CC BY
4
рокалькулятора «Электроника БЗ-21». — Сыктывкар, 1980.
4. Кендэл М. Временные ряды: Пер. с англ. — М., 1981.
5. ОСТ П 296.019—78. ССБТ. Аэроионизаторы и методы компенсации аэрононной недостаточности. — М., 1979.
6. Санитарно-гигиенические нормы допустимых уровней ионизации воздуха производственных и общественных
помещений: СН 2152—80 / Минздрав СССР: Введ. 12.02.80. —М„ 1980.
7. Смирнов В. В. // Труды ин-та экспериментальной метеорологии. — М.. 1983. —Вып. 30/104. —С. 64—67.
8. Шандала М. Г. Ионизация воздуха как неблагоприятный фактор окружающей среды. — Киев, 1974.
Поступила 30.11.88
УДК 613.647:621.791.751-07
Я. В. Максименко
ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ ПРИ КОНТАКТНОЙ ЭЛЕКТРОСВАРКЕ
Харьковский НИИ гигиены труда и профзаболеваний
В настоящее время в машиностроении широко применяются машины контактной сварки электрическим током частотой 50 Гц различных типов и назначения. При их работе в производственных условиях создаются импульсные магнитные поля (МП) в виде кратковременных повторяющихся импульсов, состоящих из одного или более периодов синусоидальных колебаний искаженной формы. Источниками МП служат элементы сварочного контура контактных машин.
При решении вопросов рационального размещения рабочих мест сварщиков и контрольно-из-мерительной аппаратуры возникает необходимость в оценке МП в рабочей зоне.
В настоящее время приборы, предназначенные для измерения амплитудного значения напряженности МП с длительностью импульса от 0,02 до нескольких десятков секунд, промышленностью не выпускаются. В связи с этим была поставлена задача разработать методику измерения МП в производственных условиях с применением магнитометрических преобразователей и регистрирующих устройств, серийно выпускаемых промышленностью.
В качестве преобразователя МП могут быть применены приборы, основанные на гальваномагнитных явлениях в полупроводниках, индукционные катушки и др. Однако первые имеют ряд недостатков по сравнению с индукционными преобразователями: значительное влияние на их работу оказывает температура окружающей среды, они требуют наличия специального источника тока смещения, обладают недостаточной механической прочностью и имеют малое выходное напряжение сигнала. Вторые позволяют получить большую амплитуду выходного напряжения, имеют высокую механическую прочность и температурную стабильность, просты в изготовлении [1,3].
Таким образом, для измерений напряженности МП в производственных условиях наиболее приемлемыми являются индукционные преобразователи с регистрирующими устройствами.
Исследования показали, что при различных видах контактной электросварки МП имеет выс-
шие гармонические составляющие. Поэтому для исключения частотной зависимости преобразователя на выход подключается корректирующий фильтр (интегрирующая цепь). Установлено, что в диапазоне частот от 0,05 до 1 кГц с учетом коррекции получается достаточно линейная чаг стотная характеристика преобразователя. *
Конструктивно преобразователь представляет собой жесткий каркас из изоляционного материала для размещения обмотки, число витков которой выбирается в соответствии с чувствительностью регистрирующего устройства на выходе интегрирующей цепи. При этом погрешность измерения определяется основной погрешностью регистрирующего устройства. При использовании в качестве ригистрирующего устройства электронного осциллографа величина изображения по вертикали должна находиться в рабочей части экрана с точностью ±5—10 %; если для этой цели применяется аналоговый импульсный вольтметр, отклонение указателя должно быть во второй половине шкалы, если цифро^ вой импульсный вольтметр, число разрядов в показаниях должно быть не менее 3.
Для уменьшения погрешности измерения, обусловленной помехами, соединение измерительной катушки с интегрирующей цепыо и регистрирующим устройством осуществляется экранированным проводом. Для этого ее выводы свиваются, втягиваются в экранированную оплетку, к которой припаивается наружный вывод катушки. Преобразователь укрепляется на выносной штанге длиной не менее 0,5 м, выполненной из неферромагнитных материалов.
Градуировка индукционного преобразователя сводится к определению постоянной (к) путем измерения напряжения на нем при введении в магнитное поле катушек Гельмгольца [2].
С целыо снижения погрешности при измерении амплитудного значения напряженности МП интегрирующая цепь должна отвечать следующим требованиям: конденсатор должен иметь малый ток утечки; резистор должен быть стабильным, непроволочиым; температурный коэффициент конденсатора и резистора — малым; величина
сопротивления интегрирующей цепи должна быть в 5—10 раз меньше входного сопротивления регистрирующего устройства, а постоянная времени— в 10 раз и более превышать длительность импульса МП [1]. Выходным сигналом индукционного преобразователя интегрирующей цепи является импульс напряжения, повторяющий форму измеряемого МП. Поэтому в качестве регистрирующего устройства могут быть использованы импульсный вольтметр (аналоговый или цифровой) или электронный осциллограф с входным сопротивлением не менее 1 МОм. Последний позволяет также измерять Длительность» форму импульса. Вольтметры должны измерять импульсы, состоящие из одного и более периодов синусоидального напряжения частотой 50 Гц (искаженная форма синусоида, коэффициент гармоник 10—15%), а осциллографы — работать в ждущем режиме развертки с полосой воспроизводимых частот от единиц до сотен килогерц.
Напряженность измеряемого МП (Н, А/м) (определяется измеренным амплитудным значением напряжения (и, В) на конденсаторе интегрирующей цепи (т=ИС, Ом-Ф) и измерительной катушки (к, м2), т. е. Н = 1?Си/1,2 к.
В производственных условиях удобно пользоваться графиком зависимости напряженности МП от напряжения на конденсаторе, построенном для постоянных тик.
Использование при исследованиях измерительной катушки диаметром 0,11 м с числом витков 500, к=0,06 м2, интегрирующей цепи (И = = 51 кОм, С = 1 мкФ) и осциллографа с чувст-
вительностью I мВ/см позволяет измерить амплитудные значения напряженности МП в пределах 0,34—200 кА/м. При этом суммарная погрешность измерений не превышает ±15 %•
В условиях эксплуатации машин контактной электросварки переменным током обслуживающий персонал может находиться в любой точке у оборудования, поэтому измерения должны выполняться в различных местах рабочей зоны с целью определения максимально возможной напряженности. При измерении индукционный преобразователь вносят в исследуемое поле и, ориентируя его в пространстве, добиваются максимальных показаний. Исследования проводят на нескольких уровнях от пола на различных расстояниях от источника поля, согласно методическим указаниям [2]. Для исследований поля с большой длительностью паузы между импульсами производят 3 измерения в 3 взаимно перпендикулярных плоскостях, регистрируют показания в каждой плоскости и определяют результирующее значение вектора напряженности МП.
Литература
1. Бабенко Н. С. //Приборы и техника эксперимента. — 1970. — № 4. — С. 7—16.
2. Методические указания по гигиенической оценке основных параметров магнитных полей, создаваемых машинами контактной сварки переменным током частотой 50 Гц НИИ гигиены труда и профзаболеваний МЗ УССР / Евтушенко Г. И. и др. — Харьков, 1986.
3. Чернышев Е. Т. Магнитные измерения. — М.; Л., 1972.
Поступила 16.09.88
Обзоры
УДК 613.647 + 613.168
Ю. П. Пальцев
БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ И ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ КАК ФАКТОРА ОКРУЖАЮЩЕЙ И ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕД
Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрнсмана
Решение гигиенических проблем, обусловленных воздействием на человека внешних естественных и искусственных постоянных магнитных полей (ПМП), тесно связано со знанием механизмов и общих закономерностей их действия на биологические объекты.
Геомагнитное поле является естественной средой, на фоне которой происходила эволюция и протекает жизнь животных и человека. Магнитное поле Земли претерпевает периодические из-
менения, но в среднем величина его составляет 0,05 мТл. При этом установлено, что организм человека воспринимает и реагирует как на изменения естественного геомагнитного поля, так и на слабые искусственные ПМП, создаваемые в эксперименте или производственных условиях. Регистрируемые при этом определенные функциональные сдвиги, по-видимому, нельзя рассматривать как вредные. Их следует отнести к реакциям восприятия организма [31] в отличие
