Лабораторные работы по физике

   - нажать кнопку 13 "СБРОС";

   - выждать время (1 мин) и снять  показания стрелки прибора; данные  отсчета получаются путем умножения  показаний прибора на 2 – множитель  установленного поддиапазона "Х 2";

   Если  показания стрелочного прибора  менее 0,5 имп/с, то измерения следует  производить при помощи звукового  индикатора 8. Для этого:

   - переключатель 9 повернуть влево  и установить в положение "ЗВУК",

   - сосчитать количество звуковых  импульсов за время 60 с.

   10. Произвести сброс показаний прибора  кнопкой 13 "СБРОС". В дальнейшем  сброс осуществлять после каждого  замера.

   11. Измерить суммарную мощность  эквивалентной дозы Р_c на расстояниях, указанных в таблице отчета, перемещая подвижную подставку 14 с датчиком 5 по оптической скамье 1.

   Для сокращения до минимума времени работы с открытым источником ионизирующего  излучения рекомендуется заносить результаты измерений Р_c в таблицу отчета в виде: а) при измерении по стрелочному прибору – в делениях шкалы, имп/с; б) при измерении по количеству звуковых импульсов – в импульсах в минуту.

   12. Повторить измерение суммарной  мощности эквивалентной дозы  Р_c на заданных расстояниях. Данные занести в таблицу отчета.

   13. Закрыть контейнер 2 крышкой 3.

   14. Записать в отчет время окончания  работ с открытым контейнером  T₂.

   15. Так как в последующих расчетах  необходимо учитывать величину  естественного радиоактивного фона, то следует также произвести  два раза измерение мощности  дозы естественного фона Р_Ф на максимальном удалении датчика 5 от закрытого контейнера с радионуклидом (30 см).

   Обработка результатов измерений

   1. Вычислить выборочное среднее  результатов измерений мощности  эквивалентной дозы Р:

   

где Р_i – результат i -го измерения Р;  n – число измерений Р_i.

   2. Перевести результаты измерений  мощности эквивалентной дозы  Р в мкЗв/ч, пользуясь градуировочной шкалой (рис.2):

   а) если результат измерений мощности эквивалентной дозы Р получен при звуковой индикации в импульсах в минуту, вычислить количество импульсов за 1 с, и получив Р в имп/с, по градуировочной шкале, определить Р в мкЗв/ч;

   б) если результат измерения Р получен в делениях шкалы, то следует полученное число удвоить (см. п. 9), а далее по градуировочной шкале определить Р в мкЗв/ч. 

   

Рис. 2. Градуировочная шкала 

   3. Вычислить мощность эквивалентной  дозы, создаваемой источником ионизирующего  излучения, на заданных расстояниях Р_ист, мкЗв/ч:

   Р_ист = Р_с – Р_ф. (8.7)

   4. Построить график зависимости  Р_ист  = ¦(R).

   5. Определить продолжительность  облучения при  работе с открытым  контейнером Т, ч:

   Т = Т₂ – Т_1. (8.8)

   6. Рассчитать полученную за время  работы с открытым контейнером  эквивалентную дозу облучения  Н, мкЗв на заданных расстояниях до источника ионизирующего излучения:

   Н = Р_ист·Т.  (8.9)

   7. Определить средненедельный допустимый  уровень облучения кожи Н_доп с учетом величины годового предела эквивалентной дозы для населения (см. табл. 1). Количество рабочих недель в году принять равным 50.

   8. Сравнить величину средненедельного  допустимого уровня облучения  кожи с полученной в ходе  эксперимента эквивалентной дозой  Н и сделать вывод о возможности пребывания людей при данной дозе облучения. 
 

Лабораторная  работа № 9

Исследование  искусственного освещения  на рабочем месте

   Цель работы – изучение количественных и качественных характеристик освещения; оценка влияния типа источника света и цветовой отделки интерьера помещения на освещенность и коэффициент использования светового потока.

   Содержание  работы

   1. Измерить освещенность  на рабочем месте  при использовании  различных источников  света и сравнить  с нормируемым  значением.

   2. Определить коэффициент использования  светового потока.

   3. Измерить и сравнить  коэффициенты пульсаций  освещенности, создаваемой  различными типами  источников света,  оценить зависимость  коэффициента пульсаций  освещенности от  способа подключения  ламп к сети.

   4. Произвести расчет искусственного  освещения методом коэффициента  использования светового потока.

Краткие теоретические сведения

   Освещение – необходимый фактор не только для нормального функционирования организма человека, но и для осуществления любых работ. Около 90 % из общего объема информации о внешней среде человек получает через зрительный аппарат. Скорость и правильность восприятия информации во многом зависит от освещения: при некачественном или недостаточном освещении быстро наступает зрительное утомление, снижается общая работоспособность и реактивность организма.

   На  производстве недостаточное освещение  затрудняет, а в некоторых случаях  делает невозможным осуществление  рабочих операций, снижает производительность и качество труда и может явиться  причиной аварий, травматизма и профессиональных заболеваний.

   При освещении производственных помещений  используют естественное освещение, создаваемое прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода; искусственное освещение, создаваемое электрическими источниками света, и совмещенное освещение, при котором в светлое время суток недостаточное естественное освещение дополняется искусственным.

   Светотехнические  характеристики освещения. Свет имеет сложную корпускулярно-волновую природу и представляет собой часть оптической области спектра – видимое излучение с длиной электромагнитных волн от 0,38 до 0,77 мкм, обеспечивающее зрительное восприятие. Наибольшая чувствительность зрения к излучению с длиной волны 0,555 мкм (желто-зеленый цвет) и значительно уменьшается к границам видимого спектра.

   Для гигиенической оценки освещения  используются светотехнические характеристики, принятые в физике.

   Световой  поток Ф –  мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею зрительному ощущению.

   За  единицу светового потока принят люмен (лм).

   Сила  света I_а – пространственная плотность светового потока:

   I_a= dФ/dω, (9.1)

где dФ – световой поток (лм), равномерно распределяющийся в внутри элементарного телесного угла dω (ср).

   Единица измерения силы света – кандела (кд), равная световому потоку в 1 лм, распространяющемуся внутри телесного  угла в 1 ср.

   Освещенность – поверхностная плотность светового потока:

   E= dФ/dS, (9.2)

где dS- площадь поверхности (м²), на которую падает световой поток dФ.

   Единица измерения освещенности – люкс (лк).

   Яркость В – поверхностная плотность силы света в заданном направлении. Яркость, являющаяся характеристикой светящихся тел, равна отношению силы света в данном направлении к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению:

   B=I_a/dS·cosα, (9.3)

где I_a – сила света в данном направлении, кд; dS – площадь излучающей поверхности, м²; α – угол между направлением излучения и плоскостью, град.

   Единицей  измерения яркости является кд/м².

   Искусственное освещение. Для создания искусственного освещения в осветительных установках используют светильники.

   Светильник – представляет собой совокупность электрического источника света и осветительной арматуры, предназначенной для перераспределения излучаемого источником светового потока в требуемом направлении, предохранения глаз работающих от слепящего действия источника света, для подвода электрического питания, крепления и защиты источника света от механических повреждений и воздействия окружающей среды.

   Искусственное освещение в производственных помещениях применяют при работе в темное время суток, при недостаточном естественном освещении или в помещениях, где оно отсутствует.

   Искусственное освещение по конструктивному исполнению бывает общее и комбинированное, когда к общему освещению добавляется местное, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочих местах.

   Общее освещение равномерное или локализованное предназначено для освещения всего помещения с помощью светильников, размещенных в верхней части помещения. Общее равномерное освещение создает условия для выполнения работ в любом месте освещаемого пространства. При общем локализованном освещении светильники размещают с учетом расположения рабочих мест, что позволяет создавать на местах повышенную освещенность.

   Комбинированное освещение рекомендуется устраивать при выполнении точных зрительных работ, для освещения наклонных рабочих  поверхностей, на рабочих местах, где  оборудование создает резкие тени, а также при необходимости  создания в процессе работы определенной направленности светового потока с  помощью местных светильников.

   Применение  одного местного освещения в производственных помещениях запрещается, так как  резкий контраст между ярко освещенными  и неосвещенными местами приводит к зрительному напряжению, замедляет  скорость работы и может стать  причиной несчастных случаев.

   По  функциональному назначению искусственное  освещение подразделяется на рабочее, аварийное, эвакуационное и охранное.

   Рабочее – освещение предусматривается для всех помещений производственных зданий, а также участков открытых пространств, предназначенных для работы, прохода людей и движения транспорта.

   Аварийное освещение в помещениях необходимо предусматривать, если отключение рабочего освещения и связанное с этим нарушение обслуживания оборудования может привести к взрыву, пожару, длительному нарушению технологического процесса или работы объектов жизнеобеспечения (электростанций, установок водоснабжения и др.).

   Эвакуационное освещение следует предусматривать в местах, отведенных для прохода людей, в проходах и на лестницах, служащих для эвакуации людей из помещений в количестве более 50 человек.

   Охранное  освещение устраивается вдоль границ территории, охраняемой в ночное время.

   Источники искусственного освещения. В качестве источников света в осветительных установках применяются лампы накаливания и газоразрядные лампы.

   В лампах накаливания источником света является раскаленная вольфрамовая нить. Благодаря удобству в эксплуатации, простоте в изготовлении, отсутствии дополнительных пусковых устройств, надежности работы при колебаниях напряжения в сети и различных метеорологических условиях, возможности производства для сетей малых напряжений (12, 24, 36 В) лампы накаливания пока еще являются распространенными источниками света.