Лабороторная работа БЖД. Электромагнитные поля

• Название: Электромагнитные поля
• Анкор: Лабороторная работа БЖД
• Дата: 16.04.2022
• Размер: 38.73 Kb.
• Имя файла: lab 5 19.docx
• Тип: Отчет; #479199

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра БЖД


отчет

по лабораторной работе №5, 19

по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

Тема: «Электромагнитные поля»

Студенты гр. 7871		Жильчинский Я.В. Давыдов М.С. Калганов А.М. Каныгин С.Д.
Преподаватель		Зенков А.Е

Санкт-Петербург

2021
Цель работы: ознакомиться с санитарно-гигиеническим нормированием излучения радиочастот и изучить методы защиты от облучения при работе с маломощным СВЧ-генератором и с технологической СВЧ-печью.

Общие сведения.

Устройства СВЧ используются для получения и передачи информации (техника связи, радиологкация, неразрушающий контроль), а также для технологических целей (СВЧ-печи). В первом случае облучение персонала вожможно прямым или отраженным излучением генератора, так и излучением утечки через неплотности волноводных трактов. Во втором случае поле СВЧ создается в замкнутой камере, и облучение возможно только полем утечки.

Предельно допустимые уровни электромагнитного поля (ЭМП) радиочастот устанавливаются по значениям напряженности электрического и магнитного полей для частот 60 кГц - 300 МГц (длины волн от 5000 до 1 м ) и по плотности потока энергии (ППЭ) или мощности (ППМ) для частот 300 МГц - 300 ГГц (длины волн от 1 м до 1 мм).

Предельно допустимые значения плотности потока энергии электромагнитного поля в диапазоне частот 300 МГц - 300 ГГц на рабочих местах устанавливаются, исходя из допустимого значения энергетической нагрузки на организм и времени пребывания в зоне облучения:

ППЭ_ПДУ - предельно допустимый уровень плотности потока энергии; ЭН_ПДУ - нормативное значение энергетической нагрузки (дозы) за рабочий день, равное 2 Вт ч/м² (2000 мкВт ч/см² ) для случаев облучения от вращающихся и сканирующих антенн с частотой вращения или сканирования не более 1 Гц и скважностью не менне 50; Т - время прибывания в зоне облучения за рабочую смену, ч. Максимальное значение ППЭ_ПДУ не должно превышать 10 Вт /м² (1000 мкВт/см² ).

Лабораторная установка.

В работе исследуются уровни возможного облучения персонала при работе с генератором СВЧ.



Рисунок 1. Схема лабораторной СВЧ-установки.

Установка имитирует встречающиеся на производстве условия работы персонала при работе с устройствами СВЧ. В качестве источника СВЧ-излучения используется генератор Ганна 6, который настроен на частоту 10 ГГц (длина волны 3 см). Выходная мощность генератора 4 мВт, сечение волновода 23x10 мм. Мощность излучения СВЧ измеряется стационарным прибором (Ваттметром) 1 с рупорной приемной антеной 2; 3- направляющие со шкалой отсчета расстояния между плоскостями раскрыва рупоров генератора СВЧ и измерителя мощности, 4 - передающая рупорная антенна, 5 - поворотное устройство. Для исследования защитных свойств различных материалов используется несколько экранов (с резиной, имеющей сложную поверхность, с медными сетками различным размеров ячейки и т.д. ), которые устанавливаются между генератором излучения и приемником.

Выполнение работы

Таблица 1.1. Обработка результатов измерений СВЧ печи по координате X.

№ п/п	Показания прибора, делений при расстоянии от источника ЭМП, см (1 деление =0,35мкВт/см2) Y=0см, Z=16см
	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60	70
1	5	10	5	20	10	12	7	11	15	14	19	26	22
Значение ППЭ, Вт/м2	1,25	2,5	1,25	5	2,5	3	1,75	2,75	3,75	3,5	4,75	6,5	5,5

Таблица 1.2. Обработка результатов измерений СВЧ печи по координате Y.

№ п/п	Показания прибора, делений при расстоянии от источника ЭМП, см (1 деление =0,35мкВт/см2) Y=0см, Z=16см
	-25	-20	-15	-10	-5	0	5	10	15	20	25
1	50	50	25	38	11	10	7	11	8	32	11
Значение ППЭ, Вт/м2	12,5	12,5	6,25	9,5	2,75	2,5	1,75	2,75	2	8	2,75

Определяем коэффициент ослабления излучения экранами.

В нашей работе используем экраны:

0. 
   без экрана
   
1. 
   Защитная ткань №1
   
2. 
   Защитная ткань №2
   
3. 
   Медная мелкая сетка
   
4. 
   Медная средняя сетка
   
5. 
   Медная крупная сетка
   
6. 
   орг.стекло
   
7. 
   Кювета из орг. стекла, наполненная дистиллированной водой
   
8. 
   Резина со сложной поверхностью
   
9. 
   Специальная резина, армированная мелкой сеткой
   
10. 
    Резина
    

Таблица 1.3. Результаты измерения

Экран	PÏÐ, ìÂò
0	0,13
1	0,02
2	0,04
3	0
4	0,01
5	0,19
6	0,06
7	0
8	0
9	0
10	0,07

Из этого можно сделать вывод о том какие защитные материалы можно и нужно применять пытаясь защититься от СВЧ-излчения. Как видно, что наилучшим защитным материалом оказались резина со сложной поверхностью.

Исследование зависимости уровня облучения от расстояния.




Из графика видно что чем ближе источник излучения тем больше мощность. Пространстро около излучающей антенны делится на ближную и дальнюю зоны.

В ближней зоне формируется поле излучения. Здесь наблюдается сложный характер зависимости напряженностей электромагнитного и магнитного полей от расстояния до плоскости разрыва антенны.

Мобильные телефоны.
Таблица 1.5. Измерение ЭМП мобильных телефонов.

Давыдов М.С.

Жильчинский Я.В.

Калганов А.М.

Каныгин С.Д.

Huawei Nova

Samsung Galaxy A7 2018

iPhone XS

BlackView

лицевая

задняя

боковая

лицевая

задняя

боковая

лицевая

задняя

боковая

лицевая

задняя

боковая

0,5

0

0

1

0,5

0

2

3

0

0

0,5

1

Все полученные значения не превышают контролируемый уровень ППЭ ЭМП (3 мкВт/см²), т.е. не обеспечивается соблюдение требований Санитарных правил.

Наименьшее влияние телефон при разговоре оказывает на окружающих людей и немного большее на звонящего человека.
Выводы. Данная работа нам позволяет нам ознакомится с санитарно-гигиенистическими нормированием излучения радиочастот, необходимость защиты персонала от облучения при работе с маломощными СВЧ-генераторами.

№ п/п	Показания приборов, мВт, при расстоянии от источника ЭМП, см
	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23
1	1	0,3	1	0,3	0,8	0,25	0,7	0,25	0,5	0,2	0,3	0,2	0,25	0,2	0,25	0,13	0,2	0,14	0,15
Значение ППЭ расчёт метод 1	0,24	0,089	0,21	0,08	0,23	0,057	0,185	0,07	0,095	0,04	0,09	0,05	0,08	0,043	0,075	0,03	0,05	0,032	0,039
Значение ППЭ расчёт метод 2

№ п/п	Показания приборов, мВт, при расстоянии от источника ЭМП, см
	24	25	26	27	28	29	30	35	40	45	50	55	60	65	70	75	80
1	0,13	0,13	0,11	0,1	0,1	0,09	0,1	0,08	0,04	0,06	0,05	0,04	0,04	0,03	0,025	0,02	0,02
Значение ППЭ расчёт метод 1	0,11	0,17	0,08	0,19	0,1	0,14	0,07	0,08	0,05	0,06	0,06	0,04	0,04	0,03	0,03	0,03	0,03
Значение ППЭ расчёт метод 2	0,022	0,04	0,0225	0,035	0,021	0,03	0,021	0,021	0,014	0,014	0,0123	0,011	0,011	0,005	0,007	0,007	0,007
							0,019462	0,014299	0,010947	0,00865	0,007006	0,00579	0,004866	0,004146	0,003575	0,003114	0,002737