191
тивного освещения невозможно без рациональных светильников. Электрический светильник – совокупность источника света и осве-
тительной арматуры.
Назначение арматуры:
–рациональное использование светового потока;
–защита глаз работающих от слепящего действия света;
–защита источника света от механических повреждений;
–защита источника света от действия пожароопасных, взрывоопасных газов, паров, пыли и от влажности.
К основным характеристикам светильников относятся:
Коэффициент полезного действия– отношение светового потока светильника к световому потоку лампы:
КПД = Фсв Фл , |
(5.14) |
Защитный угол – степень защиты глаз работающих от слепящего действия лампы. Это угол между горизонталью и линией, соединяющей нить накала (поверхность лампы) с противоположным краем отражателя
(арматуры).
Кривые силы света определяют распределение светового потока све-
тильника в пространстве. По распределению светового потока в -про странстве светильники бывают (рис. 5.4) [12]:
–прямого света – в нижнюю полусферу направляют более 80 % светового потока;
–преимущественного прямого света – 60-80 % светового потока;
–равномерно рассеивающего света – в равных количествах распределяют световой поток между верхней и нижней полусферами(пример, светильники в виде «шаров» в коридорах);
–преимущественно отраженного света– в верхнюю полусферу направленно 60-80 % (там, где требуется работа повышенной точности);
–отраженного света – в верхнюю полусферу направлено более80 % светового потока (при работах высокой точности в конструкторских бюро, работа на компьютере).
Рис. 5.4 – Распределение светового потока светильниками – а; защитный угол (a ) светильника с лампами накаливания и газоразрядными лампами высокого давления – б; люминесцентными лампами – в
По исполнению бывают:
– открытого типа (используются в сухих, чистых помещениях);
192
–закрытого типа (арматура защищает от проникновения крупной
пыли);
–защищенного типа – лампа отделена от внешней среды оболочкой, допускающей свободный проход воздуха;
–пылезащищенные – оболочка не допускает проникновения внутрь светильника тонкой пыли;
–влагозащищенные – корпус и патрон противостоят воздействию влаги и обеспечивают сохранность изоляции вводных проводов, в исполнении повышенной надежности против взрыва;
–взрывозащищенные – делятся на взрывонепроницаемые (оболочка светильника выдерживает полное давление взрыва, продукты горения должны выходить из светильника через щели охлажденными), повышенной надежности против взрыва(исключают возникновение искры, электрической дуги или опасных температур на поверхности светильника).
5.6. Измерение освещенности
Для измерения освещенности используются люксметры рис5.5 типа Ю-116, Ю-117, «Testo 540», «Testo 545», AR813 и AR 823, «Аргус-01»,
АТТ-1508, МТ-4007, MS6610; яркости – люксметры-яркомеры типа «Ар-
гус-02», «Аргус-07», «ТЕС-693», «ТКА-04/3», «Аргус-12»; люксметры-
пульсаметры типа БЖ1/1м, «Аргус-7», люксметр-яркомер-термогигрометр ТКА-ПКМ.
Рис. 5.5. Приборы для измерения светотехнических характеристик
С их помощью можно определить величину коэффициентов отражения и пульсации, контраста объекта различения с фоном и показателя ослепленности. Принцип действия люксметров основан на фотоэлектрическом эффекте. При освещение фотоэлемента в цепи соединенного с ним
193
гальванометра возникает фотопоток, обусловливающий отклонение стрелки миллиамперметра, шкалу которого градуируют в люксах. Для использования в люксметрах наиболее пригоден селеновый фотоэлемент, так как его спектральная чувствительность близка к спектральной чувствительности глаза.
Освещенность в диапазоне от 0 до 100 лк измеряют открытым фотоэлементом без насадок. Использование насадок различных типов(обозначаемых К, М, Р, Т) расширяет диапазон измерений освещенности до 100 000 лк. Для измерения яркости используют яркомеры, с пределом измерения до 200 000 кд/м2.
5.7. Инфракрасное излучение
Инфракрасное излучение генерируется любым нагретым телом, температура которого определяет интенсивность и спектр излучаемой электромагнитной энергии. Нагретые тела, имеющие температуру выше 100 oС, являются источником коротковолнового инфракрасного излучения.
Измерение интенсивности тепловых излучений иначе называют актинометрией (от греческих слов асtinos – луч и metrio – измеряю), а прибор, с помощью которого производят определение интенсивности излучения, называется актинометром.
В зависимости от длины волны изменяется проникающая способность инфракрасного излучения. Наибольшую проникающую способность имеет коротковолновое инфракрасное излучение(0,76-1,4 мкм), которое проникает в ткани человека на глубину в несколько сантиметров. Инфракрасные лучи длинноволнового диапазона(9-420 мкм) задерживаются в поверхностных слоях кожи.
Биологическое действие инфракрасного излучения. Воздействие инфракрасного излучения может быть общим и локальным. При длинноволновом излучении повышается температура поверхности тела, а при коротковолновом - изменяется температура легких, головного мозга, почек и некоторых других органов человека.
Значительное изменение общей температуры тела(1,5-2 °С) происходит при облучении инфракрасными лучами большой интенсивности. Воздействуя на мозговую ткань, коротковолновое излучение вызывает «солнечный удар». Человек при этом ощущает головную боль, головокружение, учащение пульса и дыхания, потемнение в глазах, нарушение координации движений, возможна потеря сознания. При интенсивном облучении головы происходит отек оболочек и тканей мозга, проявляются симптомы менингита и энцефалита.
При воздействии на глаза наибольшую опасность представляет -ко ротковолновое излучение. Возможное последствие воздействия инфракрасного излучения на глаза - появление инфракрасной катаракты.
194
Тепловая радиация повышает температуру окружающей среды, ухудшает ее микроклимат, что может привести к перегреву организма.
Источниками инфракрасного излучения в производственных усло-
виях являются:
– плавильные, нагревательные печи и другие термические устрой-
ства;
–нагретые или расплавленные металлы;
–переход механической энергии в тепло(привода основного техно-
логического оборудования);
–перехода электрической энергии в тепловую и т. п.
Около 60% тепловой энергии распространяется в окружающей среде путем инфракрасного излучения. Лучистая энергия, проходя почти без потерь пространство, снова превращается в тепловую. Тепловое излучение не оказывает непосредственного воздействия на окружающий воздух, свободно пронизывая его.
Производственные источники лучистой теплоты по характеру излучения можно разделить на четыре группы:
1.с температурой излучающей поверхности до 500 oС (наружная поверхность печей и др.); их спектр содержит инфракрасные лучи с длиной волны 1,9-3,7 мкм;
2.с температурой поверхности от 500 до 1300 oС (открытое пламя, расплавленный чугун и др.); их спектр содержит преимущественно инфракрасные лучи с длиной волны 1,9-3,7 мкм;
3.с температурой от 1300 до 1800 oС (расплавленная сталь и др.); их спектр содержит как инфракрасные лучи вплоть до коротких с длиной волны 1,2-1,9 мкм, так и видимые большой яркости;
4.с температурой выше 1800 oС (пламя электродуговых печей, сва-
рочных аппаратов и др.); их спектр излучения содержит, наряду с инфракрасными и видимыми, ультрафиолетовые лучи.
Основные мероприятия, направленные на снижение опасности воздействия инфракрасного излучения, состоят в следующем:
1.Снижение интенсивности излучения источника(замена устарев-
ших технологий современными и др.).
2.Защитное экранирование источника или рабочего места(создание экранов из металлических сеток и цепей, облицовка асбестом открытых проемов печей и др.).
3.Использование средств индивидуальной защиты(использование
для защиты глаз и лица щитков и очков со светофильтрами, защита поверхности тела спецодеждой из льняной и полульняной пропитанной -па русины).
4. Лечебно-профилактические мероприятия (организация рациональ-
ного режима труда и отдыха, периодические медосмотры и др.).
5.8. Ультрафиолетовое излучение
195
Естественным источником ультрафиолетового излучения(УФИ) является Солнце. Невидимые ультрафиолетовые (УФ) лучи появляются в источниках излучения с температурой выше 1500 oС и достигают значительной интенсивности при температуре более2000 oС. Искусственными источниками УФИ являются газоразрядные источники света, электрические дуги (дуговые электропечи, сварочные работы), лазеры и др.
Биологическое действие ультрафиолетового излучения. Различа-
ют три участка спектра ультрафиолетового излучения, имеющего различное биологическое воздействие. Слабое биологическое воздействие имеет ультрафиолетовое излучение с длиной волны0,39-0,315 мкм. Противорахитичным действием обладают УФ-лучи в диапазоне0,315-0,28 мкм, а ультрафиолетовое излучение с длиной волны0,28-0,2 мкм обладает способностью убивать микроорганизмы.
Для организма человека вредное влияние оказывает как недостаток ультрафиолетового излучения, так и его избыток. Воздействие на кожу больших доз УФ-излучения приводит к кожным заболеваниям(дерматитам). Высокому воздействию подвергаются люди работающие с копиро- вально-множительной техникой, гигиенические требования к организации работ приведены [18]. Повышенные дозы УФ-излучения воздействуют и на центральную нервную систему, отклонения от нормы проявляются в виде тошноты, головной боли, повышенной утомляемости, повышения температуры тела и др.
Ультрафиолетовое излучение с длиной волны менее0,32 мкм отрицательно влияет на сетчатку глаз, вызывая болезненные воспалительные процессы. Уже на ранней стадии этого заболевания человек ощущает боль и чувство песка в глазах. Заболевание сопровождается слезотечением, возможно поражение роговицы глаза и развитие светобоязни(«снежная» бо-
лезнь). При прекращении воздействия ультрафиолетового излучения на глаза симптомы светобоязни обычно проходят через 2-3 дня.
Недостаток УФ-лучей опасен для человека, так как эти лучи являются стимулятором основных биологических процессов организма. Наиболее выраженное проявление «ультрафиолетовой недостаточности» – авитаминоз, при котором нарушается фосфорно-кальциевый обмен и процесс костеобразования, а также происходит снижение работоспособности и - за щитных свойств организма от заболеваний. Подобные проявления харак-
терны для осенне-зимнего периода при значительном отсутствии -есте ственной ультрафиолетовой радиации («световое голодание»).
В осенне-зимний период рекомендуется умеренное, под наблюдением медицинского персонала, искусственное ультрафиолетовое облучение
эритемными люминесцентными лампами в специально оборудованных помещениях – фотариях. Искусственное облучение ртутнокварцевыми лампами нежелательно, так как их более интенсивное излучение трудно нормировать.