собой стол, выполненный в виде сварного каркаса со столешницей 1, под которой размещаются сменные экраны 2, используемые для изучения экранизи-рующих свойств материалов. На столешнице 1 размещены СВЧ печь 3 (источник излучения) и координатное устройство 4.

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

14

изготовлена из диэлектрического материала (органического стекла), чтобы исключить искажение распределения СВЧ поля.

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

Рис. 3. Лабораторный стенд

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

15

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;

–резина.

7.2. Технические характеристики стенда

16

зафиксировать максимальное значение излучения с учетом коэффициента 0,1. Продолжительность работы не более 2 мин, продолжительность перерыва между циклами не менее

30 с.

8.Перемещая стойку с датчиком по оси У, удаляя от печи до 50 см, снять показания мультиметра дискретно с шагом 20 мм соблюдая продолжительность работы и перерыва между циклами работы печи. Данные замеров занести в табл.6. Построить график распределения интенсивности излучения в пространстве перед печью.

9.Разместить датчик на отметке 0 по оси Х. Зафик- сировать показания мультиметра.

10.Поочередно установить защитные экраны и фикси- ровать показания мультиметра.

11.Определить эффективность окранирования для каждого экрана по формуле

δ= [ (I – I э) / I] · 100%,

где I – показания мультиметра без экрана; Iэ – показания мульти-метра с экраном,

Данные расчетов занести в табл.7.

12.Построить диаграмму эффективности экранирования в зависимости от вида материалов защитного экрана.

13.Составить отчет о работе.

18

Таблица 7

Экспериментальные данные

9.Отчет о лабораторной работе

1.Общие сведения.

2.Схема стенда.

3.Данные измерений (табл. 6 и 7).

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

10. Контрольные вопросы

1.Основные характеристики ЭМИ.

2.Классификация и основные параметры ЭМВ.

3.Факторы, определяющие воздействие ЭМИ на орга- низм человека.

4.Принципы нормирования ЭМП.

5.Меры защиты от воздействия ЭМП.

19

Литература

1.ГОСТ 12.1.045-84 (2000г.) «ССБТ.

Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля.

2.ГОСТ 12.1.006-99 «ССБТ. ЭМП радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля».

3.СанПиН 2.2.4. /2.1.8.055-96 «ЭМИ радиочастотного диапазона».

4.СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях».

5.ГОСТ 12.1.002-99. «ССБТ. Электрические поля промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности

итребования к проведению контроля на рабочих местах».

6.СанПиН 2.2.2/2. 4. 1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работ».

7.СанПиН 2.1.8/2.2. 4. 1383-03 «Гигиенические требо- вания к размещению и эксплуатации передающих радиотех- нических объектов»

8.Влияние электромагнитного излучения на жизне- деятельность человека и способы защиты от него: учебное пособие / С.Г. Захаров, Т.Т. Каверзнева. – СПТГУ, 1992. – 74 с.

9.Производственная санитария и гигиена труда: учебное пособие для вузов / Е.В. Глебова. – М.: Высш. шк.,

2005. – 383 с.

20