Котляров Александр Александрович к.ф-м., ст.н.с. МИФИ

Технический директор ООО «НТМ-Защита»

115409 г. Москва, Каширское шоссе, 31тел. 3239079

3239308факс 3244394e-mail: ntm@radon.mephi.ru

http://www.ntm.ru

«Средства измерения электростатических полей и электростатического потенциала на экране

видеомонитора. Гигиеническая сертификация одежды»

Физические характеристики ЭСПИсточники ЭСП

Методы измерения Приборы для измерения характеристик ЭСП

Сертификация одежды

Природа электростатических полей

Естественные поля результат действия электрических зарядов на поверхности земли и в атмосфере. Проявление - Огни Эльма коронирование “острых” предметов - появление и развитие молний 106 В/м - среднее значение на поверхности земли = 120150 В/м

Техногенные поля: - установки с высоким напряжением - линии постоянного тока - экраны дисплеев, ТНП - синтетические материалы (ткани, покрытия).

Источники СЭП в производстве: Текстильное производство от 20 до 60 кВ/м Целлюлозно-бумажное производство от 20 до 60 кВ/м Производство пластических материалов от 240 до 500 кВ/м Приборы с ЭЛТ до 1000 кВ/м

Источники СЭП в быту: Электризуемость пола от 90 до 270 В/м Электризуемость различных тканей в условиях реальной носки Капрон до 640 кВ/м Нейлон до 100 кВ/м Ацетат до 700 кВ/м Вискоза до 2,5 кВ/м Хлопок нет

Основные характеристики Е – напряженность поля

Е = U/d [B/м]

Электрическое поле - проявление электромагнетизма.

,qFЕ ,

41

20 rqE

где 0=8,8510-12 Ф/м

Расчет электрического поля для различных конфигураций

Одиночный заряд

Одиночная сфера

Одиночная плоскость

Плоский конденсатор

Бесконечная нить

Цилиндрический конденсатор

rq

04 2

04 rqE

rq

04 2

04 rqE

0

E

Sqd

0

SqE0

rE

02

lrrln

2 0

rE

02

Воздействие электростатических полей

Невротические заболевания – раздражительность, забывчивость, головные боли, метеопатия.Психосоматические – гипертония, стенокардия, язва, бронхит, астма.

Изменение поля атмосферы от 150 2000 В/м может вызывать у людей ухудшение самочувствия.

Воздействие компьютеров - осаждение пыли на кожу, аллергияЕ может достигать 20 30 кВ/м на расстоянии 30см.

Биологическое воздействие СЭП на молекулярном и клеточном уровнях:

• нарушение молекулярных структур• нарушение проницаемости клеточных мембран• изменение ферментативной активности• при Е=260 кВ/м обнаружены перестройки сухих волокон ДНК• изменение ионного состава крови• снижение активности печени и мозга• наблюдается уменьшение иммунных и розеткообразующих клеток селезенки при Е=200 кВ/м• общее нарушение первичного иммунитета• возможные причины воздействия• поляризация молекул и тканей• биоэлектретные эффекты

Нормативные документы

1. ГОСТ 12.1.045-84. Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля.(При Е < 20 кВ/м – время пребывания не ограничено, Епред = 60 кВ/м – 1 час)

2. СанПиН2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях»П.4.3.2. Контроль напряженности ЭСП в пространстве должен проводиться путем покомпонентногоизмерения полного вектора напряженности в пространстве или измерения модуля этого вектора.

3. Санитарные нормы допустимых уровней физических факторов при изменении товаров народного потребления в бытовых условиях. Межгосударственные санитарные правила и нормы МсанПиН 001-96.

(на поверхности ТНП Е 15 кВ/м)

4. ГОСТ Р 50948-96. Средства отображения информации индивидуального пользования.(ранее было Е < 20 кВ/м; теперь введено понятие “поверхностный электростатический потенциал” не должен превышать 500 В)

5. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 («Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы») Электростатический потенциал экрана видеомонитора не должен превышать 500В. Рабочее место- Е < 15 кВ/м; (ранее СанПиН 2.2.2.542-96.Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организация работы.)

6. Электризуемость материалов 6.1 Приложение1 к СанПиН 2.4.7/1.1.1286-03 «Гигиенические требования к одежде для детей, подростков и взрослых» Е <(2-7) кВ/м в зависимости от класса 1-4; 6.2 СанПиН 2.1.2.729-99 “Полимерные и полимерсодержащие строительные материалы, изделия и конструкции. Гигиенические требования безопасности.” Уровень напряженности электростатического поля на поверхности полимерных материалов в условиях эксплуатации не должен превышать 15.0кВ/м (при относительной влажности воздуха 30-60%).

Физико-гигиенические показатели изделий легкой промышленности

КлассыГигроскопичность, %,

не менееВоздухопроницаемость,

дм3/м2/с, не менееЭлектризуемость,

кВ/м, не более

трикотажное полотно

ткани

I 14 500 150 2

II 10 430 100 3

III 4 200 70 4,5

IV не определяется не определяется 7

Методы измерения напряженности ЭСП

Пластина вращается

Измерительная пластина

E

Динамический метод(электростатические генераторы)

Элементарная схема измерительного преобразователя ЭСП с неподвижным зондом

Статический метод(метод ЗОНДА)

E

+ +

Характеристики приборов с неподвижным зондом

Характеристика ИЭСП-5Ц ИЭСП-6 ИЭСП-7

Диапазон измерения:- электростатического потенциала, кВ- напряженности ЭСП, кВ/м

–1 – 000

0,1 – 10–

–2 – 199,9

Напряжение питания прибора, В 9,0 ± 1 9 ± 1 9 ± 1

Потребляемый ток, мА, не более 2 1,5 1,5

Погрешность, %, не более ± 15 ±10 ±10

Масса, кг, не более 0,36 0,36 0,36

Определение знака: - потенциала- заряда

–есть

есть–

–есть

Рабочие условия эксплуатации:

- температура окружающего воздуха, 0С 0 … +30 +10 … +25 +10 … +35

- относительная влажность воздуха, %, не более

98 80 80

- атмосферное давление, кПа 84 … 106 84 … 106,7 70 … 106

3

2 81

4

5

11

12

6

9

7

10

Прибор имеет автономное питание и размещен в ударопрочном корпусе из пластмассы – 1.Первичный преобразователь (датчик) размещен в гильзе 3, закрепленной на выдвижном штоке 2. На лицевой части прибора располагаются: кнопка «сброс» 4; регулятор установки нуля 6; переключатель «вкл-выкл» 5; цифровой индикатор 8. Выдвижение гильзы 3 с первичным преобразователем, из втулки 12, расположенной на торцевой стенке корпуса прибора осуществляется с помощью ручки 7. На обратной стороне прибора находятся подставка 9 и крышка 10, закрывающая часть корпуса, где размещается элемент электропитания прибора. На боковой стороне корпуса имеются отверстия для шлица точной регулировочного резистора 11.

Измеритель напряженности электростатического поля ИЭСП-5Ц

Измеритель потенциалов ИЭСП-6

Прибор имеет автономное питание и размещен в ударопрочном корпусе из пластмассы – 1.

Первичный преобразователь (зонд) закреплен на выдвижном штоке – 2 и состоит из корпуса 13, стоек изоляторов 14, измерительного электрода, расположенного внутри корпуса. На лицевой части прибора находятся: кнопка «сброс» 4; регулятор установки нуля 6; переключатель «вкл-выкл» 5; цифровой индикатор 8. Выдвижение штока из корпуса прибора осуществляется с помощью ручки 7. На обратной стороне прибора имеются подставка 9 и крышка 10, закрывающая часть корпуса, где размещается элемент электропитания прибора. На боковой стороне корпуса расположены отверстия для шлица точной регулировки 11 и гнездо «земля» 12.

Характеристики приборов с механической модуляцией зонда

Характеристика ИЭЗ-П СТ-01 ЭСПИ-301А

Диапазон измерения напряженности ЭСП, кВ/м

4 – 500 0,3 – 180 0,3 – 180

Диапазон измерения поверхностной плотности заряда, Кл/м2

(0,4 – 2,0) 10 -5 – –

Напряжение питания прибора, В 9,0 ± 1,5 8,0 ± 1,5 6,0

Потребляемая мощность, Вт 0,9 0,6 –

Погрешность, %, не более 5 ± 15 ± 15

Масса, кг, не более 1,5 1,1 1,3

Определение знака заряда есть нет нет

Рабочие условия эксплуатации:

- температура окружающего воздуха, 0С 0 … + 40 +5 … +40 +5 … +40

- относительная влажность воздуха, %, не более

80 90 90

- атмосферное давление, кПа 86 … 106 70 … 106 84 … 106

1

3

2

45

67

8

1110 9 12

18

1716

15

14 13

Измеритель электростатических зарядов ИЭЗ-П

В ручке 17 прибора размещены 8 аккумуляторов Д-0,25. На тыльной стороне ручки расположена клавиша 16 для контроля состояния аккумуляторной батареи; с противоположной стороны на ручке расположены клавиши 8 (включения прибора) и 7 (включение генератора) для определения знака заряда. Аккумуляторы вставляются в окно 9 ручки прибора. В торце ручки расположено отверстие 10, через которое поджимают аккумуляторы во время установки их и изъятия. Отверстие 10 закрывается крышкой 11. На торце прибора находятся крыльчатки статора и ротора 2. Насадка 3 для измерения напряженности поля имеет одно отверстие. Насадка 13 для измерения поверхностной плотности зарядов и юстировки прибора имеет три отверстия, расположенных под углом 120˚ и три стойки (изоляторы) 12. В насадке есть отверстие 14 для подключения провода при юстировке. На тыльной стороне корпуса расположен измерительный прибор 15. В нижней части корпуса находится гнездо 6 для подключения соединительного провода во время юстировки и поверки прибора. Гнездо 18 – выход усилителя и два отверстия 4 и 5, позволяют провести юстировку прибора, не вскрывая его. В отверстии 4 расположен шлиц резистора R21, а в отверстии 5 – шлиц резистора R20. В верхней части прибора расположен переключатель диапазона измерения 1.

Приборы для измерения ЭСП

Технические характеристики ЭСПИ-301Диапазон измерений: напряженности электростатического поля 0,3 ... 180 кВ/мОсновная погрешность измерения 15 %Габаритные размеры модуля: 170 х 85 х 45 мм

Технические характеристики СТ-01Диапазон измерений:напряженности электростатического поля 0,3 ... 180 кВ/мэлектростатического потенциала 0,1 ... 15 кВОсновная погрешность измерения 15 %Габаритные размеры измерителя: 500 х 100 х 45 мм

Блок преобразования

ПУ

Микро-электро-

двигатель

Регулятор скорости

Блок управления и индикации

Фильтр

АЦП

ПЗУ

Микро-процессор

Преобразо-ватель

напряжения

Модуль вывода информации

Аккумуля-торная батарея

Матричный жидкокрис-

таллический индикатор

Сетевой блок питания

Функциональная схема измерителя ЭСП СТ-01

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ УРОВНЕЙ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ СТ-01

Прибор предназначен для экспрессных измерений в жилых и рабочих помещениях биологически опасных уровней электростатических полей, источниками которых являются электроустановки, средства отображения информации (дисплеи компьютеров, телевизоры, игровые автоматы), а также отделочные строительные материалы.

ОСОБЕННОСТИ:

Измеритель позволяет оценить эффект электризуемости или антистатической обработки текстильных и обувных полимерных материалов и изделий из них как в лабораторных условиях, так и в условиях реального использования одежды и обуви согласно нормативным документам. Измеритель выполнен на современной элементной базе с матричным дисплеем и микропроцессорным управлением, позволяющим автоматизировать процесс обработки полученных данных. Для измерения поверхностного электростатического потенциала экрана видеодисплея применяется измерительная пластина, которая устанавливается на фиксированном расстоянии от экрана. Предусмотрено использование двух типов измерительных пластин:измерительная пластина в форме диска диаметром 200 мм для измерения электростатического потенциала по СаНПиН 2.2.2.542-96;измерительная пластина 500500 мм для измерений по ГОСТ Р 50949-96 (поставляется по отдельному заказу). Измеритель напряженности электростатического поля СТ-01 имеет сертификат об утверждении типа средства измерений RU.C.35.002.А № 5170 от 01.07.98 г., внесен в Государственный реестр средств измерений под № 17400-98 и допущен к применению в Российской Федерации. Рекомендован Госсанэпиднадзором для использования в целях санитарного надзора по контролю напряженности электростатического поля на рабочих местах операторов ПЭВМ, электростатического потенциала по СанПиН 2.2.2.542-96, а также в других сферах производства, регламентированных ГОСТ 12.1.045-84 и СанПиН 001-96.

Технические характеристики

Характеристика Значение  Рабочий диапазон измерений напряженности электростатического поля 0,3 180 кВ/м  

Диапазон измерений электростатического потенциала экрана видеодисплея 0,1 15 кВПредел допустимой основной относительной погрешности 15%Масса прибора 1,1 кгГабаритные размеры укладочного кейса 350х260х120 мм

Рабочие условия эксплуатацииТемпература окружающей cреды +5+40 0СОтносительная влажность при температуре окружающего воздуха 25 0С до 90%

Преобразователь напряженности электростатического поляАккумуляторная батарея, зарядное устройствоИзмерительная пластина для измерения поверхностного электростатического потенциалаэкрана видеодисплея по СаНПиН 2.2.2.542-96Руководство по эксплуатации, паспортСвидетельство о поверке ВНИИФТРИУкладочный кейсСрок гарантии 2 года

Комплетация поставки

ИССЛЕДОВАТЕЛИ

Грюнер1941

Лемике1949

Баллоу1954

Херш и Монтгомери

1954

Фримон Ван Кревенн1976

Шерсть Слюда Шерсть Перлон 3 Стекло Найлон (ПА)

Перлон 3 Найлон (ПА) Найлон (ПА) Найлон (ПА) Волосы человека Шерсть

Медно-аммиачное Шерсть Шелк Вискоза Найлон (ПА) Шелк

Перлон 2 Шелк Вискоза Хлопок Шерсть Хлопок

Шелк Вискоза Кожа Шелк Шелк Медно-аммиачное

Перлон 1 Хлопок Хлопок Терилен Лавсан Вискоза Терилен Лавсан

Терилен Лавсан(полиэтилентетрафталат)

Лубяное волокно Стекло Дакрон (ПЭ-волокно)

Хлопок Капрон

Сталь Сталь Терилен Лавсан Нитрон Орлон (ПАН) Бумага Нитрон Орлон (ПАН)

Стекло Эбонит Дакрон Хлорин (ПВХ) Сталь Полистирол

Найлон (ПА) Медно-аммиачное Нитрон Орлон (ПАН)

Полиэтилен Каучук Полиэтилен

Хлопок Терилен Лавсан Поли-этилен Тефлон (политетра-фторэтилен)

Нитрон Орлон Полипропилен

Нитрон Орлон (ПАН) Нитрон орлон (ПАН)

Саран Саран Тефлон (политетрафтор этилен)

Хлорин (ПВХ) Саран Полиэтилен

Эбонит Полиэтилен

Последовательность расположения материалов в ряду по данным различных авторов

ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ ТРИБОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ

1 – металлические пластины, выполняющие функцию конденсатора;2 – измеритель ЭСП СТ-01;3 – испытуемый материал;4 – планка крепления контактной пары;5 – контактная пара;6 – электромеханический привод механизма контактной пары;7 – стойки;8 – заземление;9 – узел крепления образца.

12

7

3

4 5

68

9

3

а – вид спередиб – вид сверху, без верхней пластины конденсатора

а

б

ОБРАЗОВАНИЕ И РЕЛАКСАЦИЯ ЗАРЯДА НА МАТЕРИАЛЕ

Образование и релаксация заряда описывается уравнением:

dQ/dt|ОБЩ = dQ/dt|ВХ+dQ/dt|РЕЛАКС

Решение дифференциального уравнения:

Q = IВХ (1- e-t/)

Q - величина заряда, Клt - время натирания, с - постоянная времени релаксации заряда, сIВХ – ток входной, А

Типичные кривые накопления и релаксации заряда на поверхности образцов обувных материалов

0

20

40

60

80

100

120

140

0 5 10 15 20 25 30

Время, мин

Нап

ряж

енно

сть

элек

трос

тати

ческ

ого

поля

, кВ

/м

хлопчатобумажная ткань смесовая ткань

Зависимость напряженности ЭСП на поверхности образца овчины натуральной

от времени

0

5

10

15

20

25

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Время, мин

Нап

ряж

енно

сть

элек

трос

тати

ческ

ого

поля

, кВ

/м

хлопчатобумажная ткань смесовая ткань

Зависимость напряженности ЭСП на поверхности образца искусственного меха

(ПАН – 60%, ПЭ – 40%) от времени

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ЭКСПРЕСС-МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ РЕЛАКСАЦИИ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ЗАРЯДА

1 – пластины конденсатора;2 – стойки;3 – вибрационный датчик измерительного преобразования;4 – считывающее устройство вибрационного датчика;5 – испытуемый образец;6 – изоляторы;7 – заземление;8 – биполярный ионизатор воздуха;9 – компьютер.

1

2

3

4

56

7

89

Экранный вид формы снятия данных Аппроксимация данных в Microsoft Office Excel

1

10

100

1000

1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 96 101 106 111 116 121 126 131 136 141 146 151 156

Точки снимаемых данных, с/15

Заря

д, м

В

Ряд1 Экспоненциальный (Ряд1)

= (t1 – t2) / ln(Q(t1) / Q(t2))Q(t1), Q(t2) - величины заряда на поверхности образца для значений времени t1 и t2

Испытуемый материал Максимальное значение напряженности электростатического поля (кВ/м) при

разных материалах на щетке с учетом знака заряда

хлопковая ткань

смесовая ткань

капроновая ткань

1. Натуральная кожа хромового дубления + 6,0 + 11,0 + 2,0

2. Искусственная кожа:- с полиуретановым покрытием- винилискожа

- 0,15- 0,42

+ 0,40+ 0,69

- 0,33 - 0,21

3. Натуральный мех:- овчина натуральная- овчина дублированная на коже

+ 46,7+ 10,0

+ 126+ 54,5

+ 71,0- 11,7

4. Искусственный мех (60 ПАН, 40 ПЭ) - 23,0 - 11,7 - 11,3

5. Текстильная подкладочная ткань (100ПА):- лицевая сторона- изнаночноя сторона

+ 22,0+ 12,0

+ 37,0+ 3,7

- 55,0- 40,0

7. Войлок- тонкошерстный- тонкошерстный РЭП (толщина - 0,185 см)- тонкошерстный РЭП (толщина - 0,295 см)- технический полугрубошерстный

+ 10,6+ 9,5

+ 15,5+ 7,0

+ 21,5+ 22,4+ 37,0+ 17,0

+ 3,0+ 4,0+ 3,8+ 4,4

ТРИБОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕКСТИЛЬНЫХ ПОДКЛАДОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Материал Заряд Напряженность электростатического

поля Е, кВ/м

Поверхностная плотность заряда,

10 -9 Кл/м2

Ток, IВХ 10 -9 А/м2 Постоянная времени релаксации τ, мин

хлопок смесь хлопок смесь хлопок смесь

28 - 1,49 2,69 13,19 23,81 6,595 11,905 менее 0,0329 + 1,37 0,95 12,12 8,41 6,060 4,205 менее 0,0330 + 2,57 19,00 22,74 168,15 0,1403 1,037 2,731 + 22,90 32,40 202,67 286,74 0,275 0,389 12,332 - 33,50 21,50 296,48 190,28 0,249 0,1601 19,833 - 15,50 7,47 127,18 66,11 0,152 0,0735 15,034 - 2,60 4,75 23,01 42,04 0,00996 0,0182 38,5

Давление, кПа0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0,56 кПа 1,06 кПа 1,65 кПа

Нап

ряж

енно

сть

ЭС

П, к

В/м

№ 30 и хлопчатобумажная ткань № 30 и смесовая ткань№ 32 и хлопчатобумажная ткань № 32 и смесовая ткань0

5

10

15

20

25

30

35

Е, к

В/м

№ 28 № 29 № 30 № 31 № 32 № 33 № 34Хлопчатобумажная ткань Смесовая ткань

ТРИБОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАТУРАЛЬНОГО И ИСКУССТВЕННОГО МЕХА

Натуральный мех Искусственный мех

Материал Заряд Напряженность электростатического

поля Е, кВ/м

Поверхностная плотность заряда,

10 -9 Кл/м2

Ток, IВХ 10 -9 А/м2 Постоянная времени релаксации τ, мин

хлопок смесь хлопок Смесь хлопок смесь

Натуральный мех23 + 46,7 126,0 413,3 1115,1 4,305 11,615 1,624 + 10,0 54,5 88,5 482,3 1,134 6,183 1,3

Искусственный мех25 - 23,0 11,3 203,6 100,0 0,706 0,347 4,826 - 55,9 45,8 494,7 405,3 0,485 0,397 17,027 - 25,6 19,0 226,6 168,5 0,839 0,624 4,5

0

20

40

60

80

100

120

140

Е, к

В/м

№ 23 № 24Хлопчатобумажная ткань Смесовая ткань

0

10

20

30

40

50

60

Е, к

В/м

№ 25 № 26 № 27Хлопчатобумажная ткань Смесовая ткань

ТРИБОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЙЛОКОВ

Материал Заряд Напряженность электростатического

поля Е, кВ/м

Поверхностная плотность заряда,

10 -9 Кл/м2

Ток, IВХ 10 -9 А/м2 Постоянная времени релаксации τ, мин

хлопок смесь хлопок смесь хлопок смесь

16 + 7,31 12,10 64,69 107,09 0,123 0,203 8,8017 + 18,0 12,00 159,30 106,20 0,066 0,044 40,2018 + 9,50 22,40 84,08 198,24 0,226 0,533 6,2019 + 15,50 37,00 137,18 327,445 0,653 1,559 3,5020 + 4,67 17,70 41,33 156,65 0,0765 0,290 9,0021 + 5,21 19,70 46,11 174,35 0,569 0,215 13,5022 + 6,43 31,10 56,91 275,24 0,0536 0,259 17,70

Давление, кПа0

5

10

15

20

25

0,56 кПа 1,06 кПа 1,65 кПа

Нап

ряж

енно

сть

ЭС

П, к

В/м

№ 16 № 17 № 18 № 19

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Е, к

В/м

№ 16 № 17 № 18 № 19 № 20 № 21 № 22Хлопчатобумажная ткань Смесовая ткань

Войлок № 16 Войлок № 17

№ 16 Войлок технический тонкошерстный

ГОСТ 288-72 Шерсть натуральная тонкая не ниже 60 качества - 30Шерсть натуральная полутонкая - 20Шерсть натуральная полугрубая - 25Очес гребенной и шерсть овчинная меховая - 25

№ 17 Войлок тонкошерстный для электрооборудования

ГОСТ 11025-78 Шерсть натуральная тонкая - 60Шерсть овчинная меховая тонкая I, II длины и очес гребенной - 25Шерсть натуральная полутонкая - 15

Состав исследуемых войлоков

ТРИБОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОЙЛОКОВ В ШИРОКОМ ДИАПАЗОНЕ ТЕМПЕРАТУР

0

50

100

150

200

250

40 30 20 10 0 -10 -20 -25 -30 -35Температура, 0С

Е. к

В/м

0

100

200

300

400

500

600

700

т, м

ин

Напярженность ЭСП с хлопчатобумажной контактной паройНапярженность ЭСП со смесовой контактной паройПостоянная времени релаксации

0

50

100

150

200

250

300

40 30 20 10 0 -10 -20 -25 -30 -35Температура, 0С

Е. к

В/м

0

100

200

300

400

500

600

700

800

т, м

ин

Напярженность ЭСП с хлопчатобумажной контактной паройНапярженность ЭСП со смесовой контактной паройПостоянная времени релаксации

Определение электризуемости материалов(Гигиеническая оценка одежды для детей, подростков и взрослых.

МУК 4.1/4.3.1485-03)3

2

4

1

1. Плоский металлический электрод. 2. СТ-01 с измерительной пластиной.3. Прижимные планки с крепящими барашками.4. Подставка для СТ-01.

∑dQi/dt U(t)

RC

Электрическая схема, моделирующая процесс накопления и стекания статических зарядов с человека

∑ dQi/dt – скорость генерирования статических зарядов на человеке при выполнении операций, Кл/с;С – емкость человека, пФ ( ≈ 200 пФ );U(t) – потенциал тела человека, обусловленный зарядами статического электричества, В;R – сопротивление изоляции человека от земли (сопротивление низа обуви), Ом

Человек находится в постоянном электростатическом поле

U – потенциал на теле человека, ВIВХ – ток входной, А/м2

t – время, сθ – постоянная времени, определяемая параметрами разрядной цепочки, с

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРИЗАЦИИ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА

Скорость нарастания потенциала на теле человека при t = 0, U0 = 0:

dU/dt = 1/С dqi/dtРешение уравнения:

U = IВХ R (1 – е-t/θ)

Внешний вид макетного образца ИРИ-3

ИЗМЕРИТЕЛЬ E0

ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

МИКРОКОНТРОЛЛЕР

ЗВУКОВОЙ СИГНАЛ

УСТРОЙСТВО ИНДИКАЦИИ

УСТРОЙСТВО ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ

УСТРОЙСТВОСВЯЗИ

ПУ1

ИЗМЕРИТЕЛЬ E50 ПУ2

ИЗБИРАТЕЛЬНЫЙ ФИЛЬТР

АЦП 1

АЦП 2

БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ

БАТАРЕЯ

Структурная схема ИРИ

РЕГИСТРАТОР-ИНДИКАТОР "ИРИ-04"

Основные характеристики: Диапазон регистрации напряженности ЭСП: 0,8-30,0 кВ/м Диапазон регистрации напряженности ПЭП: 0,01-3,00 кВ/м Количество дискретных уровней регистрации по каждому каналу:- уровень напряженности ЭСП - 5; - уровень напряженности ПЭП - 4; Время установления рабочего режима после включения не более 1 мин. Рабочее напряжение питания 4,6-5,0 В Мощность при питании от источника 2,5 В не более 0,5 Вт Длительность непрерывной работы без подзарядки аккумуляторной батареи при нормальных условиях не менее 10 ч. Масса регистратора с элементами питания не более 0,3 кг Габаритные размеры - 90x80x36 мм

Разработан в целях реализации требований п.2 и п.3 "Правил промышленной безопасности нефтебаз и складов нефтепродуктов"

Назначение

Регистратор-индикатор предназначен для регистрации и индикации электромагнитных факторов и условий, создающих потенциальную искровую угрозу, вызванных "человеческим фактором", природными явлениями и техногенными отказами оборудования и электросетей, с целью предотвращения технических операций с газонефтепродуктами.

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ

Нормативный документ

Название документа Нормируемый уровень ЭСП, кВ/м

1. ГОСТ 12.1.045-84 Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля

на рабочем месте, в течение часа

60

2. ГОСТ 12.4.124 – 83

Средства защиты от статического электричества. Общие технические условия

–

3. Методические рекомендации СЭВ, 1987

Гигиеническая оценка одежды и обуви из полимерных материалов

на поверхности материала

30

4. МСанПиН 001-96 Санитарные нормы допустимых уровней физических факторов при измерении товаров народного потребления в бытовых условиях

на поверхности материала

15

5. СанПиН 2.4.7/1.1.1286–03

Гигиенические требования к одежде для детей, подростков и взрослых

на поверхности материала

2-7

6. СанПиН 2.1.2.729-99

Полимерные и полимерсодержащие строительные материалы, изделия и конструкции. Гигиенические требования безопасности.

на поверхности материала

15

7. ГОСТ 30877-2003 Материалы текстильные. Покрытия и изделия ковровые машинного способа производства. Показатели безопасности и методы их определения

на поверхности материала

15