ОСНОВНЫЕ МЕРЫ И СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ОТ СВЧ ИЗЛУЧЕНИЙ

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Nbsp;

Исследование опасности электромагнитных полей радиочастот и защитных средств

От их действия

Методические указания к лабораторной работе по курсу

Безопасность жизнедеятельности» для студентов

Очного и заочного обучения скгми (гту)

направления 210100 "Электроника и наноэлектроника"

Составители: К.К. Хулелидзе, Л.Г. Баратов

Владикавказ 2011

Министерство образования и науки рф

Северо-Кавказский горно-металлургический институт

(государственный технологический университет)

Кафедра «Безопасность жизнедеятельности»

Исследование опасности электромагнитных полей радиочастот и защитных средств

от их действия

Методические указания к лабораторной работе по курсу

«Безопасность жизнедеятельности» для студентов

очного и заочного обучения скгми (гту)

направления 210100 "Электроника и наноэлектроника"

Составители: К.К. Хулелидзе, Л.Г. Баратов

Допущено редакционно-издательским советом Государственного
образовательного учреждения высшего профессионального
образования «Северо-Кавказский горно-металлургический
институт (государственный технологический университет)»

Владикавказ 2011

УДК 614.8

ББК 65.9(2)248

И 88

Рецензент:

Профессор Гегелашвили М. В.

И 88 Исследование опасности электромагнитных полей радиочастот и защитных средств от их действия: Методические указания к лабораторной работе / Сост. К.К. Хулелидзе, Л. Г. Баратов; Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет). – Владикавказ: Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет). Изд-во «Терек», 2011. – с.

Лабораторная работа предназначена для ознакомления студентов с основными направлениями обеспечения безопасности при эксплуатации источников электромагнитных полей сверхвысокой частоты. Основное внимание уделяется получению практических навыков у специалиста при оценке опасности ЭМП радиочастотного диапазона.

УДК 614.8

ББК 65.9(2)248

Редактор: Иванченко Н. К.

Компьютерная верстка: Цишук Т. С.

Ó Составление. Северо-Кавказский

горно-металлургический институт

(государственный технологический университет), 2011

Ó Хулелидзе К.К., Баратов А.Г., составление, 2011.

Подписано в печать 8.09.2011. Формат 60х84 ¹/₁₆. Бумага офсетная. Гарнитура «Таймс». Печать на ризографе. Усл. п.л. . Тираж 25 экз. Заказ № .

Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет). Издательство «Терек».

Отпечатано в отделе оперативной полиграфии СКГМИ (ГТУ).

362021, г. Владикавказ, ул. Николаева, 44.

Цель работы – получение практических навыков в оценке опасности электромагнитных полей радиочастот и защитных свойств материалов экранов.

Задачи

1. Установить характер изменения плотности потока энергии с расстоянием от источника излучения электромагнитного поля.

2. Оценить эффективность защитных свойств материалов экранов от СВЧ излучения.

3. Определить допустимую длительность переговоров по мобильному телефону.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Электромагнитное поле в воздухе распространяется со скоростью, близкой к скорости света. Чем короче длина волны, тем больше энергии может быть передано биологической ткани человека.

Между длиной волны и частотой колебаний имеется функциональная связь:

λ = с/f, (1.1)

где λ – длина волны, м;

с – скорость распространения электромагнитных волн в воздушной среде (с = 3·10⁸ м/с);

f – частота колебаний, Гц.

Пространство вокруг источника излучения ЭМП делят на зоны «ближнюю» и «дальнюю».

В "ближней" зоне, или зоне индукции, на расстоянии от источника r ≤ λ/2π электромагнитная волна еще не сформирована, поэтому на человека действуют независимо друг от друга напряженность электрического и магнитного полей.

«Дальняя» зона (r >> λ/2π) – это зона сформировавшейся электромагнитной волны. В этой зоне на человека воздействует только энергетическая составляющая ЭМП – плотность потока энергии (ППЭ).

ППЭ – количество энергии, переносимой электромагнитной волной в единицу времени через единицу поверхности, расположенную перпендикулярно направлению распространения волны.

Если источник ЭМП сверхвысокой частоты (СВЧ), то человек практически всегда находится в «дальней» зоне.

Среди основных источников ЭМИ можно перечислить: электротранспорт (трамваи, троллейбусы, поезда), линии электропередач (городского освещения, высоковольтные), электропроводка (внутри зданий, телекоммуникации), бытовые электроприборы, теле- и радиостанции (транслирующие антенны), спутниковая и сотовая связь (транслирующие антенны), радары, персональные компьютеры.

В настоящее время наиболее широкое применение в различных отраслях находят ЭМП радиочастот.

ЭМ волны диапазона ультравысоких частот (УВЧ), сверхвысоких частот (СВЧ) и крайневысоких частот (КВЧ) используются в радиолокации, радиоастрономии, геодезии, дефектоскопии, физиотерапии. Иногда ЭМП УВЧ диапазона применяются для вулканизации резины, термической обработки пищевых продуктов, стерилизации, пастеризации, вторичного разогрева пищевых продуктов. СВЧ-аппараты используются для микроволновой терапии.

Биологическое действие ЭМП радиочастот характеризуется тепловым действием и нетепловым эффектом.

Под тепловым действием подразумевается интегральное повышение температуры тела или отдельных его частей при общем или локальном облучении. По своим биофизическим свойствам ткани организма неоднородны, поэтому может возникнуть неравномерный нагрев на границе раздела с высоким и низким содержанием воды. Это может привести к образованию стоячих волн и локальному перегреву ткани, особенно с плохой терморегуляцией (хрусталик глаза, желчный пузырь, кишечник).

Нетепловой эффект проявляется в виде омертвления, кровоизлияния, изменения структуры клеток, расстройства питания тканей и организма в целом.

Влияние ЭМП на организм зависит от таких физических параметров как длина волны, интенсивность излучения, режим облучения – непрерывный или прерывистый, а также от продолжительности воздействия, наличия усугубляющих факторов – повышенная температура воздуха, наличие рентгеновского излучения, шума и др., которые способны изменять сопротивляемость организма к действию ЭМП.

Наиболее опасными для человека являются ЭМП высокой и сверхвысокой частот. Критерием оценки степени воздействия на человека ЭМП служит количество поглощенной тканями организма электромагнитной энергии, при пребывании в электрическом поле. Величина поглощенной человеком энергии зависит от квадрата силы тока, протекающего через его тело, времени пребывания в электрическом поле и проводимости тканей человека.

НОРМИРОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭМП

РАДИОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА

В соответствии с ГОСТ 12.1.006-84 напряженность ЭМП радиочастот в диапазоне 0,06 – 300 МГц на рабочих местах нормируется по напряженности электрической и магнитной составляющих. Предельно допустимые уровни (ПДУ) в соответствии с СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 по электрической и магнитной составляющим приведены в приложении 1.

В области сверхвысоких частот f > 300 МГц нормируемой величиной является плотность потока энергии (ППЭ) – количество энергии падающей на единицу площади поверхности, Вт/м² или в производных единицах: мВт/см², мкВт/см². Предельно допустимые значения плотности потока энергии ЭМП СВЧ-диапазона на рабочих местах приведены в приложении 2.

Предельно допустимые значения ППЭ ЭМП в диапазоне частот 300 МГц – 300 ГГц определяют исходя из допустимой энергетической нагрузки и времени воздействия по формуле:

ППЭпд = К ∙ ЭН/Т, (2.1)

где ППЭпд – предельно допустимое значение плотности потока энергии, Вт/м²;

ЭН – предельно допустимая величина энергетической нагрузки;

ЭН = 2Вт·ч/м²;

К – коэффициент ослабления биологической эффективности;

К = 1 – для всех случаев воздействия, исключая облучение от вращающихся и сканирующих антенн;

К = 10 – для случаев облучения от вращающихся и сканирующих антенн с частотой вращения или сканирования не более 1 Гц и скважностью не менее 50;

Т – время пребывания в зоне облучения за рабочую смену, ч.

Во всех случаях максимальное значение ППЭпд не должно превышать величины 10 Вт/м² (1000 мкВт/см²).

ОСНОВНЫЕ МЕРЫ И СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ОТ СВЧ ИЗЛУЧЕНИЙ

3.1. Организационные меры

1. К работе на установках СВЧ не допускаются лица моложе 18 лет.

2. Длительность рабочей смены 6 часов.

3. Дополнительный отпуск 12 дней.

3.2. Технические меры и средства

Защитные меры от действия ЭМП сводятся, в основном, к применению защитного экранирования, дистанционного управления устройствами, излучающими ЭМ волны, средств индивидуальной защиты.

Защитные экраны делят на:

- отражающие излучение;

- поглощающие излучение.

К первому типу относят сплошные электропроводные экраны - экраны из металлической сетки, из металлизированной ткани. Ко второму типу экраны из радиопоглощающих материалов: вода, карбонильное железо.

К средствам индивидуальной защиты (CИ3) относят спецодежду, выполненную из металлизированной ткани – защитные халаты, фартуки, накидки с капюшоном, перчатки, а также защитные очки (при интенсивности выше 1мВт/см²), стекла которых покрыты слоем полупроводниковой окиси олова, или сетчатые очки в виде полумасок из медной или латунной сетки.

ЛАБОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА

4.1. Описание стенда

Внешний вид стенда представлен на рис. 4.1.

Рис.4.1. Схема лабораторного стенда.

На столешнице 1 размещены: СВЧ излучатель 3 (источник излучения) и координатное устройство 4. Координатное устройство 4 регистрирует положение датчика 5 в СВЧ поле по осям "X", "Y" Координата "Z" определяется по шкале, нанесенной на измерительную стойку 6, по которой датчик 5 может свободно перемещаться. Датчик 5 выполнен в виде полуволнового вибратора, рассчитанного на частоту 2,45 ГГц и состоящего из диэлектрического корпуса, вибраторов и СВЧ диода. Координатное устройство 4 выполнено в виде планшета, на который нанесена координатная сетка. Планшет приклеен непосредственно к столешнице 1. Стойка 6 изготовлена из диэлектрического материала (органического стекла), чтобы исключить искажение распределения СВЧ поля. Сигнал с датчика 5 поступает на мультиметр 7, размещенный на свободной части столешницы. На столешнице 1 имеются гнезда для установки сменных защитных экранов 2. Экраны выполнены из следующих материалов: сетка из оцинкованной стали с ячейками 50 мм, сетка из оцинкованной стали с ячейками 10 мм, лист железный; полистирол; резина, размещены под столешницей.

4.2. Требования безопасности при выполнении лабораторной работы

4.2.1. К работе допускаются студенты, ознакомленные с устройством лабораторного стенда, принципом действия и мерами безопасности при проведении лабораторной работы.

4.2.2. Запрещается находиться напротив работающего излучателя, тем более смотреть в него.

4.2.3. Запрещается самостоятельно регулировать или ремонтировать СВЧ-излучатель. Ремонт должен производиться только специалистами.

4.2.4. СВЧ-излучатель должен быть заземлен.

4.2.5. Рекомендуется отключать СВЧ излучатель на время перемещения датчика по координатной сетке.

Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 619; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!