CC BY
6
шение пробегов дейтронов в кремнии (32,1 мг/см2) и в фильтре (24,4 мг/см2); р — масса 1 см2 фильтра; 5 — площадь фильтра, см2.
Содержание кремния в воздухе Х2 (в микрограммах на 1 ма) определяли по формуле:
_ Х1-/С-1000 X*— уо I
где X, — содержание кремния в пробах, мг; К — коэффициент пересчета кремния на двуокись кремния 2,14; Vе — объем исследуемого воздуха, приведенный к нормальным условиям, л.
ЛИТЕРАТУРА. КриворучкоФ. Д. — «Гиг. и сан.», 1963, № 2, с. 54— 56. — Козлова Н. П. — «Гиг. труда», 1963, № 10, с. 55—57. — М у м и н о в В. А., Мухамедов С., Султанов Б. и др. — В кн.: Ядернофизические методы анализа и контроля технологических процессов. Ташкент, 1974, с. 50—60. — Перегуд Е. А., Козлова Н. П. — «Ж. аналит. химии», 1954, № 1, с. 47.
Поступила 10/VIII 1977 г.
УДК 613.М4+ 613.164]-07:«81.31
Канд. биол. наук А. Г. Аракелян, Т. П. Куртанджян, канд. техн. наук Д. С. Мелконян, Э. И. Парсаданян
МЕТОД АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ И РАСЧЕТА УРОВНЯ НЕПОСТОЯННОГО ШУМА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ
И ЭЦВМ
Армянский научно-исследовательский институт общей гигиены и профзаболеваний, Ереван
В современной шумометрии вопрос измерения и оценки уровня непостоянного шума занимает особое положение и в методическом отношении представляет определенные трудности. Как известно, уровень звука непостоянного шума изменяется во времени более чем на 5 дБ, что не позволяет однозначно охарактеризовать его, используя обычные методы измерения.
В настоящее время в СССР, странах СЭВ, а также во многих капиталистических странах оценка непостоянного шума производится в эквивалентных уровнях звука LA вкв. Значение LA вкв представляет среднюю величину логарифмически взвешенной суммы всех уровней звука, полученных при считывании по шкале шумомера с корректирующим фильтром А и распределенных по классам с интервалом 5 дБ. Оно позволяет оценить одним числом уровень непостоянного шума и хорошо коррелирует с показателями субъективной реакции как при высоких, так и при низких уровнях воздействующих шумов.
Согласно ГОСТ 20444-75, ГОСТ 20445-75, а также Методическим указаниям № 1133-73 Министерства здравоохранения СССР, исходные данные (не менее 300—900 отсчетов) для расчета LA вкв получают считыванием уровней звука в дБ А с интервалами 2—3 с в течение наиболее шумных 10— 30 мин по максимальному отклонению стрелки прибора при постоянной времени 500 мс. Измеренные уровни распределяют по классам, подсчитывают число отсчетов уровней в каждом классе и после проведения ряда промежуточных вычислений получают окончательный результат.
На измерения и расчет LA вкв в каждой точке требуется в среднем 1 рабочий день при высокой квалификации операторов-счетчиков. Модификация расчетов по номограммам и частным индексам лишь незначительно облегчает трудоемкие вычисления. Следует отметить, что визуальный отсчет уровней по индикатору шумомера в фиксированные короткие промежутки времени, в течение которых оператор к тому же должен переключать пределы изме-
рений прибора в соответствии со значительными колебаниями измеряемых уровней, представляет значительные неудобства в работе, субъективен и вряд ли может претендовать на совершенство. Результаты специально проведенных нами контрольных измерений показали, что подобный метод не обеспечивает получения репрезентативных данных в одномоментных параллельных замерах.
Применение совместно с шумомером статистического анализатора распределения уровней, например типа 4420 фирмы «Брюль и Къер», не исключает участия операторов в промежуточных этапах работы.
Некоторые зарубежные исследователи Ргеес1тап и соавт.) для расчета ЬА 8КВ используют компьютеры, обрабатывающие первичный материал непосредственно с шумомера, самописца или измерительного магнитофона. Однако малодоступность уникального импортного оборудования делает применение этого, безусловно, прогрессивного
метода в повседневной
15
Рис. 1. Схема акустического измерительного тракта записи (А), преобразования и обработки (£>).
М — микрофон: Ш — шумомер; КУ— калибровочное устройство; МАГ — магнитофон: ИУ — измерительный усилитель: Дет — квадратный детектор; АЦП — аналого-цифровой преобразователь; ЭЦВМ — электронно-циф-ровая вычислительная машина.
/
Начало
X
з р
н = о
т~
4 Ввод х,....хп
5 РасчетХ^р
♦
6 Расчет н Ун*Ю1дХср
7-
В РасчетУк
1
Э Н=Н+ 1
Да
1-зв<д^>-—г- рывфме+1 -
•Да
РасчетЫэкв
I
Ю
Т1
54
Нет
РасчетУкср
ПвчатьЫэнВ
Конец
12 Расчет Нкал
13 Печать К кал
М
Расют
| Нонец
Рис. 2. Блок-схема алгоритма расчетов Ьд Экв уровней звука. Объяснения в тексте.
контрольно -измерительной работе практически неприемлемым и, как свидетельствует обширный литературный материал, даже такие большие объемы работы, как измерения и расчет ЬА экв для составления шумовых карт ряда городов СССР, выполнены «ручным» способом с использованием труда операторов-счетчиков (И. Л. Ка-рагодина и соавт.; В. А. Токарев).
В лаборатории акустики нашего института разработан метод автоматического измерения и расчеты эквивалентного уровня звука ЬА 8КВ с использованием магнитной записи и ЭЦВМ. Метод характеризуется высокой точностью и предусматривает использование серийной отечественной аппаратуры. Благодаря полной автоматизации процесса длительность всего цикла измерения и расчета одного значения ЬА 8КВ не превышает 30 мин, что в 10—15 раз ко-
роче «ручного» способа измерений.
С практической точки зрения, работа осуществляется в 2 этапа: 1) регистрация шума на магнитный носитель; 2) обработка данных на ЭЦВМ и получение LA ЭК8 уровня звука. Первый этап осуществляется акустическим измерительным трактом (рис. 1, Л), состоящим из шумо-мера и магнитофона любого типа, параметры которого соответствуют требованиям ГОСТ 12107-74 (на магнитофоны всех групп) или ГОСТ 12392-71 в "части, касающейся магнитофонов I класса. Запись шума на магнитный носитель производится после подачи текста (номер точки, дата, время записи) и сквозного акустического калибровочного сигнала калибратором шумомера. Магнитная запись образует промежуточную память, преимущества которой для регистрации и анализа шумов неоднократно освещались в литературе (Э. И. Денисов). Однако записанный на магнитный носитель шум представляет собой непрерывный аналоговый сигнал. Для получения дискретных значений, отражающих среднеквадратичные значения амплитуд, необходима специальная обработка. С этой целью осуществляется второй этап работы (см. рис. 1, Б): магнитная фонограмма, воспроизводимая магнитофоном, через измерительный усилитель (ИУ) и квадратичный детектор (Дет) с интегрирующей цепочкой (постоянная времени 500 мс) подается на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП), где дискретные равноотстоящие значения сигнала преобразовываются в цифровую форму. Информация, преобразованная в АЦП, поступает непосредственно в ЭЦВМ, обрабатывается в реальном масштабе времени. Контроль работы АЦП осуществляется ЭЦВМ. Блок-схема алгоритма расчетов, реализованного в виде программы, записанной на универсальном языке программирования ЭЦВМ «Наири-2», приводится на рис. 2. Согласно алгоритму, осуществляются 2 режима обработки: калибровка и анализ. Выбор режима определяется числовым значением параметра А, записываемого в определенную ячейку памяти: если А=—1, осуществляется режим калибровки, если А=1, осуществляется режим анализа. Перед запуском режима калибровки в память ЭЦВМ вводятся также следующие числа: At — шаг дискретизации при аналого-цифровом преобразовании (минимальное значение шага 150 мкс), п — число отсчетов, производимых АЦП, согласно оператору 4, Ni — число отсчетов при калибрэвке, N2 — число отсчетов при анализе, В — значение в децибелах уровня огибающей звукового сигнала, задаваемого в качестве калибровочного, значения уровней 118, 113, 108 ... 43, 38 дБ в соответствии с ГОСТ 20445-75, задаваемых для распределения отсчетов в режиме анализа.
Рис. 3. Принцип обработки уровня звука, осуществляемый в режимах калибровки и анализа. Сплошной линией показана уровнеграмма звука. На отрезке от 0 до Т=п-А1 в ЭЦВМ вводится п значений кривой уровня звука с шагом дискретизации ДК Далее в течение отрезка времени 10др (время обработки) выполняются вычислительные операции по обработке введенных данных. Основной предварительной операцией, общей для режимов калибровки и анализа, является вычисление среднего значе-
1 л
ння уровня звука по п отсчетам:х£р = — ^^ . х
I = 1
Благодаря указанной операции уменьшается влияние ошибок измерения на точность определения отсчетов анализируемой кривой. В алгоритме величина хк рассматривается
ср
как величина отсчета уровня звука.
Принцип обработки уровня звука, осуществляемый в режимах калибровки и анализа, показан на рис. 3. Алгоритм обработки состоит из следующих вычислительных операций. Начало алгоритма (оператор 1) запускается внешним импульсом, синхронизирующим начало обработки на ЭЦВМ с началом подачи акустического сигнала. Операторами 2 и 3 осуществляется «обнуление» ячеек: 1 — ячейки, в которой хранится значение индекса К, — текущее значение циклов обработки, 2 — ячеек с номерами от М до М+17, в которых записываются числа отсчетов уровней звука в различных диапазонах. Согласно оператору 4, в ЭЦВМ вводится из АЦП п дискретных отсчетов х", ..., х£ (к — номер цикла) уровня звука, берущихся с шагом дискретизации А1. Согласно оператору 5, вычисляется значение среднего по п отсчетам | *сР = 2 ' ^ ' Согласно оператору б,
измеренное среднее значение переводится в децибелы: вычисляется значение У„=20 ^ Согласно оператору 7, осуществляется дальнейшая обработка в режиме калибровки или анализа. Если А=—1, следующим по порядку выполняется оператор 8, согласно которому осуществляется рас-
к
чет суммы /к =2 Оператор 9 служит счетчиком числа циклов.
£ = 1
Согласно оператору 10, осуществляется ввод новой серии чисел от АЦП (переход к оператору 4), если количество циклов к меньше заданного числа циклов при калибровке Р^. Если пройдено заданное число циклов, выполняется оператор 11, согласно которому вычисляется цифровое значение (относительно единицы) задаваемого при калибровке уровня звука. Согласно оператору 12, вычисляется значение коэффициента калибровки Ккал =
= —В , где кк Ср = -ту—Кк, которое запоминается в определенной ячейке
У к ср "1
памяти и используется в режиме анализа. Согласно оператору 14, вычисляется новое значение А=1, при котором в случае повторного запуска алгоритма осуществляется обработка сигнала в режиме анализа. После оператора 14 выполнение программы прекращается. Следующий этап обработки в режиме анализа вновь начинается с оператора 1, запуск которого синхронизируется с началом подачи анализируемого акустического сигнала. В режиме анализа после оператора 7 выполняется оператор 15, согласно которому величина отсчета уровня звука из относительных единиц переводится в децибелы (г) с учетом коэффициента калибровки 2=Ккад' ^к- Согласно операторам 16—32, определяется один из интервалов уровней звука (<38, 38—43, 43—47..., 93—98, 113—118>118), в которые попадает значение г. В соответствии с этим, согласно операторам 33—50, в ходе циклического выполнения программы, рассчитываются числа отсчетов в заданных интервалах уровней звука. Согласно оператору 51, рассчитывается текущее число циклов к. Согласно оператору 52, осуществляется возврат к оператору 4 (ввод данных из АЦП), если количество циклов меньше заданного числа циклов. Согласно оператору 53, осуществляется расчет значения эквивалентного уровня звука ЬА „кв, дБ А по формуле:
Согласно оператору 54, печатается значение ЬА в децибелах А,, после чего выполнение программы прекращается. Таким образом, осуществляя обработку сигнала в реальном масштабе времени, машина выдает непосредственное значение искомой величины ЬА вкв.
Описанный метод с использованием шумомера Ш-63, магнитофона «Тембр-2» измерительного усилителя У4-28 (У4-12), амплитудно-цифрового
преобразователя Ф-733/2 и малой универсальной цифровой вычислительной машины «Наири-2» апробирован и применен при составлении шумовой карты Еревана.
ЛИТЕРАТУРА. Денисов Э. И. — «Гиг. и сан.», 1962, № 8, с. 50— 54. — Карагодина И. Л., Осипов Г. Л.. Шишкин И. А. Борьба с шумом в городах. М., 1972. — Осипов Г. Л. и др. Градостроительные меры борьбы с шумом. М., 1975. — Токарев В. А. Социально-гигиеническое исследование городского шума и его влияния на организм человека в жилых и административно-общественных зданиях на примере крупнейших городов Казахстана. Автореф. дис. канд. М., 1973.—Freed-man R., Hyde J. R., Reed S. B. — «Environ. Hlth», 1974, v. 82, p. 3—5.— Wesler J. E. — cj. Acoust. Soc. Amer.», 1973, v. 54, p. 985—995.
Поступила 22/VI 1977 r.
УДК 613.31*078:676.858.23«07
Кандидаты мед. наук В. А. Казанцева и М. С. Айзен, доктор мед. наук С. Г. Дроздов, Г. X. Кодкинд
СРАВНЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СПОСОБОВ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЭНТЕРОВИРУСОВ ИЗ ВОДЫ АДСОРБЦИЕЙ НА МЕМБРАННЫХ ФИЛЬТРАХ, ИОНООБМЕННОЙ СМОЛЕ, БЕНТОНИТЕ
Институт полиомиелита и вирусных энцефалитов АМН СССР; Научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана, Москва
Для индикации энтеровирусов в воде — сточной, открытых водоемов, питьевой широко используют методы, основанные на адсорбции вирусных частиц на мембранных фильтрах отечественного производства (В. А. Казанцева и М. С. Айзен), на ионообменной смоле ÄB-17 (E. J1. Ловцевич; Е. Л. Ловцевич и В. Ф. Локтева; М. К. Лепахина), на бентоните (В. П. Ши-робоков). В настоящей работе сопоставлена эффективность этих методов и установлена целесообразность применения каждого из них в зависимости от концентрации вирусов в воде, степени ее загрязненности, трудоемкости операций.
Для исследования были использованы следующие материалы.
1. Образцы водопроводной воды, мутность 30 мг/л, водопроводной воды с добавлением 10 и 50% хозяйственно-бытовых сточных жидкостей (мутность соответственно 50—60 мг/л — I степень загрязненности и 130— 185 мг/л — II степень загрязненности).
2. Вирусы полиомиелита типа I, штамм LSc 2ab; типа II, штамм Р-712; типа III, штамм Leon 12axb; ECHO, типы 7 и 9; СОХ.В, типы 3 и 5. (Получены из музея лаборатории иммунологии Института полиомиелита и вирусных энцефалитов АМН СССР).
3. Культура ткани почек макак резусов, выращенная на поверхности 50-граммового флакона. В 5 стерильных образцов водопроводной воды, воды 1 и 2 степеней загрязненности объемом 5 л вносили вирус в таких дозах, чтобы создать концентрацию 0,05—0,1—0,5—2,5—12,5 БОЕ/мл. Воду перемешивали с помощью мешалки PR-11 фирмы VEB MLW затем разделяли на образцы объемом 1,0 л.
Применялиспособы извлечения энтеровирусов из воды с помощью: 1) мембранных фильтров, ГОСТ 8985-59, размер пор 0,3—0,45 мкм; 2) фильтров АФА-В-18, размер пор 2—3 мкм; 3) системы фильтров АФА-В-18 с мембранным. Все фильтры имели диаметр 35 мм; 4) ионообменной смолы АВ-17-8; 5) 5% бентонита, полученного из Киевского медицинского института.
При концентрировании энтеровирусов на фильтрах их закладывали в держатель Зейца, фильтрацию образцов осуществляли с помощью отрицательного давления в 500 мм рт. ст. При использовании системы фильтров воду пропускали вначале через установку с фильтром АФА-В-18, затем с мем-
