Метеоскоп-м измеритель параметров микроклимата

Содержание:
Описание прибора
Производимые измерения прибором
Единицы измерения
Действующая нормативно-правовая документация по проведению и оценке полученных результатов
Методика производимых исследований
Техника безопасности работы с прибором

Описание прибора
Основная область применения: контроль окружающей среды в части параметров микроклимата органами Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор).
Измерители параметров микроклимата «МЕТЕОСКОП-М» предназначены для проведения измерений параметров микроклимата (температуры, относительной влажности, скорости воздушного потока и давления) в режиме однократных или периодических замеров при проведении контроля санитарногигиенических требований на рабочих местах, в жилых и общественных зданиях, на открытых территориях в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88, ГОСТ 30494-96 , СанПиН 2.2.4.548-96, СанПиН. 1.2.1002-00, СанПиН2.4.2.1178-02, СанПиН 2.1.2.2801-10, СНиП 2.01.01, СНиП 2.04.05-91 и др

Производимые измерения прибором
Измеритель обеспечивает:
измерение текущих значений параметров микроклимата;
усреднение результатов измерения текущих значений параметров микроклимата за выбираемый пользователем интервал времени (от 1 до 30 мин);
Условия эксплуатации измерительно-индикаторного блока:
Диапазон температуры окружающего воздуха, оС от -20 до +55
Относительная влажность воздуха при 25 °С, % до 90
Условия эксплуатации сенсометрического щупа:
Диапазон температуры окружающего воздуха, оС от -40 до +85
Относительная влажность воздуха при 25 °С, % до 97

Единицы измерения
Температура: в градусах по Цельсия
Относительная влажность: г/м3
Давление: Паскаль (Па)
Скорость движения воздуха: м/с

Действующая нормативно-правовая документация по проведению и оценке полученных результатов
ГОСТ12.1.005-88. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. М., 1988 г.
ГОСТ30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. М., 1999.
СанПиН2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. 1996 г.
СНиП2.01.01. "Строительная климатология и геофизика". 2001 г.
СНиП2.04.95-91 "Отопление, вентиляция и кондиционирование". 1997 г.
Р2.2.2006-05 Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда. 2005 г.

Методика производимых исследований
Методика определения ТНС-индекса.
При подключенном шаровом термометре Измеритель параметров микроклимата «МЕТЕОСКОП-М» определяет ТНС-индекс в соответствии с методикой изложенной ниже. Индекс тепловой нагрузки среды нормируется в документах [1] и [2], а также в Руководстве [3]. ТНС -индекс рекомендуется использовать для интегральной оценки тепловой обстановки на рабочих местах, на которых скорость движения воздуха не превышает 0,6 м/с, а интенсивность теплового облучения - 1200 Вт/м2. Это эмпирический показатель, характеризующий сочетанное действие на организм человека параметров микроклимата (температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового облучения). Он определяется как взвешенная сумма двух температур: температуры tw смоченного термометра аспирационного психрометра и – температуры tg внутри шарового термометра.
ТНС = 0,7*tw +0,3*tg (1.1)
Непосредственное использование этого соотношения приводит к большой неопределенности результата из-за неточности определения tw. Смоченный термометр измеряет температуру точки росы (см.напр.книгу [4]). Целесообразно эту величину вычислять по данным о температуре воздуха ta и относительной влажности RH, метеопараметрам, которые измеряются точно и надежно современными приборами. По определению, точка росы – это температура воздуха, при которой содержащийся в нем водяной пар становится насыщающим. Используя соотношения, приведенные в цитируемой книге [4], имеем
tw = ta + to*ln(RH) (1.2)
здесь to = 16,7C - характерный масштаб температурной зависимости давления насыщающих паров воды.
Величину RH здесь следует подставлять в десятичных долях единицы. Производя соответствующие подстановки, получим формулу для ТНС- индекса:
ТНС = 0,7*ta + 0,3*tg + t1*ln(RH) (1.3)
Здесь t1 = 11,7 C

Методика определения результирующей температуры и средней температуры поверхностей.
При подключенном шаровом термометре Измеритель параметров микроклимата «МЕТЕОСКОП-М» определяет результирующую температуру и среднюю температуру поверхностей в соответствии с методикой изложенной ниже. Параметр tsu «результирующая температура» используется для характеристик микроклимата в помещениях жилых и общественных зданий. В документе [1] температура tsu определяется как взвешенная сумма температуры воздуха tа и радиационной температуры tr :
tsu = ω*ta + (1- ω)*tr (2.1)
Веса, с которыми температуры tа и tr в ходят в сумму (2.1), меняются в зависимости от скорости движения воздуха Va : ω = 0,5 если Va < 0,2 м/с и ω = 0,6 если 0,2 < Va < 0,6 м/с . При использовании этих соотношений радиационную температуру следует определять как среднюю температуру поверхностей (стен, ограждений и отопительных приборов):
tr =
= ƩAi * ti / ƩAi (2.2)
здесь Ai - площадь поверхностей (стен, ограждений) с температурой ti. В этом же документе [1] предлагается определять результирующую температуру с помощью шарового термометра (описание конструкции и принципа работы шарового термометра см.напр. в [2] или [3]). Пересчет температуры шарового термометра tb в радиационную температуру производится по формуле
= tr = tb + m*sign(tb – ta)[V*| tb – ta |]1/2 (2.3)
где V-скорость движения воздуха, м/с; m - константа, определяемая по формуле
m = 2,2*(0,15 / d) 0,4 (2.4)
где d — диаметр сферы, м.

Методика определения плотности потока биологически эффективного теплового облучения.
При подключенном шаровом термометре Измеритель параметров микроклимата «МЕТЕОСКОП-М» определяет плотность потока биологически эффективного теплового облучения. Биологически эффективное тепловое облучение ∆J – это величина превышения всестороннего падающего на поверхность тела человека теплового потока над потоком фонового излучения с поверхности тела. Основные проблемы, возникающие при измерении теплового облучения, подробно обсуждаются в работе [1]. Ниже приводятся расчетные соотношения для измерения ∆J с помощью шарового термометра. Уравнения теплообмена для поверхности шарового термометра и тела человека:
(3.1)
Здесь обозначено: εg и εb - степень черноты поверхности шарового термометра и одежды соответственно ( ε g ≈ εb ≈ 0,95 для инфракрасного излучения), σ – постоянная Стефана-Больцмана (≈ 5,67*10-8 Вт/м2/К4), hcg – коэффициент конвективной теплоотдачи от поверхности шарового термометра окружающему воздуху. Через Tr , Tg , Ta и Tb обозначены температуры (по шкале Кельвина) излучения, шарового термометра, воздуха и поверхности одежды (последнюю рекомендуется принимать равной ≈ 305 К). Последние три температуры измеряются, температуру излучения Tr следует исключить из приведенных соотношений. После этого биологически эффективная величина теплового излучения (разница между падающим и излученным с единицы поверхности тела потоками тепла) определяется соотношением
(3.2)
Коэффициент конвективной теплоотдачи hcg в этих формулах зависит от диаметра сферы D (задается в метрах), скорости воздуха Va (м/с) и разницы температур сферы и воздуха ΔТ = Тg-Ta (К):
hcg = max{6,3*Va0,6*D-0,4; 1,4*(∆T/D)0,25} (3.3)
Таким образом, для определения коэффициента hcg необходимо одновременно измерять и скорость и температуру воздуха, т.е. пользоваться шаровым термометром в составе измерительного прибора «МЕТЕОСКОП-М».