Материал: Методичні вказівки з ОП

В якості робочої речовини використовують етиловий спирт і ртуть. Для вимірювання температури більше 0°С доцільніше застосовувати ртутний термометр, тому що ртуть більш рівномірно розширюється при нагріванні. За температури нижче мінус 39°С ртуть замерзає, тому для вимірювання низьких температур користуються спиртовими термометрами.

2.2. Вимірювання атмосферного тиску

Сила ваги повітряного стовпа висотою 10 км, яка діє на одиницю земної поверхні, називається атмосферним тиском. В системі СІ за одиницю тиску прийнятий Паскаль (Па)

проте, як видно з (1.2), 1 Па – дуже мала величина тиску, тому при вимірі атмосферного тиску користуються кратними одиницями: кПа =1000Па і МПа = 10 Па = 1000 кПа. Окрім Паскалю для вимірювання атмосферного тиску також використовуються позасистемні одиниці – міліметри ртутного (водяного) стовпа та бари, причому

1 бар = 101,3 кПа = 760 мм. рт. ст.

Саме таке значення має атмосферний тиск на рівні моря.

Прилад для виміру атмосферного тиску називається барометром. Найбільш поширеним типом є металічний барометр-анероїд, конструкція якого показана на рис. 1.2.

Основу анероїда складає циліндрична камера К, з якої відкачане повітря. Камера герметично закрита тонкою гофрованою (хвилястою) мембраною М. Аби атмосферний тиск не сплюснув мембрану, вона за допомогою тяги Т з’єднана з пружиною П, що закріплена на корпусі приладу. До пружини шарнірно прикріплений нижній кінець стрілки С, яка може обертатися навколо осі О. Для виміру показань приладу слугує шкала Ш. При зміні атмосферного тиску мембрана прогинається всередину або назовні і переміщує стрілку по шкалі, показуючи значення тиску (шкалу барометраанероїда градуюють і повіряють за показаннями ртутного барометра).

6

Анероїди дуже зручні в роботі, міцні, малогабаритні, але менш точні, ніж ртутні барометри. Зовнішній вигляд барометра-анероїда показано на рис. 1.3.

2.3. Вимірювання вологості

Відносна вологість повітря виражається у відсотках і є одною з головних метеорологічних величин. Для визначення вологості повітря використовують психрометричні та волосяні гігрометри.

Психрометр побутовий служить для виміру температури і вологості повітря. Він складається з двох термометрів (рис. 1.4), причому резервуар правого термометра загорнутий у тканину, що змочена водою. Лівий термометр сухий і слугує для виміру температури повітря. Відліки по правому (змоченому) і лівому сухому термометру в поєднанні з служать для обчислення абсолютної і відносної вологості повітря.

Вологість визначають за допомогою психрометричних таблиць та графіків (Додатки В і Г).

2.4. Вимірювання швидкості руху повітря.

Швидкість руху повітряного потоку в робочих приміщеннях має суттєвий вплив на тепловий стан організму людини та умови теплообміну з навколишнім середовищем. Вимірюють швидкість руху повітря за допомогою анемометрів, електричних анемометрів та кататермометрів.

Анемометр складається з крильчатого або чашкового колеса, насадженого на вісь лічильника (рис. 1.5). При проході повітря колесо обертається, а лічильник відлічує швидкість за частотою обертання осі.

Існують анемометри з годинниковими механізмами, які дозволяють автоматично реєструвати швидкість повітря. Межа виміру чашкових анемометрів від 1 до 35 м/с, крильчатих – від 0,5 до 10 м/с.

7

3. Порядок виконання роботи.

1.Детально ознайомитись з теоретичним матеріалом розділів 1-2.

2.За допомогою 5 термометрів виміряти температуру на висоті 1,0 м від підлоги в центрі приміщення та по його кутах не ближче 1 м від стін та джерел теплового випромінювання.

3.Визначити середню температуру повітря за формулою:

4.За допомогою барометра-анероїда визначити атмосферний тиск в аудиторії.

5.За допомогою гігрометра психрометричного ВИТ-2 визначити температуру сухого tc та вологого tв термометрів, після чого знайти їх різницю

за даними tc і Δt за додатком В визначити відносну вологість.

6.Для перевірки визначити відносну вологість за допомогою психрометричного графіка (Додаток Г). Для цього по вертикальній прямій відкласти показання сухого термометра tc, а по похилій – вологого tв. Точку перетину спроектувати на вертикальну лінію вологості аби отримати шукану величину.

7.Вимірювання швидкості руху повітря провести цифровим анемометром крильчастим GM816. За допомогою кнопки «Mode» увімкнути прилад. Помістити анемометр у потік повітря на відстані 0,5 - 0,7 м від вентилятора (або рушія повітря). При обертанні крильчастого датчика на екрані анемометра буде відображена швидкість вітру. Зняти покази. Дослід повторити три рази. Знайти середнє значення швидкості вітру за формулою:

(1.5)

де V – швидкість вітру, м/с.

8. Виміряні в результаті лабораторних досліджень параметри повітряного середовища приміщень занести до табл. 1.1. Порівняти їх із параметрами оптимальними і допустимими (додатки А, Б).

Таблиця 1.1

8

9. Зробити висновки, визначивши комплексну дію на організм людини отриманих параметрів мікроклімату (для різних категорій робіт, враховуючи період року).

Питання для самоконтролю

1.Які фактори визначають мікроклімат у робочих приміщеннях?

2.Опишіть принцип дії рідинно-скляних термометрів.

3.Чим вимірюють температуру у приміщеннях з високим рівнем теплового випромінювання?

4.Опишіть конструкцію і принцип дії психрометра.

5.Яким чином визначається відносна вологість повітря за допомогою психрометричних діаграм?

6.Коли використовується волосяний гігрометр, яка його конструкція і принцип дії?

7.Що називають атмосферним тиском і чим його вимірюють?

8.Для чого необхідно знати швидкість руху повітря у робочому приміщенні?

9.Опишіть принцип дії крильчатого анемометра.

10.Для чого використовується кататермометр, яким чином він працює?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2

ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ОЦІНЮВАННЯ ЯКОСТІ ПРИРОДНОГО ОСВІТЛЕННЯ

Мета роботи: засвоїти методику виміру освітленості робочих місць природним та штучним світлом, ознайомитись з принципами розрахунку основних характеристик природного освітлення.

Прилади та інструменти: люксметр LX-1010B, рулетка.

1. Основні теоретичні положення. 1.1. Основні поняття та визначення.

Освітлення – отримання, розподіл та використання світлової енергії для забезпечення нормальних умов праці. Освітлення робочих приміщень має відповідати вимогам санітарних норм, бути рівномірним та не викликати засліплення працівників. Оптимальним є таке освітлення, при якому втома зору найменша.

Природне освітлення – освітлення приміщень прямим або відбитим світлом неба, яке проникає через прорізи в конструкціях.

Існує три типи природного освітлення:

1. Бічне – здійснюється через світлові отвори у зовнішніх стінах. В свою чергу поділяється на одностороннє та двостороннє.

9

2.Верхнє – здійснюється через отвори в дахах, аераційні та захисні ліхтарі.

3.Комбіноване – поєднання верхнього та бічного типів освітлення.

За якістю освітлення приміщення судять за величиною освітленості. Освітленість характеризує поверхневу щільність світлового потоку. За одиницю освітленості прийнятий люкс (лк). Люксом називається освітленість такої поверхні, на кожен метр якої рівномірно падає світловий потік люмен

(лм).

Освітленість розраховується за формулою:

Де S – поверхня, на яку падає світловий потік, м²; F – світловий потік, що падає на поверхню, лм.

Люмен (лм) – одиниця вимірювання світлового потоку в cистемі SІ.

1.3. Гігієнічні норми освітленості робочих місць

Однією з головних величин, що характеризує якість природного освітлення, є коефіцієнт природного освітлення, який визначається за формулою:

де Евс – освітленість всередині приміщення, лк; Езов – освітленість під відкритим небом, лк.

Даний коефіцієнт нормується для виробничих приміщень в залежності від категорії зорових робіт. Так, для учбових класів, майстерень і лабораторій він повинен складати:

1,5…2% – за умов бічного освітлення; 2…4% – при верхньому або комбінованому освітленні.

Коефіцієнт природної освітленості визначається експериментально методом люксметра.

Світловий коефіцієнт також є характеристикою ефективності природного освітлення, він визначається за формулою:

де Sв – сумарна площа вікон, м2; Sп – площа підлоги, м2.

Для учбових приміщень значення світлового коефіцієнта має знаходитись в межах 0,20…0,25.

10