Начало >> Статьи >> Архивы >> Руководство к практическим занятиям по общей гигиене

Исследование электромагнитных излучений радиочастот - Руководство к практическим занятиям по общей гигиене

Оглавление
Руководство к практическим занятиям по общей гигиене
Значение гигиенических исследований
Метод санитарного описания
Описание объектов по чертежам и топографическим картам
Методы органолептического исследования  объектов
Санитарно-физические методы исследования воздушной среды
Исследование микроклимата
Методы исследования влажности воздуха
Метода исследования подвижности воздуха
Метода комплексной оценки метеорологических факторов
Исследование ионизации воздуха
Исследование электромагнитных излучений
Исследование интенсивности инфракрасной радиации
Исследование естественной освещенности
Исследование искусственной освещенности
Исследование электромагнитных излучений радиочастот
Исследование механических колебаний воздуха
Исследование вибрации воздуха
Исследование ультразвука и инфразвука
Исследование запыленности воздуха
Методы исследования физико-механических свойств почвы
Методы гигиенических исследований тканей одежды
Испытание гигиенических свойств ткани
Исследование величины теплоизлучения тканями
Методы гигиенических исследований искусственных кож
Санитарно-химические методы исследования внешней среды
Санитарно-химические методы исследования воздушной среды
Определение показателей антропогенного загрязнения воздушной среды
Определение продуктов деструкции пластмасс
Определение в воздухе токсических примесей
Санитарно-химические методы исследования воды
Определение природного солевого состава воды
Определение веществ антропогенного происхождения
Определение в воде токсических   примесей
Санитарно-химические методы исследования почвы
Санитарно-химические методы исследования пищевых продуктов
Экспрессные методы исследования
Микроэкспресс-метод ферментного обнаружения
Бактериологические методы исследования внешней среды
Гельминтологические методы исследования внешней среды
Гидробиологические методы исследования водоемов
Расчетные методы
Исследование реакции организма на воздействие факторов внешней среды
Определение токсичности веществ при пероральном и ингаляционном поступлении
Исследование кожно-резорбтивного действия

Исследование электромагнитных излучений радиочастот (ВЧ, УВЧ, СВЧ)
Цель занятия: изучить методы оценки электромагнитных излучений радиочастот. Ознакомиться с основными приборами для определения физических характеристик электромагнитных полей.
Практические навыки: 1. Освоить методы определения напряженности и индукции электромагнитного поля.

  1. Уметь дать оценку полученных результатов.

Задания студентам: 1. Ознакомьтесь с устройством приборов ИЭМП-1 и ПО-1, определяющих напряженность электромагнитных полей.

  1. Определите интенсивность электромагнитного излучения от источника.
  2. Дайте гигиеническую оценку полученным результатам.

Методические указания к выполнению задания

Одним из ведущих направлений повышения эффективности производства я научных изысканий является интенсивное использование электромагнитной энергии в различных технологических процессах, автоматических системах управления. В связи с этим в различных отраслях народного хозяйства (радиотехника, приборостроение, электротехника, металлургия, транспорт, машиностроение и др.) заметно возрастает применение постоянных, переменных и импульсных магнитных полей, что приводит к увеличению количества рабочих, подвергающихся воздействию электромагнитного излучения. Использование мощных радиопередающих устройств может привести к неблагоприятному действию электромагнитных излучений радиочастот на население.
Электромагнитные поля могут оказывать неблагоприятное влияние на функциональное состояние нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем. Функциональные изменения при воздействии электромагнитного излучения проявляются в виде периферического вазовегетативного синдрома, протекающего по типу полиневрита, или в виде астеновегетативного синдрома. У женщин (например, у магнитодефектоскопистов) наряду с указанным наблюдаются нарушения менструального цикла и течения беременности.

В биологическом действии микроволн СВЧ поля .различают термическое и внетермическое действие.
Радиоволны (диапазон от 1 до 10000, м ) по длине волны делятся на метровые, дециметровые, сантиметровые, миллиметровые. Они различны и по частоте колебаний. Диапазону волн от 3000 м до 10 м (длинные, средние, короткие) соответствует высокая частота от 100 Гц до 30 мГц (ВЧ); диапазону от 10 м до 1 м (ультракоротковолновые волны) соответствует ультравысокая частота от 30 до 300 мГц (УВЧ) и диапазону волн от 1 м до 1 мм (дециметровые, сантиметровые, миллиметровые микроволны) соответствует сверхвысокая частота более 300 000 мГц (СВЧ).
Основными физическими характеристиками электромагнитных излучений являются: напряженность — Н, магнитная индукция — В, магнитная проницаемость — μ, магнитный поток —Ф и намагничивающая сила, которая выражается произведением силы тока в амперах на количество витков провода (AN)2.

Методика измерения электромагнитных полей.

Определение (магнитных характеристик постоянного электромагнитного поля основывается на следующих его свойствах:

  1. способности возбуждать индукционные токи;
  2.  отклонять намагниченную стрелку;  
  3. воспроизводить эффект Холла по возникновению разности потенциалов между длинными концами пластинки, вдоль которой проходит ток.

На первом свойстве электромагнитного поля основан первый способ регистрации магнитного потока с помощью измерительной катушки с одним слоем проволочной обмотки. Катушка соединяется с измерительным прибором — баллистическим гальванометром или м<илливеберметром. Для определения магнитного потока, магнитной индукции и напряженности измерительную катушку помещают в магнитное поле перпендикулярно силовым линиям, затем ее удаляют из пределов поля или катушку поворачивают на 90°. При этом наблюдается отклонение стрелки прибора.
Для определения индукции пользуются формулой:

где В — магнитная индукция, мВб/см2, Ф — магнитный поток, мВб, S — площадь измерительной катушки см2.


Рис. 14. Измеритель электромагнитных полей (ИЭМП-1).

Приборы, основанные на втором свойстве постоянного магнитного поля, называются магнитометрами или эрстедометрами. Напряженность поля при их помощи определяют по углу отклонения стрелки в определенной точке пространства.
На эффекте Холла основано устройство измерителя магнитной индукции типа Е-113. Датчики прибора помещают в ноле перпендикулярно силовым линиям. От осветительной сети через трансформатор прибора на датчик подается внешнее напряжение, а перпендикулярно к направлению этого тока от датчика отводится напряжение Холла к усилителю для его измерения.
При гигиенической оценке электромагнитного поля определяют напряженность электрической (В/м) и магнитной (А/м) составляющей, а также плотность потока мощности (мкВт/см2). Для этой цели используют приборы типа ИЭМП-1 (рис. 14).
С помощью прибора ИЭМП-1 можно измерить значение напряженности электрического поля от 4 до 1500 В/м в диапазоне частот от 100 до 30 мГц, от 2 до 600 В/м в диапазоне частот от 30 до 300 мГц и значение напряженности магнитного поля от 0,5 до 300 А/м в диапазоне частот от 100 кГц до 1,5 мГц.
Прибор состоит из собственно измерителя и сменных датчиков измерения напряженности электромагнитного поля.
Перед измерением необходимо проверить величину напряжения источника питания. Для этого устанавливают переключатель пределов измерения в нулевое положение, включают питание и нажимают поочередно кнопки на верхней панели измерителя поля. При измерении напряжения анода стрелка прибора должна быть ниже красной черты, накала — синей черты, вибратора — в пределах зеленого сектора.
Для проведения измерений электрической составляющей поля к прибору подключают соответствующий датчик и вставляют в его гнездо антенну-диполь. Переключатель пределов измерений устанавливают в нулевое положение. Затем антенну помещают в поле и включают питание прибора. Переключатель пределов измерений поворачивают против часовой стрелки до тех пор, пока стрелка микроамперметра —измерителя поля — не отклонится от нуля. Изменяя направление антенны- диполя относительно силовых линий поля добиваются максимального отклонения стрелки микроамперметра. Величину напряженности электрического поля определяют по таблице градуировки в соответствии с отклонением стрелки прибора.
При измерении магнитной составляющей поля к прибору присоединяют датчик с антенной рамкой минимального размера. Переключатель пределов измерений устанавливают в нулевое положение. Поместив рамку в поле и включив питание прибора, поворачивают переключатель пределов измерений в правую сторону до тех пор, пока стрелка микроамперметра измерителя поля не отклонится от нуля. Вращая плоскость рамки, добиваются максимального показателя измерительного поля.
Если не удастся получить заметного отклонения стрелки, то переключатель возвращают в нулевое положение, заменяют рамочную антенну на большую и вновь повторяют те же операции. Величину напряженности поля определяют по таблице градуировки.
Наряду с прибором ИЭМП-1 используется прибор для измерения интенсивности ближнего поля типа NFM-1 производства ГДР. Прибор служит для измерения сильных электрических полей ВЧ на рабочих местах. Пределы измерения: от 3 до 2500 В/м в диапазоне частот от 20 до 350 МГц. Принцип работы прибора NFM-1 тот же, что и отечественного прибора ИЭМП-1; недостатком прибора является то, что им нельзя измерить магнитную составляющую электромагнитного поля.
Для определения излучения в диапазоне сверхвысоких частот (СВЧ) пользуются измерителями плотности потока мощности типов ПО-1 и ПЗ-13, предназначенных для проверки интенсивности поля от различных радиотехнических устройств.
Измерители плотности потока мощности выпускаются в различной комплектности в зависимости от диапазона рабочих частот.
Конструктивно измерители плотности потока мощности состоят из двух основных частей: высокочастотного блока, установленного на треноге, и измерителя мощности. Высокочастотный блок включает в себя: антенну, высокочастотный аттенюатор и термисторную головку. В комплект входит 11 измерительных антенн. Пределы измерения мощности прибор а от 50 до 7500 мкВт. Принцип действия и порядок работы с прибором сводится к следующему: антенну с эффективной поверхностью помещают в измеряемое поле. При этом мощность высокой частоты, принятая антенной, поступает на аттенюатор и термисторную головку. Принятая мощность рассеивается в. термисторе, последний включают в измерительный мост постоянного тока, по которому и проводят измерение ВЧ-мощности, поступившей на термистор. Плотность потока мощностиопределяется по формуле:

где: Р—показания измерителя мощности в мкВт, отсчитанное по шкале прибора; п — величина ослабления аттенюатора (в количестве раз), определенная >из графика, приведенного в паспорте, если аттенюатор не применяется, то п= 1; η — КПД термисторной головки, определенный из паспорта; Sэфф. —эффективная поверхность антенны в см2, определенная из паспорта.
Пример расчета. При измерении плотности потока электромагнитного поля прибором ПО-1 использовались:
антенна П6-21 с аттенюатором Д2-8, аттенюатор Д2-9, термисторная головка М5-17, измеритель мощности МЧ-2.
Измерение проводилось на частоте 1,5 Гц (λ = 20 см). Измерительный прибор показал 500 мкВт. Эффективная поверхность, определенная из графика, приведенного в таено рте на антенну П6-21 (с аттенюатором Д2-8), на длине волны λ=20 см равна S = 60 см2. Ослабление аттенюатора Д2-9, определенного из графика на аттенюаторы, равно п = 10,2. КП термисторной головки, определенной из паспорта, на частоте 1,5 Гц равен η = = 0,96.
Плотность потока мощности будет равна:

Образец протокола выполнения задания:   

Исследование электромагнитных излучений радиочастот

  1. Для измерения плотности потока электромагнитных излучений радиочастот в диапазоне волн . . использовался прибор ....

с антенной .... аттенюатором .... термисторной головкой ....

  1. Рассчитайте плотность потока мощности по формуле:


 
« Ротавирусный гастроэнтерит   Руководство по клинической электрокардиографии детского возраста »