CC BY
7
УДК 613.481/.4821612.521/.55
НЕПРЕРЫВНАЯ РЕГИСТРАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ 0
ПОДОДЕЖНОГО МИКРОКЛИМАТА
Проф. И. Д. Карцев, канд. физико-математических наук М. Б. Фридзон, канд. мед. наук С. А. Полиевский
Институт гигиены детей и подростков Министерства здравоохранения СССР, Москва
Как известно, устойчивость пододежного микроклимата в различной одежде в меняющихся условиях внешней среды является важным фактором при оценке того и другого. Особую ценность представляют наблюдения в динамике. Однако литературные данные по этому вопросу отсутствуют. Полноценное изучение климата пододежного пространства затруднено из-за несовершенства аппаратуры, измеряющей влажность малых объемов воздуха.
Исходя из важности динамического исследования пододежного микроклимата и требований к измерительной аппаратуре, мы предлагаем прибор, позволяющий регистрировать в течение длительного срока одновременно н 3 параметра: температуру кожи, температуру воздуха пододежного пространства и относительную влажность в нем. Измерительная аппаратура состоит из датчиков, регистрирующего устройства и блока питания (рис. 1). В качестве датчиков температуры пододежного пространства и кожи использованы терморезисторы ММТ-1 с номинальным сопротивлением 12 ком, представляющие собой миниатюрные цилиндры длиной 10 мм и диаметром 1,2 мм. Температурный коэффициент сопротивления этих терморезисторов равен 4% на 1°. Они проградуированы в специальном термостате по образцовому платиновому термометру сопротивления. Градуировочные кривые получены в диапазоне температуры от 15 до 45°.
В качестве датчика влажности использован датчик деформационного типа с чувствительным л элементом из золотобитной пленки. Принцип действия датчика сорбционный. Толщина чувствительного элемента равна 5 -ил, диаметр 49 мм. Изменения относительной влажности преобразовываются в изменения электрического сопротивления датчика в пределах 2—13 ком. Градуировка датчика влажности выполнена в гигростате типа ПО-34 по аспирационному психрометру Ассмана. Градуировочная кривая получена от 15 до 100% относительной влажности.
Измеряемые параметры регистрировались с помощью 3-точечного электронного потенциометра ЭПП-09 (/) со шкалой на 10 мв. Блок питания (6) представляет собой источник постоянного напряжения, нагруженный небольшим сопротивлением, напряжение с которого, равное 0,2 в, подается в цепь датчика. Питающее напряжение регулируется с помощью реостата (7). Изменения падения напряжения на датчиках температуры воздуха (2), кожи (3) и влажности воздуха (4), зависящие от измеряемого параметра, снимаются с соответствующего высокостабильного сопротивления (8), имеющего номинал 100 ом через коммутатор ЭПП-09 (5), и регистрируются на ленте самописца.
Градуировка аппаратуры осуществлялась в 2 этапа. Датчики градуировались в системе: измеряемый параметр (температура, влажность) — электрическое сопротивление (рис. 2). Регистрируемая аппаратура градуирова- ¿у лась по сопротивлению с помощью магазина сопротивлений класса 0,05,
схема прибора для комплексной регистрации параметров пододежного микроклимата. Описание в тексте.
подключаемого вместо датчиков. Градуировочные кривые представляют собой экспоненциальные зависимости (рис. 3). Такая система градуировки позволяет сделать датчики взаимозаменяемыми. Параметры могут регистрироваться автоматически в течение любого заданного времени как в состоянии покоя, так и при физической нагрузке. Погрешность регистрации температуры не превышает ±0,075°, погрешность регистрации относительной влажности не превышает ±2,5%.
ит1/
Рис. 2. Градуировочные кривые датчиков.
На оси ординат — температура (в гра-дусах) и относительная влажность (в %); на оси абсцисс — электрическое сопротивление (в ком)-, / — гра-дуировочная кривая датчика температуры пододежиого воздуха: 2 — гра-дуировочиая кривая датчика влажности воздуха; 3 — градуировочная кривая датчика температуры кожи.
Рис. 3. Градуировочные кривые каналов регистрирующей аппаратуры.
На оси ординат — разметка ленты самописца ЭПП-09: на оси абсцисс — электрическое сопротивление (в ком); / — градуировочная кривая канала регистрации пододежной температуры; 2 — градуировочная кривая канала регистрации влажности пододежного воздуха; 3 — градуировочная кривая канала регистрации температурь: кожи.
С помощью предлагаемой аппаратуры проведены динамические наблюдения пододежного микроклимата в покое и при физической работе различной мощности и длительности на велоэргометре. Датчики размещали в области нижней части груди под 2 слоями одежды (майка и рубашка). Исследования проводились в помещении при постоянных показателях воздушной среды, соответствующих зоне комфорта. При длительном изучении показателей микроклимата (6 наблюдений) в покое и комфортных условиях (от 1 до 2 часов) температура кожи колебалась в пределах 30—34,1°, пододежного воздуха — от 27,8 до 32,5°; диапазон изменений относительной влажности был от 26 до 41 %. Большие колебания относительной влажности подтверждают значение потоотделительной системы в поддержании теплового баланса. Судя по результатам исследования на велоэргометре, при разных режимах физической работы имеется много общего в динамике показателей микроклимата.
Предложенная методика может помочь в выяснении адаптационной перестройки терморегуляции при физических нагрузках, а также при исследовании температурно-влажностных разрезов с целью определения видов ткани и конструирования одежды для нужд промышленности и спорта. Для последнего понадобится простое увеличение числа записывающих каналов в сочетании с изучением самой потоотделительной реакции.
Поступила 22/1У 1971 г.
