Шум

Сроки периодических медицинских  осмотров устанавливаются в зависимости  от интенсивности шума. При интенсивности  шума от 81 до 99 дБА — 1 раз в 24 мес, 100 дБА и выше — 1 раз в 12 мес. Первый осмотр отоларинголог проводит через б мес после предварительного медицинского осмотра при поступлении на работу, связанную с воздействием интенсивного шума. Медицинские осмотры должны проводиться с участием отоларинголога, невропатолога и терапевта.

 

Вибрация

Вибрация — механические колебания материальных точек или тел.

Источники вибраций: разное производственное оборудование.

Причина появления  вибрации: неуравновешенное силовое  воздействие.

Вредные воздействия: повреждения различных органов  и тканей; влияние на центральную  нервную систему; влияние на органы слуха и зрения; повышение утомляемости.

Более вредная вибрация, близкая к собственной частоте  человеческого тела (6-8 Гц) и рук (30-80 Гц).

Современные технологии требуют  непрерывного контроля за многими параметрами технологического процесса и контроля состояния оборудования. Одними из важнейших являются параметры механического движения, в частности параметры периодических перемещений исследуемого объекта в пространстве (вибрации). Этими параметрами являются виброперемещение (амплитуда вибрации) и виброскорость (частота вибрации).

Подобный контроль необходим в самых разных областях: в полупроводниковой электронике (контроль вибрации установок для  выращивания кристаллов), в микроэлектронике (вибрация установок фотолитографии), в машиностроении (вибрация станков  и биение деталей), в автомобильной  промышленности (контроль вибрации отдельных  узлов автомобилей и всего  автомобиля в целом), на железнодорожном  транспорте (датчики приближения  поезда), в энергетике (контроль вибрации лопаток газовых турбин), в авиастроении (контроль биений турбин) и т.д.

 

ОБЗОР МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ  ВИБРАЦИИ.

Существует две группы методов измерения параметров вибраций: контактные, подразумевающие механическую связь датчика с исследуемым  объектом, и бесконтактные, т.е. не связанные  с объектом механической связью.

Рассмотрим вначале контактные методы. Наиболее простыми являются методы регистрации вибраций с помощью  пьезоэлектрических датчиков. Они позволяют  проводить измерения с высокой  точностью в диапазоне низких частот и относительно больших амплитуд вибрации, но вследствии своей высокой инерционности, приводящей к искажению формы сигнала делает невозможным измерение вибраций высокой частоты и малой амплитуды. Кроме того, если масса исследуемого объекта, а следовательно и его инерционность не велика, то такой датчик может существенно влиять на характер вибрации, что вносит дополнительную ошибку в измерения.

Эти недостатки позволяет  устранить метод открытого резонатора. Суть метода заключается в измерении  параметров СВЧ резонатора, изменяющихся вследствие вибрации исследуемого объекта. Резонатор имеет два зеркала, причем одно из них фиксировано , а другое механически связано с исследуемым объектом. Регистрация перемещений при малых амплитудах вибраций производится амплитудным методом по изменению выходной мощности в случае проходной схемы включения резонатора или отраженной мощности, в случае применения оконечного включения. Этот метод измерения требует постоянства мощности, подводимой к резонатору и высокой стабильности частоты возбуждения.

В случае больших амплитуд вибраций регистрируется смещение резонансной  частоты, что можно сделать с  очень высокой точностью. Для  повышения добротности и уменьшения дифракционных потерь используют сферические  зеркала.

Разрешающая способность  данного метода 3 мкм. Метод обладает малой инерционностью по сравнению  с описанным выше, но его применение рекоменуется, если масса зеркала принципиально меньше массы исследуемого объекта.

Однако механическая связь  датчика с исследуемым объектом далеко не всегда допустима, поэтому  последние годы основное внимание уделяется  разработке бесконтактных методов  измерения параметров вибраций. Кроме  того, их общим достоинством является отсутствие воздействия на исследуемый  объект и пренебрежительно малая  инерционность.

Все бесконтактные методы основаны на зондировании объекта звуковыми  и электромагнитными волнами.

Одной из последних  разработок является метод ультразвуковой фазометрии.

Он заключается в измерении  текущего значения разности фаз опорного сигнала ультразвуковой частоты и сигнала, отраженного от исследуемого объекта. В качестве чувствительных элементов используется пьезоэлектрическая керамика.

На частоте ультразвука 240 кГц. чувствительность измерения  виброперемещения 10 мкм. в диапазоне от 10 до 5*10 мкм., расстояние до объекта до 1.5 м. На частоте 32 кГц. чувствительность 30 мкм., расстояние до объекта до 2 м. С ростом частоты зондирующего сигнала чувствительность растет.

В качестве достоинств метода можно отметить дешевизну и компактность аппаратуры, малое время измерения, отсутствие ограничения снизу на частотный диапазон, высокую точность измерения низкочастотных вибраций. Недостатками являются сильное затухание  ультразвука в воздухе, зависимость  от состояния атмосферы, уменьшение точности измерения с ростом частоты  вибрации.

Большое распространение  получили методы, основанные на зондировании объекта видимым светом.

Все оптические методы подразделяются на две группы. К первой относятся  методы, основанные на регистрации  эффекта Допплера. Простейшим из них является гомодинный метод, который позволяет измерять амплитуды и фазы гармонических вибраций, но с его помощью невозможно исследовать негармонические и большие по амплитуде вибрации. Эти недостатки можно устранить используя гетеродинные методы. Но они требуют калибровки и, кроме того, измерительная аппаратура сильно усложняется.

Существенным недостатком  перечисленных выше методов являются высокие требования к качеству поверхности  исследуемого объекта. Но они теряют свое значение при использовании  голографических методов, которые  и образуют вторую группу.

Голографические методы обладают высокой разрешающей способностью (до 0.05), но они требуют сложного и  дорогостоющего оборудования. Кроме того, время измерений очень велико.

Общими недостатками оптических методов являются сложность, громоздскость и высокая стоимость оборудования, большое энергопотребление, высокие требования к качеству поверхности исследуемого объекта, высокие требования к состоянию атмосферы (определенная влажность, отсутствие запыленности и т.п.). Кроме того, лазерное излучение оказывает вредное влияние на зрение обслуживающего персонала и требует дополнительных мер предосторожности и защиты.

Часть этих недостатков можно  устранить применяя методы, основанные на использовании СВЧ излучения. Они подразделяются на интерференционные и резонаторные. В основе интерференционных методов лежит зондирование исследуемого объекта волнами ВЧ и СВЧ диапазонов, прием и анализ отраженных (рассеянных) объектом волн. Между излучателем и исследуемым объектом в результате интерференции образуется стоячая волна. Вибрация объекта приводит к амплитудной и фазовой модуляции отраженной волны и к образованию сигнала биений. У выделенного сигнала переменного тока амплитуда пропорциональна виброперемещению, а частота соответствует частоте вибрации объекта.

Резонаторные методы основаны на размещении вибрирующего объекта  в поле СВЧ резонатора (вне или, хотя бы частично внутри его), вследствие чего изменяются характеристики резонатора.

Бесконтактное измерение  параметров вибраций резонаторным

методом возможно и при  включении приемно-передающей антенны  в частотнозадающую цепь СВЧ генератора, т.е. при работе в автогенераторном режиме. Такие системы называются автодинными генераторами или просто автодинами.