Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Нормирование РЧ и СВЧ излучений

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4


Нормирование является основным элементом электромагнитной производственной и экологической безопасности человека.

За последние годы в городах количество разнообразных источников ЭМИ во всем частотном диапазоне (вплоть до десятков гигагерц) резко увеличивается. Это системы сотовой связи, неисчислимое количество систем мобильной радиосвязи, радары ГАИ, несколько новых телеканалов и десятки радиовещательных станций.

Нормирование РЧ и СВЧ подразумевает дифференцированный подход для лиц, непосредственно работающих с радиоизлучающими источниками, и населения.

Основным руководящим документом, определяющим параметры воздействия ЭМИ РЧ и СВЧ, являются «Санитарные правила и нормы...» (СанПиН 2.2.42.1.8.055-96).

Согласно им, для лиц, работа или обучение которых связаны с необходимостью пребывания в зонах воздействия ЭМИ РЧ и СВЧ, нормирование осуществляют как по интенсивности воздействия, так и по энергетической экспозиции.

Для персонала, работающего с источниками ЭМИ РЧ и СВЧ, в течение рабочего дня ПДУ энергетической экспозиции не должны превышать значений, указанных в табл. 6.1.

 

Табл. 6.1. Предельно допустимые значения энергетической экспозиции для персонала

Диапазоны частот

Предельно допустимая энергетическая экспозиция
  по электрической составляющей, по магнитной составляющей, по плотности потока энергии,
30 кГц -3 МГц 20 000 200 —
3-30 МГц 7 000 Не разработаны —
30- 50 МГц 800 0, 72  
50 – 300 МГц 800 Не разработаны —
300 МГц -300 ГГц — Не разработаны 200

 

Предельно допустимые уровни интенсивности ЭМИ РЧ и СВЧ и допустимое время воздействия, определяемое по плотности потока энергии (ППЭПДУ), вычисляются следующей формулой:

 

, .

 

Предельно допустимые уровни напряженности ЭМИ РЧ и СВЧ в зависимости от продолжительности воздействия представлены в табл. 6.2.

 

Табл. 6.2. Предельно допустимые уровни ЭМИ РЧ и СВЧ в зависимости от продолжительности воздействия

Продолжительность воздействия Т, ч

Епду, В/м

Нпду, А/м

 ППЭпду, Вт/м2
  0, 03-3 МГц 3-30 МГц 30-300 МГц 0, 03-3 МГц 30-50 МГц 300 МГц -300 ГГц
8, 0 и более 50 30 10 5, 0 0, 30 0, 25
7, 5 52 31 10 5, 0 0, 31 0, 27
7, 0 53 32 11 5, 3 0, 32 0, 29
6, 5 55 33 11 5, 5 0, 33 0, 31
6, 0 58 34 12 5, 8 0, 34 0, 33
5, 5 60 36 12 6, 0 0, 36 0, 36
5, 0 63 37 13 6, 3 0, 38 0, 40
Продолжительность воздействия Т, ч

Епду, В/м

Нпду, А/м

 ППЭпду, Вт/м2
  0, 03-3 МГц 3-30 МГц 30-300 МГц 0, 03-3 МГц 30-50 МГц 300 МГц -300 ГГц
4, 5 67 39 13 6, 7 0, 40 0, 44
4, 0 71 42 14 7, 1 0, 42 0, 50
3, 5 76 45 15 7, 6 0, 45 0, 57
3, 0 82 48 16 8, 2 0, 49 0, 67
2, 5 89 52 18 8, 9 0, 54 0, 70
2, 0 100 59 20 10, 0 0, 60 1, 00
1.5 115 68 23 11, 5 0, 69 1, 33
1, 0 141 84 28 14, 2 0, 85 2, 00
0, 5 200 118 40 20, 0 1, 20 4, 00 1
0, 25 283 168 57 28, 3 1, 70 8, 00
0, 20 — — — — — 10, 00
0, 125 400 236 80 40, 0 2, 40 —
0, 08 и менее 500 296 80 50, 0 3, 00 —

 

Дальнейшее повышение интенсивности при уменьшении времени воздействия до менее 0, 08 ч для РЧ и 0, 2 ч для СВЧ не допускается.

В случае, если осуществляется облучение СВЧ от источника, работающего в режиме кругового обзора или сканирования с частотой не более 1 Гц и скважностью не менее 20, ПДУ допускается увеличивать на 10, но эта величина не должна превышать 10 Вт/м2.

Если осуществляется локальное воздействие на область кистей рук от микрополосковых СВЧ-устройств, ПДУ увеличивается в 12, 5 раз, при этом ППЭпду не должна превышать 50 Вт/м2.

При превышении ПДУ ЭМИ РЧ и СВЧ на рабочих местах пребывание разрешается только в индивидуальных средствах защиты.

Предельно допустимые уровни воздействия ЭМИ РЧ и СВЧ в диапазоне частот 300 МГц-300 ГГц — 0, 10 Вт/м2 или 1 Вт/м2 (от источников, работающих в режиме кругового обзора или сканирования с частотой не более 1 Гц и скважностью не менее 20).

При одновременном облучении от нескольких источников ЭМИ СВЧ, для которых установлены одни и те же предельно допустимые уровни, должны соблюдаться следующие условия:

 


 

, ,

 

где ППЭi – плотность потока энергии, создаваемая источником ЭМИ под i-м номером;

Тi – время воздействия i-го источника;

n – количество источников ЭМИ.

При одновременном облучении от нескольких источников ЭМИ СВЧ, для которых установлены разные предельно допустимые уровни (ПДУ), должны соблюдаться следующие условия:

 

,

 

где ЭЭi — энергетическая экспозиция i-го нормируемого диапазона;

ЭЭПДУ i. — предельно допустимое значение энергетической экспозиции i-го нормируемого диапазона; n— количество нормируемых диапазонов.

 

Микроволновые печи

Для обеспечения безопасности при использовании печей в быту в России действуют санитарные нормы, ограничивающие предельную величину утечки СВЧ-излучения микроволновой печи. Называются они «Предельно допустимые уровни плотности потока энергии, создаваемой микроволновыми печами» и имеют обозначение СН № 2666-83. Согласно этим санитарным нормам, величина плотности потока энергии электромагнитного излучения не должна превышать 10 мкВт/см2 на расстоянии 50 см от любой точки корпуса печи при нагреве 1 литра воды. На практике почти все новые современные микроволновые печи выдерживают это требование с большим запасом. Тем не менее, при покупке новой печи надо убедиться, что в сертификате соответствия зафиксировано соответствие вашей печи требованиям этих санитарных норм.

 

Рис. 6.1. Уровень безопасной плотности излучения от микроволновой печи

 

Надо помнить, что со временем степень защиты может снижаться, в основном из-за появления микрощелей в уплотнении дверцы. Это может происходить как из-за попадания грязи, так и из-за механических повреждений. Поэтому дверца и ее уплотнение требует аккуратности в обращении. Срок гарантированной стойкости защиты от утечек электромагнитного излучения при нормальной эксплуатации — несколько лет. Через 5-6 лет эксплуатации целесообразно проверить качество защиты, пригласив специалиста из аккредитованной лаборатории по контролю электромагнитного излучения.

Кроме СВЧ-излучения работу микроволновой печи сопровождает интенсивное магнитное поле, создаваемое током промышленной частоты 50 Гц, протекающим в системе электропитания печи. Микроволновая печь является одним из наиболее мощных источников магнитного поля в квартире. Для населения уровень магнитного поля промышленной частоты в нашей стране до сих пор не ограничен несмотря на его существенное действие на организм человека при продолжительном облучении. В бытовых условиях однократное кратковременное включение (на несколько минут) не окажет существенного влияния на здоровье человека. Однако часто бытовая микроволновая печь используется для разогрева пищи в кафе и в сходных других производственных условиях. При этом работающий с ней человек попадает в ситуацию хронического облучения магнитным полем промышленной частоты. В таком случае на рабочем месте необходим обязательный контроль магнитного поля промышленной частоты и СВЧ-излучения.

 


 

VII. Расчетная часть

Расчетные формулы

1) Для определения значения плотности потока энергии, необходимо произвести не менее 5 измерений в каждой точке (Аi, j).

2) Затем высчитать среднее значение показаний по формуле:

 

, дБ.

 

3) Вычислить СКО среднего для каждой точки измерений по формуле:

 

, дБ.

 

4) Интенсивность излучения от источника для каждой точки измерений вычислить как разницу показаний , (дБ)

5) где А0 – показание прибора в отсутствии источника излучения.

6) Абсолютное значение ППЭ в измеряемой точке вычисляется по формуле:

 

, (мкВт/см2)

 

7) где Kf – поправочный коэффициент (Kf≈ 2, 3);

8) Kda – коэффициент ослабления сигнала (Kda=10).

9) Вычислить суммарное СКО показания прибора как геометрическую сумму составляющих: СКО среднего измерений без источника, СКО среднего измерений с источником, СКО погрешности коэффициента преобразования антенны  и СКО индикатора Я6П-110 .

10) Перевести суммарное СКО из дБ в мкВт/см2.

 

Практическая часть

В начале практической части было проведено измерение ЭМИ в помещении в отсутствии источника излучения. Результаты измерения занесены в табл. 8.1.

 

Табл. 8.1. Измерение ЭМИ без источника излучения.

№ измерения A0, i , дБ A0 cp , дБ SA , дБ ППЭА0 ср , мкВт/см2 SППЭ А0 ср , мкВт/см2
1 14.7

14.760

0.024

5.888

0.637
2 14.7
3 14.8
4 14.8
5 14.8

 

Для удобства измерений каждая из сторон микроволновой печи обозначена буквами. А – передняя панель; В – левая боковая панель; С – правая боковая панель; D – верхняя панель.

 

 


 

Производятся измерения ЭМИ от СВЧ-печи без подключения ее к сетевому питанию. Результаты измерений занесены в табл. 8.2.

 

Табл. 8.2. Измерения ЭМИ от микроволновой печи без подключения ее к сетевому питанию.

Точка, i=1..n № измерения, j=1..m Ai, j , дБ Acp i , дБ SAi , дБ ППЭА ср , мкВт/см2 SППЭ А ср , мкВт/см2

A

 1 17.2

17.22

0.037

10.375

0.637
2 17.3
3 17.3
4 17.1
5 17.2

B

 1 16.6

16.6

0.032

8.995

0.637
2 16.5
3 16.7
4 16.6
5 16.6

C

 1 17.0

16.96

0.051

9.772

0.637
2 17.1
3 16.8
4 17.0
5 16.9

D

 1 16.6

16.44

0.051

8.67

0.637
2 16.5
3 16.4
4 16.4
5 16.3

 

Далее производятся аналогичные измерения ЭМИ от СВЧ-печи, но с подключением ее к сетевому питанию. Результаты измерений занесены в табл. 8.3.

 

Табл. 8.3. Измерения ЭМИ от, подключенной к сетевому питанию.

Точка, i=1..n № измерения, j=1..m Ai, j , дБ Acp i , дБ SAi , дБ ППЭА ср , мкВт/см2 SППЭ А ср , мкВт/см2

A

 1 19.2

19.18

0.02

16.293

0.637
2 19.2
3 19.1
4 19.2
5 19.2

B

 1 18.7

18.64

0.051

14.388

0.637
2 18.8
3 18.6
4 18.6
5 18.5

C

 1 19.3

19.36

0.024

16.982

0.637
2 19.4
3 19.4
4 19.4
5 19.3

D

 1 18.3

18.3

0.032

13.305

0.637
2 18.3
3 18.3
4 18.4
5 18.2

 

В соответствии с санитарной нормой на расстоянии 0, 5 метра от печи, значение ППЭ не должно превышать 10 мкВт/см2. Для проверки этого соответствия, откладываются нормали от каждой панели микроволновой печи и разбиваются на 5 равных интервалов (по 10 см). Измерения проводятся при включенной микроволновой печи на 100%-ую мощность.

 

 

Производятся измерения ЭМИ от СВЧ-печи в направлении А. Результаты измерений занесены в табл. 8.4.

 


 

Табл. 8.4 Измерения ЭМИ в направлении А.

№ точки i=1..n № измерения j=1..m Ai, j , дБ Acp i , дБ SAi , дБ ППЭА ср , мкВт/см2 SППЭ А ср , мкВт/см2

1

 1 20.7

20.660

0.024

22.909

0.637
2 20.6
3 20.7
4 20.6
5 20.7

2

 1 18.4

18.520

0.049

13.996

0.637
2 18.5
3 18.5
4 18.7
5 18.5

3

 1 15.6

15.740

0.051

7.379

0.637
2 15.7
3 15.9
4 15.8
5 15.7

4

 1 15.1

15.100

0

6.368

0.636
2 15.1
3 15.1
4 15.1
5 15.1

5

 1 15.1

15.100

0

6.368

0.636
2 15.1
3 15.1
4 15.1
5 15.1

6

 1 15.1

15.040

0.024

6.281

0.637
2 15.0
3 15.0
4 15.0
5 15.1

 

Производятся измерения ЭМИ от СВЧ-печи в направлении В. Результаты измерений занесены в табл. 8.5.

 


 

Табл. 8.5 Измерения ЭМИ в направлении В.

№ точки i=1..n № измерения j=1..m Ai, j , дБ Acp i , дБ SAi , дБ ППЭА ср , мкВт/см2 SППЭ А ср , мкВт/см2

1

 1 21.3

21.240

0.040

26.182

0.637
2 21.3
3 21.3
4 21.2
5 21.1

2

 1 18.8

18.840

0.051

15.066

0.637
2 18.8
3 19.0
4 18.7
5 18.9

3

 1 16.0

16.020

0.058

7.87

0.637
2 16.2
3 15.9
4 15.9
5 16.1

4

 1 15.1

15.100

0

6.368

0.636
2 15.1
3 15.1
4 15.1
5 15.1

5

 1 15.1

15.100

0

6.368

0.636
2 15.1
3 15.1
4 15.1
5 15.1

6

 1 15.1

15.060

0.024

6.31

0.637
2 15.1
3 15.0
4 15.1
5 15.0

 

Производятся измерения ЭМИ от СВЧ-печи в направлении С. Результаты измерений занесены в табл. 8.6.

 


 

Табл. 8.6 Измерения ЭМИ в направлении С.

№ точки i=1..n № измерения j=1..m Ai, j , дБ Acp i , дБ SAi , дБ ППЭА ср , мкВт/см2 SППЭ А ср , мкВт/см2

1

 1 21.3

21.260

0.024

26.303

0.637
2 21.3
3 21.3
4 21.2
5 21.2

2

 1 19.0

18.940

0.081

15.417

0.638
2 19.1
3 18.8
4 19.1
5 18.7

3

 1 15.8

15.940

0.051

7.727

0.637
2 16.0
3 16.1
4 15.9
5 15.9

4

 1 15.1

15.100

0

6.368

0.636
2 15.1
3 15.1
4 15.1
5 15.1

5

 1 15.1

15.100

0

6.368

0.636
2 15.1
3 15.1
4 15.1
5 15.1

6

 1 15.1

15.060

0.024

6.31

0.637
2 15.1
3 15.1
4 15.0
5 15.0

 

Производятся измерения ЭМИ от СВЧ-печи в направлении D. Результаты измерений занесены в табл. 8.7.

 


 

Табл. 8.7 Измерения ЭМИ в направлении D.

№ точки i=1..n № измерения j=1..m Ai, j , дБ Acp i , дБ SAi , дБ ППЭА ср , мкВт/см2 SППЭ А ср , мкВт/см2

1

 1 21.5

21.460

0.024

27.542

0.637
2 21.5
3 21.5
4 21.4
5 21.4

2

 1 19.4

19.220

0.058

16.444

0.637
2 19.3
3 19.1
4 19.2
5 19.1

3

 1 16.2

16.260

0.040

8.318

0.637
2 16.2
3 16.3
4 16.4
5 16.2

4

 1 15.1

15.100

0

6.368

0.636
2 15.1
3 15.1
4 15.1
5 15.1

5

 1 15.0

15.020

0.020

6.252

0.637
2 15.0
3 15.0
4 15.0
5 15.1

6

 1 15.0

15.000

0

6.223

0.636
2 15.0
3 15.0
4 15.0
5 15.0

 

Наибольшее значение ППЭ наблюдается в точке 1 на верхней панели СВЧ-печи (27.542±0.637 мкВт/см2). Для его снижения использовались разные виды поглощающих материалов: фольга, пластик, оргстекло. Измерение ЭМИ проводились с каждым поглотителем. Результаты измерений занесены в табл. 8.8.

 

Табл. 8.8. Измерение ЭМИ с применением поглотителей.

Вид поглотителя i=1..n

№ измерения

j=1..m

 Ai, j , дБ Acp i , дБ SAi , дБ ППЭА ср , мкВт/см2 SППЭ А ср , мкВт/см2

Фольга

1

 21.2

21.2

0.032

25.942

0.637

2

 21.3

3

 21.2

4

 21.1

5

 21.2

Пластик

1

 21.0

21.2

0.055

25.942

0.637

2

 21.2

3

 21.2

4

 21.3

5

 21.3

Оргстекло

 1

21.3

21.24

0.024

26.182

0.637
2

21.2
3

21.2
4

21.3
5

21.2
               

 


 

VIII. Вывод

 

В данной работе были рассмотрены средства измерения плотности потока энергии, такие как П3-41, П3-33, П3-31 и более подробно изучен измеритель П3-18. На основе этого прибора был изучен метод преобразования СВЧ-сигнала в напряжение постоянного тока с помощью антенны-преобразователя и цифрового индикатора.

Были изучены общие рекомендации и меры по защите персонала от ЭМИ, рассмотрены радиопоглощающие материалы и экранирующие ткани.

На практике было проведено подробное исследование ЭМП микроволновой печи, как наиболее опасного источника СВЧ излучения в быту. В результате измерений было установлено, что максимальное значение интенсивности ППЭ находится на верхней панели СВЧ-печи(27.542±0.637 мкВт/см2). Для уменьшения ЭМИ в данной точке были применены 3 вида поглотителей. Вследствие чего, было выявлено, что наилучшим из них является фольга. Уровень ППЭ при этом уменьшился на 1.6 мкВт/см2 и составляет 25.942±0.637 мкВт/см2.

В итоге было установлено, что плотность потока энергии от микроволновой печи уже на расстоянии 20 см не превышает 8.318±0.637, мкВт/см2. Что полностью соответствует санитарной норме СН № 2666-83. Этот факт доказывает безопасность эксплуатации данной печи.

В процессе измерения ЭМИ от СВЧ-печи, прибор П3-18 показал стабильную работу без сбоев и отказов. Вследствие чего, можно говорить о том, что данный прибор пригоден для проведения контроля и регистрации значений плотности потока энергии от микроволновой печи.

На основе данных исследований были разработаны методические указания по проведению лабораторного практикума.


XIX. Список литературы

 

1. Измерение плотности потока энергии… – База данных – Режим доступа: http: //www.shematic.net/page-16.html

2. Измеритель уровней электромагнитных излучений П3-41 – База данных – Режим доступа: http: //www.piton.nnov.ru/p3-41.php

3. Измеритель электромагнитных излучений П3-31 – База данных – Режим доступа: http: //www.priborelektro.ru/price/P3-31.php4? deviceid=1042

4. Измеритель плотности потока энергии П3-33 – База данных – Режим доступа: http: //www.eurolab.ru/izmeritel_p333

5. Принцип действия // Измерители плотности потока энергии. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 0.274.004 ТО — С. 25—27

6. Антенны-преобразователи АП-ППЭ-1, АП-ППЭ-2 // Измерители плотности потока энергии. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 0.274.004 ТО — С. 27—29

7. Индикатор Я6П-110 // Измерители плотности потока энергии. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 0.274.004 ТО — С. 29—30

8. Грачёв Н. Н. Общие рекомендации и меры защиты/Н. Н. Грачёв, Л. О. Мырова // Защита от опасных излучений – М., 2005. — С. 172—174

9. Грачёв Н. Н. Экранирующие свойства строительныхматериалов /Н. Н. Грачёв, Л. О. Мырова // Защита от опасных излучений – М., 2005. — С. 181—183

10. Грачёв Н. Н. Радиопоглощающие материалы /Н. Н. Грачёв, Л. О. Мырова // Защита от опасных излучений – М., 2005. — С. 183—186

11. Грачёв Н. Н. Экранирующие ткани /Н. Н. Грачёв, Л. О. Мырова // Защита от опасных излучений – М., 2005. — С. 186—189

12. Грачёв Н. Н. Нормирование РЧ и СВЧ излучений /Н. Н. Грачёв, Л. О. Мырова // Защита от опасных излучений – М., 2005. — С. 143—148

13. Грачёв Н. Н. Микроволновые печи /Н. Н. Грачёв, Л. О. Мырова // Защита от опасных излучений – М., 2005. — С. 165—167

14. Контроль поля ЭМИ бытовой микроволновой печи / В. Ш. Сулаберидзе [и др.] // Электромагнитные излучения и электробезопасность. – СПб, 2007. – С. 86–89


⇐ Предыдущая1234
Поделиться:

Последнее изменение этой страницы: 2019-10-24; Просмотров: 106; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.188 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь