Методы измерения и гигиеническая оценка

НЕИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

(РАДИОВОЛНЫ РАЗЛИЧНОГО ЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА)

Электромагнитные поля (ЭМП) широко используются в различных отраслях промышленности для термической обработки, при закале и пайке металлических изделий, плавке металла, сушке древесины, пряжи, керамики, сварке стеклопла­стиков и склейке деревянных изделий, стерилизации пищевых продуктов, радио­связи, радиолокации, радиорелейных линиях связи, радиоспектроскопии, ядер­ной физике, физиотерапии и т.д.

Электромагнитные поля радиоволнового диапазона характеризуются длиной волны, измеряемой в километрах, метрах, дециметрах, сантиметрах, миллимет­рах и частотой - в герцах (Гц), килогерцах (КГц) и мегагерцах (МГц).

Согласно Международной классификации электромагнитных излучений (радио­волнового диапазона) они по частоте и длине подразделяются на 12 диапазонов. При гигиеническом нормировании они подразделяются (см. таблицу 20) по час­тоте на низкие (НЧ), высокие (ВЧ), ультравысокие (УВЧ) и сверхвысокие (СВЧ).

Таблица 20. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ (РАДИОВОЛНОВОГО ДИАПАЗОНА)

Диапазон частот по международ, классификации	Диапазон частот при гиг. нормировании	Частота колебаний	Длина волны
III-IV	Низкие частоты (НЧ)	0,3-30 КГц	10^6 –10^4м
V-VII	Высокие частоты (ВЧ)	30 КГц-30 МГц	10^4–10^1 м
VIII	Ультровысокие частоты (УВЧ)	30 МГц-300 МГц	10^1-10^0 м
IX-XI	Сверхвысокие частоты (СВЧ)	300 МГц-300 ГГц	10° -10^-3 м

 

Биологический эффект радиоволнового облучения характеризуется тепловым и специфическим действием. Электромагнитные поля вызывают функциональные расстройства нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем, протекающих по типу астеновегетативного синдрома или вегетососудистой дистонии; наруше­ние иммунобиологических процессов и т.д. Многогранные патологические прояв­ления обусловлены биофизическими процессами, характер и степень выраженно­сти которых определяются длиной волны, длительностью и интенсивностью об­лучения, глубиной проникновения и поглощенной тканями энергии излучения. Таким образом, необходимость измерения интенсивности радиоволнового излу­чения может встретиться в самых различных сферах деятельности врача.

ЭМП характеризуется совокупностью переменного электрического и неразрывно с ним связанного магнитного полей. ЭМП вокруг любого источника излучения условно разделяют на три зоны: ближнюю - зону индукции, промежуточную - зону интерференции и дальнюю - волновую. Между электрической и магнитной составляющими в зоне индукции нет определенной зависимости, и они могут отличаться друг от друга во много раз.

В волновой зоне напряженность обеих составляющих поля совпадают по фазе и в любой момент находятся в пропорциональной зависимости. Поскольку в зоне индукции на работающих воздействуют различные по величине электрические и магнитные поля, интенсивность электромагнитных полей ВЧ и УВЧ оценивается напряженностью составляющих электромагнитного поля и выражается в вольтах на метр (В/м) для электрической составляющей (Е) и в ампер на метр (А/м) - для магнитной составляющей (Н).

Интенсивность излучения в диапазоне СВЧ (300 МГц - 300 ГГц) оценивается величиной плотности потока энергии (ППЭ) и выражается в Вт/м² и производные величинах в микроваттах, милливаттах на квадратный сантиметр (мкВт/см², мВт/см²).

Напряженность электрического поля (Е) - в 1 В/м - разность потенциалов между двумя пластинками в 1 вольт при удалении друг от друга на 1 м. Напряженность магнитного поля (Н) в 1 А/м - напряженность, создаваемая линейным током, силой около б ампер на расстоянии 1м от оси проводника, по которому течет ток.

Плотность потока энергии (ППЭ) - это количество энергии в Ваттах проходящей в 1 сек через 1 м² площади, расположенной перпендикулярно по направлению распространяющейся энергии, измеряется в Вт/м².

В целях защиты человека от ЭМП чрезмерной интенсивности разработаны соот­ветствующие гигиенические нормативы: - предельно допустимые значения напряженности и ППЭ на рабочем месте персонала, а также методы контроля, основные способы и средства защиты, изложенные в ГОСТе "Система стандартов безопасности труда" (ССБТ) 12.1.006 - 84 "Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля" и в Санитарных нормах и правилах работы с источниками электромагнитных полей радиочастотного диапазона. ЭМП в диапазоне частот 60 кГц - 300 мГц должны оцениваться напряженностью его составляющих, а в диапазоне частот 300 МГц -300 ГГц - плотностью потока энергии (ППЭ).

В соответствии с ГОСТом ССБТ 12.1.006-84 предельно допустимая напряженность ЭМП на рабочих местах не должна превышать в течение рабочего дня по электрической состовляющей, В/м:

50 -для частот от 60 КГц до 3 МГц;

20 - для частот от 3 МГц до 30 МГц;

10 - для частот от 30 МГц до 50 МГц;

5 - для частот от 50 МГц до 300 МГц.

По магнитной составляющей, А/м:

5 - для частот от 60 КГц до 1,5 МГц;

0,3 - для частот от 30 МГц до 50 МГц.

Предельно допустимая плотность потока энергии ЭМП в диапазоне частот 300 МГц - 300 ГГц определяется по формуле исходя из допустимой энергетической нагрузки с учетом времени воздействия:

ППЭпду - предельно допустимое значение плотности потока энергии в мкВт/см ЭНпду - нормативная величина энергетической нагрузки за рабочий день, равная 200 мкВт/см для всех случаев облучения, исключая облучение от вращающихся и сканирующих антенн; 2000 мкВт/см для случаев облучения от вращающихся и сканирующих антенн с частотой вращения или сканирования не более 1 Гц и скважностью не менее 50.

Т - время пребывания в зоне облучения за рабочую смену, ч. (без учета режима вращения и сканирования).

Максимальное значение ППЭпду не должно превышать 1000 мкВт/см.

 

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕННОСТИ И ПЛОТНОСТИ ПОТОКА ЭНЕРГИИ ЭМП

Контроль за соблюдением предельно допустимых значений ЭМП должен осуще­ствляться измерением напряженности (для ВЧ, УВЧ) и плотности потока энергии (СВЧ) ЭМП на рабочих местах. Измерение следует проводить в порядке текущего надзора не реже 1 раза в год, а также в случаях приема в эксплуатацию новых установок, применения технологических линий и средств защиты, организации новых рабочих мест, после ремонта установок и т.д. Во всех случаях измерение необходимо выполнять при наибольшей мощности источника ЭМП.

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ

И ПЛОТНОСТИ ПОТОКА ЭНЕРГИИ ЭМП

Для измерения напряженности ЭМП применяются приборы ПЗ-15,16,17, ИЭМП - 1, НФМ-1, плотности потока энергии в диапазоне СВЧ используются приборы ПЗ-18,19,20. Кроме того, для оценки интенсивности плотности потока энергии СВЧ поля могут использоваться расчетные методы.

Таблица 21. Основные технические характеристики приборов для измерения ЭМП.

Наименование прибора	Диапазоны частот	Пределы измерения
ИЭМП	30-300 МГц по Е-полю 100 КГц -1,5 МГц по Н-полю	4-1500 В/м; 0,5-300 А/м
ПЗ-15 ПЗ-16 ПЗ-17	0,1-300 МГц по Е-полю 0,1-30 МГц по Н-полю	1-3000 В/м 0,5-500 А/м 1-1000 В/м 0,5-16 А/м 1-3000 В/м 0,5-500 А/м
ПЗ - 18 ПЗ-19 ПЗ-20	0,3-39 ГГц	2мкВт/см^2 -10 мВт/см^2 2мкВт/см^2 -100 мВт/см^2
НФМ-1	60 КГц - 350 МГц по Е-полю 100 КГц - 10 МГц по Н-полю	2-1500 В/м 1-10 А/м

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ НАПРЯЖЕННОСТИ БЛИЖНЕГО ПОЛЯ (НФМ-1)

Назначение.

-Широкополосное измерение сильных электрических высокочастотных полей на рабочих местах промышленных высокочастотных установок (индукционный и емкостный нагрев) и установок связи (подвижные и стационарные радиопередающие установки).

-Контроль за соблюдением предельно допустимых величин, касающихся гиги­ены труда и коммунальной гигиены.

-Проверка эффективности экранирующих устройств.

-Определение места источников поля и полей рассеяния.

-Исследования распределения поля передающих антенн в ближней зоне.

-Измерение магнитной составляющей высокочастотных полей при помощи магнитного зонда.

-Измерение напряженности электрического поля, имеющего частоту 50 Гц.

-При применении специальных зондов измерение полезных полей промыш­ленных и медицинских высокочастотных установок.

Принцип действия.

В основу измерения напряженности электрического поля положен следующий принцип:

Применяя дипольный зонд, механические размеры которого являются маленьки-1 ми по сравнению с длиной волны исследуемого поля, отбирается из этого поля при помощи емкости переменное напряжение, которое является прямо пропорцио­нальным напряжению поля на месте дипольного зонда. Это переменное напряже­ние выпрямляется при помощи размещенного в головке зонда диода, и затем выпрямленное напряжение подводится через цепь резисторов, проходящую через ручку-держатель зонда и экранизированный кабель, к измерительному прибору. При измерении магнитных полей в плоской улавливающей катушке индуцирует­ся переменное напряжение, которое прямо пропорционально напряженности маг­нитного поля. Это переменное напряжение оценивается по частоте, выпрямляет­ся, фильтруется и подводится через экранированный кабель к измерительному прибору.

В приборе имеются два зонда (зонд 1 для электрической составляющей поля и зонд 2 для магнитной составляющей поля). Зонд для электрической составляющей поля состоит из головки, содержащей половинки диполя, несущей трубки с высо­кокачественной изоляцией. Зонд для магнитного поля состоит из сменной улав­ливающей катушки, металлической несущей трубки с ручкой и соединительным кабелем.

Измерительный прибор и зонды находятся в общей сумке, измерительный прибор имеет специальную дежурную сумку.

Технические данные.

ДИАПАЗОНЫ ЧАСТОТ

Зонд 1 (зонд Е) 60 КГц до 350 МГц; 50 Гц

Зонд 2 (зонд Н) 100 КГц до 10 МГц

ДИАПАЗОНЫ ИЗМЕРЕНИЯ

Зонд 1 (зонд Е) 2 до 1 500 В/м;

2 до 40 кВ/м (поля с частотой50 Гц) Предельные значения шкалы:

10,30,100,300,1500 В/м

Зонд 2 (зонд Н) 1 до 10 А/м

Погрешность измерения ±20%

Подготовка прибора.

Перед подключением соответствующего зонда следует проверить прибор, как изложено ниже:

-Поворотный переключатель включить в положение "30 В/м"; проверка электри­ческой нулевой точки. При необходимости следует произвести коррекцию с по­мощью отвертки регулятором установки нулевого положения (левый верхний угол пердней стороны прибора).

-Поворотный переключатель включить в положение "Ув" (контроль напряжения батареи). Отклонение стрелки должно по меньшей мере достигнуть черного уча­стка в правой верхней части шкалы.

-Переключить дальше в положение "1500 В/м". Затем соединить штепсельный разъем соответствующего зонда с гнездом, находящимся на правой стороне при­бора. При использовании магнитного зонда перед началом измерения насадить плоскую катушку на несущую трубку.