Гранично припустимої РІВНІ (ПДУ) ВПЛИВУ
ПОСТІЙНИХ МАГНІТНИХ ПОЛІВ ПРИ РОБОТІ З МАГНІТНИМИ
ПРИСТРОЯМИ І МАГНІТНИМИ МАТЕРІАЛАМИ
1. Загальні положення
1.1. Справжні ПДУ поширюються на постійні магнітні поля (ПМП) при різних умовах впливу їх на організм людини (безперервному, переривчастий).
1.2. МП збуджується різними магнітними пристроями: електромагнітами, соленоїдами, імпульсними установками полупериодного або конденсаторного типу, литими і металокерамічними магнітами. Найбільш висока напруженість МП зазначається в зазорі електромагнітів та інших пристроїв, що збуджують МП, а також в робочій точці литих і металокерамічних магнітів. Напруженість МП в робочій зоні знижується при видаленні від центру магнітного пристрою або робочої точки штучного магніту.
1.3. Особи, що працюють з магнітними пристроями, піддаються впливу МП. Різні ділянки тіла відчувають дію МП різної інтенсивності.
1.4. Ступінь впливу МП на працюючих залежить від максимальної напруженості МП в робочому просторі пристрою або робочій точці штучного магніту, розташування робочого місця і режиму праці.
1.5. При постійній роботі в умовах впливу МП, що перевищують ПДУ, можуть виникнути розлади здоров'я працюючих. Найбільш часто розвиваються порушення з боку нервової, серцево-судинної систем, зовнішнього дихання, травного апарату, деяких біохімічних показників крові і сечі, а також морфологічного складу периферичної крові і РОЕ. У початковому періоді розвитку патологічного процесу зміни носять компенсований характер. У цій стадії захворювання під впливом амбулаторно-поліклінічного лікування відзначається позитивна динаміка, при переході в субкомпенсированной стан може виникнути необхідність в стаціонарному лікуванні і визначенні ступеня працездатності.
1.6. Для попередження несприятливого впливу МП на працюючих необхідно здійснювати заходи захисту, профілактики і не допускати перевищення справжніх ПДУ.
1.7. Дія цих ПДУ поширюється на проектування, монтаж та експлуатацію магнітних установок і магнітних матеріалів великий індукції на всіх підприємствах незалежно від їх відомчої приналежності.
2. Гранично допустимі рівні
2.1. Напруженість ПМП на робочому місці не повинна перевищувати 8 кА / м (система СІ) або 100 Е (система СГС).
3.1. Фізичні одиниці вимірювання
3.1.1. Основними характеристиками МП є: напруженість - Н, магнітна індукція - В, а також магнітний потік - Ф.
3.1.2. Напруженістю (векторна величина) називається сила, з якою МП діє на одиницю <.> провідника з силою струму в одну одиницю, розташованого перпендикулярно напрямку магнітних силових ліній.
Напруженість МП в системі СГС вимірюється в ерстедах (Е), в системі СІ - в амперах на метр (А / м):
1 А / м = 4 пі 10 Е = 0,125 Е,
3.1.3. Магнітна індукція пов'язана з напруженістю зовнішнього магнітного поля - Н рівнянням У = мю Н <*>. Одиницею індукції в системі СГС є гаус (Гс), в системі СІ - тесла (Тл):
<*> Магнітна проникність повітря практично приймається рівною одиниці. Тому індукція і напруженість в повітрі чисельно рівні; напруженість МП, виражена в ерстедах, чисельно дорівнює індукції в гаусах.
3.1.4. Магнітний потік Ф через будь-якої контур визначається твором магнітної індукції В на площу S цього контуру і на косинус кута між напрямком поля і нормаллю до поверхні контуру: Ф = В х Cos альфа.
Одиницею магнітного потоку в системі СГС є Максвелл (Мкс). В системі СІ - вебер (Вб):
3.1.5. При гігієнічній оцінці умов праці в зоні МП необхідно мати дані про інтенсивності, які слід визначати шляхом вимірювання.
3.2. Вимірювальні прилади
3.2.1. Методи вимірювання постійних МП включають різні способи визначення величини магнітного потоку, магнітної індукції в речовині і напруженості МП в повітрі.
Визначення магнітних характеристик постійного МП найбільш часто на виробництві та в наукових дослідженнях ґрунтується на наступних його властивості:
1) здатності порушувати індукційні струми;
2) відхиляти намагнічену стрілку;
3) відтворювати ефект Холла (виникнення різниці потенціалів між довгими кінцями платівки, вздовж якої проходить струм, платівка поміщається перпендикулярно до ліній зовнішніх МП).
3.2.2. На основі першого способу реєстрація магнітного потоку здійснюється вимірювальними котушками з одним шаром дротяної обмотки. Розмір і форма котушки відповідають простору, в якому виконуються вимірювання. Провід від котушки до вимірювального приладу сплітаються разом по всій їх довжині. Котушка з допомогою цих проводів з'єднується з вимірювальним приладом - балістичним гальванометром марки М-197/1 і М-197/2 або флюксметра (міллівеберметром) марки М-119 і М-119Т.
Баллистический гальванометр характеризується великим періодом власних коливань (від <.> 30 в с) і має досить високою точністю вимірювання +/- 3%.
У практиці заводських лабораторій найбільшу перевагу віддається міллівеберметру. точність якого +/- 2,5%.
Для визначення магнітного потоку і магнітної індукції вимірювальну котушку поміщають в МП перпендикулярно силовим лініям, потім її видаляють за межі поля або котушку повертають на 90 °. При цьому спостерігається відхилення стрілки приладу.
Підрахунок магнітного потоку здійснюється за формулою:
Ф - вимірюваний магнітний потік;
З - постійна приладу в міллівеберах на одиницю шкали приладу;
альфа - початкові показання приладу;
альфа - максимальне відхилення стрілки приладу;
N - число витків вимірювальної котушки.
Для визначення магнітної індукції, а для повітря - напруженості МП
слід користуватися формулою:
В - магнітна індукція в МВБ / кв. см;
Ф - магнітний потік в МВБ і
S - площа вимірювальної котушки в кв. см.
Для котушок, намотаних в один шар на каркас діаметром 3, 6 мм і вище,
ефективний діаметр визначається за формулою:
d - діаметр між внутрішніми поверхнями обмотки;
d - діаметр між зовнішніми поверхнями обмотки.
Тоді ефективна площа поперечного перерізу набирає вигляду:
Ефективну площу багатошарової котушки доцільніше визначати дослідним шляхом, а не розраховувати.
3.2.3. Прилади, засновані на другому властивості постійного МП, звуться магнетометр або ерстедометров. Напруженість поля за допомогою їх визначають по куту відхилення намагніченою стрілки, що обертається на осі з пружиною, тобто за величиною моменту сил, що повертають стрілку в певній точці простору. З цією метою може бути використаний магнітний компас, в якому стрілку попередньо з'єднують з пружиною і градуируют в МП відомої величини. Помилка в вимірі магнетометр не виходить за межі +/- 5,0%.
3.2.4. На ефекті Холла заснований пристрій вимірювача магнітної індукції типу Е-113, або коротко ІМІ-3, точніше цей ефект використовується в датчиках цього приладу.
Прилад ІМІ-3 оснащений двома датчиками "С" - для вимірювання магнітної індукції соленоїда і "М" в зазорі електромагніту. Датчик Холла в зоні "С" розташований перпендикулярно осі зонда "М", лежить в площині, паралельній осі зонда. Датчик "С" призначений для вимірювання магнітної індукції в межах від 100 до 3000 Е. а "М" - від 100 до 16000 Е.
Датчики поміщаються в поле перпендикулярно силовим магнітним лініям. від
освітлювальної мережі через трансформатор приладу на датчик подається зовнішнє
напруга, а перпендикулярно до напрямку цього струму від датчика відводиться
напруга Холла до підсилювача на напівпровідниках для його вимірювання.
Оптимальний температурний режим приладу знаходиться в інтервалі: 20 +/- 5,
проте він може працювати з відповідними поправками (+/- 3,0% на 10 °) від
-30 до + 50 °. При оптимальній температурі похибка приладу складає
+/ - (1,5 + ---)% для датчика "М" в усьому його діапазоні вимірювань і для
Зазначені прилади виготовляються в Ленінграді на заводі "Вібратор", а також в Києві на заводі "Точелектроприлад".