облучению не должно подвергаться более 25% поверхности тела с обязательным использованием средств индивидуальной защиты, в том числе средств защиты лица и глаз

Применяемое оборудование

Работа выполняется на лабораторной установке. Источником излучения служит инфракрасный излучатель, нагреваемый действием электрического тока. С помощью отражателя создаётся направленный поток теплового излучения. Установка имеет четыре защитных экрана в виде цепной, водяной, стеклянной и комбинированной (стекло+вода) завес. Цепная завеса состоит из металлических цепей, установленных на пути потока излучения. Устройство для создания водяной завесы состоит из металлической ванны с водосливом, в которую подается вода из сливного поддона и двух направляющих в виде металлических проводов. Стеклянная завеса из рамки со вставленным стеклом, установленном на пути потока излучения.

Измерение температуры излучающей поверхности нагреваемого элемента производится с помощью оптического пирометра с пределами измерения 300-5000 °С. Действие пирометра основано на использовании зависимости температуры от спектральной энергетической яркости раскалённых тел (объектов). Перед началом измерения, с помощью перемещения окуляра, отрегулируйте резкость изображения нити в поле зрения. В пирометре использован принцип уравнивания яркости изображения объекта с яркостью нити пирометрической лампы. Равенство яркостей воспринимается наблюдателем как «исчезновение» нити ламы на фоне изображения объекта. Уравнивание яркостей (фотометрирование) производится поворотом ручки при включённом пирометре. В пирометре применена схема преобразования напряжения, снимаемого с реохорда фотометрирования, в ток накала пирометрической лампы. Реохорд фотометрирования непосредственно связан со шкалой пирометра, отградуированной в градусах Цельсия.

Измерение интенсивности облучения на рабочем месте проводится с помощью актинометра, укреплённого на передвижном металлическом каркасе с возможностью перемещения от источника излучения в пределах 0,2-0,4 м. Актинометр предназначен для измерения интенсивности тепловой радиации в производственных условиях в диапазоне от 0 до 20 кал/(мин·см2). Шкала актинометра отградуирована в калориях, цена одного деления шкалы равна 0,5 калорий. Измерение радиации производится с открытой крышкой, крышка является экраном, защищающим от нагрева сам прибор и руку наблюдателя. После окончания измерения радиации крышку теплоприёмника необходимо закрыть. Длительность одного измерения не должна превышать 2-3 секунды. Повышение чувствительности актинометра достигается с помощью усилителя.

82

Указания по технике безопасности:

1.Во время работы запрещается оставлять без надзора включённый стенд.

2.При обнаружении в стенде какой-либо неисправности необходимо прекратить работу, отключить стенд и сообщить о случившемся преподавателю или лаборанту.

Порядок выполнения работы

1.Включить стенд с помощью кнопки «ВКЛЮЧЕНИЕ СТЕНДА»; загорание подсвета кнопки сигнализирует о наличии напряжения.

2.Включить нагревательный элемент нажатием кнопки «ИСТОЧНИК ИЗЛУЧЕНИЯ» и дать ему прогреться в течение 20 секунд. Включить питание пирометра.

3.Подвести под окно излучения оптический пирометр и измерить температуру в двух режимах температуры излучателя (больше, меньше), при этом необходимо руководствоваться инструкцией по эксплуатации оптического пирометра. Полученные данные занести в таблицу 7.1.

Таблица 7.1

Температура источника.

Режим температуры излучателя Температура источника

Больше

Меньше

4.Включить питание актинометра, подвести под окно излучения датчик и произвести измерение интенсивности теплового облучения при отсутствии экранов на различных расстояниях от источника излучения.

Внимание: при каждом измерении следует на 2-3 с поднять крышку теплоприемника актинометра и снять показания, после чего быстро закрыть её.

Результаты измерений разделить на коэффициент усиления Кус=10

изаписать в таблицу 1, предварительно переведя показания актинометра (кал/ мин·см2 в Вт/м2; 1кал/мин·см2 = 700 Вт/м2).

5.Переключателем, расположенным на лицевой панели стенда, установить защитные экраны поочерёдно (цепная завеса, стекло, водяная завеса, комбинированная завеса (стекло+вода), при этом измерять интенсивность теплового облучения на различных расстояниях (0,2-0,4 м)

изанести в таблицу 7.2.

Таблица 7.2

Интенсивность теплового облучения на рабочем месте (результаты измерений) Вт/ м2.

При отсутствии защитного экрана

При наличии цепной завесы

При наличии стекла

При наличии водяной завесы

При наличии комбинированной (стекло и вода) завесы

6. Отключить питание актинометра, нагревательный элемент и насос, затем выключить стенд.

Содержание отчёта

Отчёт должен содержать:

1.Результаты измерения интенсивности теплового излучения на разных расстояниях от источника излучения при отсутствии и наличии защитных экранов, представленные в виде таблице 7.2.

2.Результаты измерений температуры источника излучения.

3.Кривые зависимости E=f(L) по результатам измерений и расчёта, построенные на одном графике.

4.Результаты определения по графику E=f(L) значений при которых выполняется требование ГОСТ, для условий отсутствия и наличия защитных экранов.

5.Результат расчёта длины волны с максимальной энергией теплового излучения.

6.По заданию преподавателя рассчитать необходимое количество теплоотражающих экранов со степенью черноты для снижения теплового потока в N раз, используя формулу 7.8.

7.Результаты расчёта коэффициентов эффективности защитных экранов для значения L = 0,20 м (по данным таблицы 7.2).

8.Выводы эффективности защитных тепловых экранов.

Контрольные вопросы

1.Каков характер прохождения энергии теплового излучения через воздушное пространство?

2.Как проявляется воздействие теплового облучения на организм человека?

3.От чего зависит интенсивность теплового облучения на рабочем

месте?

4.Каковы основные мероприятия охраны труда по защите от теплового облучения в производственных условиях?

5.Чему равно допустимое по ГОСТ значение интенсивности теплового облучения на рабочем месте?

84

6. Как рассчитать длину волны с максимальной энергией теплового

излучения – max?

7. Какой защитный теплопоглощающий экран использовать – цеп-

ной или водяную завесу, исходя из значения max и отражательной способности кожи человека?

8.Как рассчитать коэффициент эффективности защитного экрана? Какое количество тепловой энергии добавляет в тепловой баланс организма человека поток энергии П = 10 мВт см2, действующий в течение t = 4 час? Коэффициент отражения потока от человека k = 0,75. Расчёты произвести для эквивалентной поверхности человека к потоку энергии Sh = 0,64 м2. Принять во внимание, что 1кал = 4,2 Дж.

9.Какое дополнительное количество перегрузки организма в виде теплоты получит человек в течение 8 часового рабочего дня от плоской тепловой батареи площадью Sб = 0,5м2 на расстоянии r = 2м? Степень черноты излучающей поверхности батареи = 0,85. Батарею следует считать сосредоточенным источником излучения. Мощность излучения батареи Pб (Вт) рассчитывается по формуле: Pб = Sб со (T 100)4, со = 5,67 Вт (м2 К4) (см. также формулы 7.1 и 7.2 в описании лабораторной работы №7)

10.Определить перегрев организма человека, загорающего на Солнце при потоке солнечной энергии 700 Вт м2. Дополнительные данные см. в вопросе 9.

Литература

Охрана труда / Под ред. Б.А. Князевского. М.: Высшая школа, 1982.- С.

55-57.

85