Доклады / Лабы Овдиенко / БЖД Лаба 22 Маликов Бурчик Щубрет Отчет

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра безопасности жизнедеятельности

отчет

по лабораторной работе №22

по дисциплине «Безопасности жизнедеятельности»

Тема: Эффективность и качество освещения

Студенты гр. 0207 __________________ Маликов Б.И.

__________________ Бурчик Н.Е.

__________________ Щубрет С.Л.

Преподаватель __________________ Овдиенко Е.Н.

Санкт-Петербург

2022

ХОД ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Данная лабораторная работа состояла из двух основных пунктов:

1) В первой части данной лабораторной работы проводились измерения интенсивности ультрафиолетового излучения (Вт/м²) в трех спектральных диапазонах, а именно, в спектральных диапазонах A, B и C. Первый пункт состоял в проведении измерения в данных трех спектральных диапазонах без использования поглощающих фильтров. В дальнейшем измерения интенсивности ультрафиолетового излучения проводились так же в трех спектральных диапазонах, но уже с поглотителями разного типа. Таким образом, в первой части данной лабораторной работы были проведены измерения интенсивности ультрафиолетового излучения (Вт/м²) в трех спектральных диапазонах (A, B и С) для девяти типов поглотителей, также измерения были проведены и без поглотителя.

2) Во второй части лабораторной работы проводилось исследование поглощения ультрафиолетового излучения линзами солнцезащитных очков, при этом, исследовались четыре типа материалов. Для каждого из данных типов материалов были проведены измерения интенсивности ультрафиолетового излучения (Вт/м²) в двух спектральных диапазонах (А и В), а также были измерены значения освещенности (лк) общего освещения лабораторного кабинета, а затем были измерены значения освещенности, использовав данные четыре типа линз солнцезащитных очков.

1. Рассмотрим первый пункт:

Выполним расчет спектрального коэффициента пропускания каждого фильтра по формуле:

τ_i(λ) =

Пример расчета спектрального коэффициента пропускания для силикатного стекла в спектральном диапазоне A:

τ₁ = = ≈ 0,84791

Выполним расчет эффективности каждого поглотителя по следующей

формуле:

Э_i = ∙100%

Пример расчета спектрального коэффициента пропускания для силикатного стекла в спектральном диапазоне A:

Э₁ = ∙100% = ∙100% ≈ 15,21%

Результаты вычислений занесем в таблицу:

Таблица 1.1

№ п/п	Наименование поглотителя	Интенсивность УФИ, Вт/м2			Спектральный коэффициент пропускания, отн. ед.			Эффективность поглотителя, %
		УФ-А	УФ-В	УФ-С	УФ- А	УФ- В	УФ- С	УФ-А	УФ-В	УФ-С
1	Без поглотителя	526	76,6	872	-	-	-	-	-	-
2	№1 - Силикатное стекло (толщина 2 мм)	446	24,2	12,2	0,84791	0,31593	0,01399	15,21	68,41	98,60
3	№2 - Оргстекло (толщина 3 мм)	401	22,7	11,5	0,76236	0,29634	0,01319	23,76	70,37	98,68
4	№3 - Стекло для защитного щитка сварщика С4 (толщина 2,3 мм)	1,2	0,8	0,2	0,00228	0,01044	0,00023	99,77	98,96	99,98
№ п/п	Наименование поглотителя	Интенсивность УФИ, Вт/м2			Спектральный коэффициент пропускания, отн. ед.			Эффективность поглотителя, %
		УФ-А	УФ-В	УФ-С	УФ- А	УФ- В	УФ- С	УФ-А	УФ-В	УФ-С
5	№4 - Х/б ткань белого цвета	42,5	7,1	47,7	0,08080	0,09269	0,05470	91,92	90,73	94,53
6	№5 - Ткань «Брезент»	8,3	1,8	8,6	0,01578	0,02350	0,00986	98,42	97,65	99,01
7	№6 - Тонкий пластик синий	26,2	7,1	29,1	0,04981	0,09269	0,03337	95,02	90,73	96,66
8	№7 - Тонкий пластик красный	173,2	21,2	104,8	0,32928	0,27676	0,12018	67,07	72,32	87,98
9	№8 - Тонкий пластик белый	13,4	4,6	18,4	0,02548	0,06005	0,02110	97,45	93,99	97,89
10	№9 - Плёнка автомобильная для тонирования	11,7	2,1	1,5	0,02224	0,02742	0,00172	97,78	97,26	99,83

Опираясь на данные таблицы 1.1, делаем следующие выводы:

1) Анализируя значения интенсивности УФИ, спектральных коэффициентов пропускания и эффективности поглотителя, делаем вывод, что в данной лабораторной работе лучшим средством защиты от УФИ в трех спектральных диапазонах (А, В и С), является поглотитель №3 - Стекло для защитного щитка сварщика С4 (толщина 2,3 мм), с показателями эффективности: в диапазоне А – 99,7%; в диапазоне B – 98,96%; в диапазоне С – 99,98. Спектральный коэффициент пропускания показывает, какую часть УФИ пропускает поглотитель. Для данного поглотителя (№3) эти значения равны: в диапазоне А – 0,00228; в диапазоне B – 0,01044; в диапазоне С – 0,00023. То есть, стекло для защитного щитка сварщика пропускает лишь малую часть от УФИ на всех трех спектральных диапазонах.

2) Так же, анализируя все вышеперечисленные показатели, можно сказать, что «хуже» всего показал себя поглотитель №1 - Силикатное стекло (толщина 2 мм), с показателями эффективности: в диапазоне А – 15,21%; в диапазоне B – 68,41%; в диапазоне С – 98,60%. Значения спектрального коэффициента пропускания для данного поглотителя (№1) равны: в диапазоне А – 0,84791; в диапазоне B – 0,31593; в диапазоне С – 0,01399. То есть, в диапазоне А силикатное стекло пропускает почти 85% УФИ, что можно рассматривать как негативный фактор. Можно выделить и поглотитель №2 - Оргстекло (толщина 3 мм) со схожими показателями эффективности: в диапазоне А – 23,76%; в диапазоне B – 70,37%; в диапазоне С – 98,68. То есть, не рекомендуется использовать данные материалы в качестве защитных материалов от УФИ.

3) Анализируя значения для поглотителя №9 - Плёнка автомобильная для тонирования, можно сказать, что значения эффективности на всех трех диапазонах достаточно велики. Данный показатели говорят о том, что человек без каких-либо последствий для своего здоровья может длительное время находится за рулем под воздействием Солнечного света, если стекла автомобиля затонированы.

4) Анализируя значения эффективности всех типов поглотителей, представленных в данной работе, можно сделать вывод, что с повышением длины волны излучения (при переходе из С в А область) эффективность всех поглотителей падает. Это связано с тем, что при повышении длины волны осуществляется переход из ультрафиолетового спектра в наиболее опасный спектр для человека, в спектр инфракрасного излучения (длинноволновый спектр), так как именно эти лучи проникают в кожу, вызывая старение кожи и злокачественные образования.

Ответим на вопрос, поставленный в методических указаниях:

Согласно СН № 4557-88, допустимая интенсивность облучения при наличии не более 0,2 м² незащищенных участков кожи (лицо, шея, кисти рук) и при общем времени облучения, равном 50% рабочей смены, составляет: для диапазона А – 10 Вт/м²; для диапазона В – 0,01 Вт/м²; для диапазона С облучение не допускается. То есть, из всех образцов поглотителя, представленных в данной работе, ни один не отвечает предельным значениям, но ближе всего в данные предельные значения укладывается поглотитель №3 - Стекло для защитного щитка сварщика С4 (толщина 2,3 мм). При этом, если работник будет использовать средства защиты, то можно рекомендовать к использованию поглотители: №3 - Стекло для защитного щитка сварщика С4 (толщина 2,3 мм); №5 - Ткань «Брезент»; №8 - Тонкий пластик белый и №9 - Плёнка автомобильная для тонирования так же может использоваться в данном случае, так как все из перечисленных поглотителей обладают большим значением эффективности.

2. Рассмотрим второй пункт:

Выполним расчет спектрального коэффициента пропускания каждого фильтра по формуле:

τ_i(λ) =

Пример расчета спектрального коэффициента пропускания для линзы №10 (серая, градиент, пластик №1) в спектральном диапазоне A:

τ₁ = = ≈ 0,00076046

Рассчитаем значение светового коэффициента пропускания по следующей формуле:

τ =

Пример расчета светового коэффициента пропускания для линзы №10 (серая, градиент, пластик №1):

τ = = ≈ 0,69055

Вычислим максимальные значения спектральных коэффициентов пропускания τ_max для всех четырех типов линз в спектральном диапазоне A:

Для линзы №10 - Серая, градиент, пластик №1: τ_max = τ = 0,69055;

Для линзы №11 – Зеленая, зеркальная, пластик: τ_max = 0,5τ = 0,04723;

Для линзы №12 – Розовая, градиент, пластик: τ_max = τ = 0,19218;

Для линзы №13 – Серая, градиент, пластик №2: τ_max = 0,5τ = 0,057005.

Вычислим максимальные значения спектральных коэффициентов пропускания τ_max для всех четырех типов линз в спектральном диапазоне B:

Для линзы №10 - Серая, градиент, пластик №1: τ_max = 0,1τ = 0,069055;

Для линзы №11 – Зеленая, зеркальная, пластик: τ_max = 0,1τ = 0,009446;

Для линзы №12 – Розовая, градиент, пластик: τ_max = 0,1τ = 0,019218;

Для линзы №13 – Серая, градиент, пластик №2: τ_max = 0,1τ = 0,011401.

Определим категорию фильтра линз:

Для линзы №10 - Серая, градиент, пластик №1: категория 1;

Для линзы №11 – Зеленая, зеркальная, пластик: категория 3;

Для линзы №12 – Розовая, градиент, пластик: категория 2;

Для линзы №13 – Серая, градиент, пластик №2: категория 3.

Результаты вычислений занесем в таблицу:

Таблица 1.2

	Наименование линзы	Интенсивность УФИ, Вт/м2		Спектральный коэффициент пропускания, τ(λ)		Световой коэффициент пропускания, τ		Максимальное значение спектрального коэффициента пропускания, τ(λ)max			Категория фильтра очков
		УФ-А	УФ-В	УФ-А	УФ-В			УФ-А	УФ-В
11	№10 - Серая, градиент, пластик №1	0,4	0,8	0,00076	0,01044		0,69055		0,69055	0,069055		1
12	№11 - Зелёная, зеркальная, пластик	1,5	0,5	0,00285	0,00653		0,09446		0,04723	0,009446		3
13	№12 - Розовая, градиент, пластик	0,3	1,5	0,00057	0,01958		0,19218		0,19218	0,019218		2
14	№13 - Серая, градиент, пластик №2	0,4	0,6	0,00076	0,00783		0,11401		0,057005	0,011401		3

Опираясь на данные таблицы 1.2, делаем следующие выводы:

1) По ГОСТ Р 51831-2001 все из представленных образцов линз соответствует максимальному значению спектрального коэффициента пропускания, что говорит о пригодности к ношению очков с данными линзами человеку.

2) Также, опираясь на ГОСТ Р 51831-2001 и значения спектральных коэффициентов пропускания, каждому из образков линз была присвоена категория фильтра. Так, в случае линзы №10 - Серая, градиент, пластик №1 категория 1, то есть, очки с такими линзами желательно носить при неактивном солнце. В случае линзы №12 - Розовая, градиент, пластик категория 2, то есть очки с такими линзами лучше всего носить в солнечную погоду. А в случае линз №11 - Зелёная, зеркальная, пластик и №13 - Серая, градиент, пластик №2, категория 3, то есть очки с такими линзами можно смело надевать летом при активном Солнце.

Для каждой из линз производитель определил следующие характеристики. Сравним их с полученными:

№ 10 Серая, градиент, пластик №1.

Информация производителя: поглощение света очками составляет 85%, категория фильтра: 3

Получено: поглощение света ≈ 30%, категория 1.

Итог: данные очки не соответствуют заявленным характеристикам и к ношению не рекомендуются.

№11. Зелёная, зеркальная, пластик.

Информация производителя: 100% защита от УФ-излучения; походит для: обычной носки, вождения и занятий спортом; поглощение света

очками составляет 71%.

Получено: поглощение света ≈ 90,5%; защита от УФИ ≈ 99,7%, категория 3.

Итог: данные очки соответствуют заявленным характеристикам и к ношению рекомендуются.

№ 12 Розовая, градиент, пластик.

Информация производителя: UV-400.

Получено: поглощение света ≈ 81%; защита от УФИ ≈ 99,94%, категория 2.

Итог: данные очки соответствуют заявленным характеристикам и к ношению рекомендуются.

№13. Серая, градиент, пластик №2.

Информация производителя: категория фильтра 3, коэффициент светового пропускания 0,08-0,18, подходят для яркого солнечного света, не

предназначены для прямого взгляда на солнце.

Получено: коэффициент светового пропускания 0,11401; категория 3.

Итог: данные очки полностью соответствуют заявленным характеристикам и к ношению рекомендуются.

.