新乡医学院：《职业卫生与职业医学》课程教学资源（教案讲义，打印版）实验六 物理性有害因素的测定

新乡医学院教案首页 课程名称 职业卫生与职业医学 授课题目 物理性有害因素的测定 授课对象 本科2011级预防医学专业 1.气象条件的测定及声级计的使用 20分钟 时间分配 2.学生操作 90分钟 3.小结 10分钟 共120分钟 课时目标 1.掌握气象条件的测定方法 2.掌握声级计的使用方法 授课重点 气象条件的测定方法及声级计的使用方法 授课难点 气象条件的测定方法及声级计的使用方法 授课形式 小班实验课 授课方法 板书结合示教 参考文献 金泰廙主编《职业卫生与职业医学》人民卫生出版社，第5版，200： 思考题 生产环境中气象条件的测定一般包括哪些项目？ 教研室主任（签字） 课程负责人（签字） 教研室主任 及课程负责 人签字 月日 年月日

一、气象条件的测定 生产环境气象条件主要包括气温、气湿、风速和热辐射。遇特殊作业（如沉 箱、高空和高山作业)或欲计算空气在标准状态下的体积，尚需测量气压。 [测量原则和步骤] 1.在调查车间一般情况的基础上，简明绘出生产设备、工作地点及门窗位 置的平面图，注明测定地点。 2.根据生产过程、热源的布置和生产建筑物的特征，主要根据工人工作地 点进行气象条件的测定。检查工人的休息条件及休息时生理机能的恢复情况，还 应在休息地点测定。测定一般应在距离地面约1.5cm处进行。若工作地点热源分 布不均匀时，则应在不同高度、不同方位分别进行热辐射强度的测定，如开炉门 时，应在炉前工作地点于工人头部、胸部、腿部等不同水平上测定。 3,根据生产特点、劳动情况和调查目的选定测定时间。①调查生产环境气 象条件对人体的影响时，应于不同季节进行室内外气象条件的测定。一般可在夏、 冬两季进行测量。如专门调查炎热季节高温作业对人体的影响时，则只需在夏季 进行测定。至于炼钢铸造等气象条件变化较大的车间，一年四季均应进行测定。 测定一般不应少于3天，并须注意测定日期的代表性，②每天测定的时间和次数， 按生产特点而定。生产过程较均衡、气象条件较稳定的车间，可在一个班开始时 测1次，中间测2次，下班前再测1次；而在生产过程呈周期性变动、气象条件 变化较大的车间，则应按生产过程多次测定。若有条件最好早、中、晚三班中每 小时测1次，以便动态观察生产地点气象条件的变化规律。 4,测定生产环境气象条件的变化条件时，需对室外气象条件进行测定，借 以比较并评价室内、外气象条件的变化的差别。 5.测定气温、气湿、风速、热辐射强度等应在同一时间、同一地点进行。 6.如评定各工种工人工作时间的气象条件，以便改进劳动组织等，必须进 行工时测定，记录他们在一个班中各项生产操作的时间，所受热辐射作用的时间 部位和强度，并计算加权平均值。同时测定生理指标及询问主观感觉。 7,每次测定后，应将各项测定结果填入气象条件测定记录表内，注明当时 的生产情况，周围环境的变动以及隔热、通风措施的使用情况，以便在分析、评 价时有所依据

[测定内容和方法打 1.气温的测定测定气温通常采用普通干湿温度计或通风温湿度计。干球 温度计所示温度既为气温。通风温湿度计适用于有热辐射的车问。为了连续观 察气温变动规律，可使用自记温度计。当多个地点同时测定时，可使用电偶温度 计或电阻温度计。 (1)普通干湿球温度计 构造原理湿球温度计的球部包有纱布，纱布下端浸泡在盛水杯中：另一支 为普通干球温度计（图1）。 注意事项 ①有热辐射存在时，不宜使用本温度计。②使 用前须检查水银（酒精）柱有无间新。如有间断， 可利用离心力、冷却或加热的方法使之连接起 来。③测定时，应将温度计悬挂，不要靠近冷、 热物体表面，并避免水滴沾在温度计上，以免影 一水 响测定结果：观察时，要避免接触球部和呼气对 图1干湿球温度计构造原理 温度计的影响。④温度计固定在测定地点，5mim后 进行读数。读数时，眼必须与液柱顶端成水平位置， 先读小数，后读整数。 (2)通风温湿度计 构造原理两支温度计的球部（一为湿球，另 。中气 为干球)分别装在镀镍的双金属风筒内，可反射大部 分的热辐射，外管以象牙环扣接温度计，以减少传导 热的影响。风简与仪器上的小风机相连，当小风机开 动时，空气以一定的流速（一般为4ms)自风筒下端 进入，流经干、湿温度计的球部，以消除外界风速变 内 化而产生的影响（图2）。 气限入 注意事项除上述注意事项外，应用钥匙将小风机的发条旋紧，小风机开动 以后，将仪器悬挂在测定地点，3min5min后读数。 图2通风温湿度计构造原理

测毕，待风机停止转动后，仪器方能放平。 2.气湿的测定常用的仪器有普通干湿温度计和通风温湿度计，有时也可 用自记湿度计。 测定注意事项如前，在向湿球加水（最好蒸馏水）前，应检查纱布是否已太 陈旧而影响其吸水性，如须更换时，应采用薄而稀的脱脂白纱布或棉线针织品。 纱布应紧贴温度计球部，以一层为宜，不可有皱折，加水后应手压气泡使充分湿 润。按测定时间测定后，先记下湿球和干球温度数，查专用表（附表1），得所 测的相对湿度。 当干、湿球温度计的读数超出专用表的数值时可用计算方法的出相对湿度， 公式如下： R=2×100 式中，R:空气的相对湿度(%)： F:干球温度计所示温度时的饱和水蒸气张力kPa(见附表2)； A:空气的绝对湿度(kPa)。 A=F1-a(t-t1)H 式中，F:湿球温度计所示温度时的饱和水蒸气张力(kPa)(见附表2)： a:不同风速时温度计系数(1/℃)（表1D: t:干球温度计度数（℃）： t1:湿球温度计度数（℃）： H:测定时的大气压(kPa) 表1不同风速时温湿度计系数 风速(m/s) 系度值 0.13 0.00130 0.80 0.0080 0.16 0.00120 2.30 0.0070 0.20 0.00110 3.00 0.0069 0.30 0.00100 4.00 0.0067 0.40 0.00090

3.风速的测定常用的仪器有杯状风速计、翼洗风速计、卡他温度计和热 球式电风速计。翼状和杯状风速计使用筒便，但其惰性和机械磨擦阻力较大，只 适用于测定较大的风速。 AVM-O3型翼状风速计 原理利用风力使风翼转动，从指针转动的周数及所用时间算出空气流动的 速度。 使用方法测量地点应远离建筑物、树或其它障碍物，以避免乱流的产生。 (1)风速测量 按下电源开关，由功能键选择风速测量功能，由单位键选择风速单位：手持 风扇，让风由后向前吹过（后面：固定螺丝的面；前面：刻有ANEMOMETER 的面)，等待约四秒钟，以获得较稳定的数值。注意：购房与风的方向的夹角角 应尽量保持在20°内。 (2)温度的测量 按下电源开关，由功能键选择温度测量，让风流过风扇（风叶中心藏有温度 感测器)，从LCD读取温度。 注意事项： (1)勿用手拨杯（翼），或强追停止转动。 (2)避免在腐蚀性气体或粉尘多的地方使用，并注意保持清洁。 (3)测定气流时，注意勿使身体或其他物体阻挡气流。 4.热辐射强度的测量 热辐射强度是指单位时间内单位面积所受到的热辐射能量，其表示单位 J/cm2.min。生产场所中的热辐射可能来指一个方向，也可能来指几个方向。因 此，热辐射强度有定向辐射强度和平均辐射强度之分。前者用单热电偶辐射热计 测定，后者用黑球温度计测定。 (1)单向热电偶辐射热计： 构造原理单向热电偶辐射热计的正面为棋盘形黑白相问的小方块，即热电 堆部分。它是由串联在一起的240对康铜丝热电偶组成。在它们上边贴有一层铝 箔，在铝箔上与热电偶热端相应处还涂上一层烟黑，形成黑白相问的小方块。当 热辐射作用于热电堆部分时，由于烟黑和铝箔的辐射吸收率不同，就在这240

对热电偶上产生一热电动势，这个辐射强度与辐射强度成正比。因此，用毫伏计 测出辐射强度后，即可求出热辐射强度。本仪器对热辐射反应的反应快，受气流 的影响不大。 仪器单向热辐射计灵敏度：1kW/m2,不小于4mV。 测定步骤FSR-III型单向辐射热计 1)仪器校正 单向辐射热计每隔一年就需校准一次。校准需用标准辐射源，在一定的距离， 调整标准辐射源强度，分别在0.5,1.0,2.0,4.0,8.0,10.0kW/m2辐射强度下 校正。 2)现场测定 ①取出仪器，装好电池： ②打开仪器金盖，将仪器放于水平位置，按下仪器左端侧面测量按钮，旋 转调零旋钮使仪器表头指示为“0”。不能指零时应更换电池。 ③将传感器插头插入仪器输入端，并将传感器盖板打开。 ④将传感器对准热源方向，偏差不超过5°，大约10秒左右即可在表头上 直接读得数据。 ⑤测量完毕后，关断测量按钮，盖好传感器盖板，拔下插头，放入仪器盒 内。 注意事项 ①当传感器暴露在4.5kv/m的辐射场所时，不要超过3秒，以免损坏仪表。 ②使用时，防止仪器受振和撞击，勿使热电堆表面的铝箔和烟黑受损。 (2)黑球温度计： 构造原理黑球温度计系由一个空心铜球和一支温度计组成。铜球直径约 0.5mm厚的铜皮制成，球直径150mm,厚0.5mm,表面涂无光黑漆或墨汁、上 部开孔(16mm)用带孔软木塞塞紧铜球：温度计(0-200℃玻璃液体温度计)通 过软木塞插入球心。环境中的辐射热被表面涂黑的铜球吸收，使铜球内气温升高， 用温度计测量铜球内的气温，同时测量空气温度、风速。由于铜球内气温与环境 空气温度、风速和环境中辐射热的强度有关，可以根据铜球内的气温、空气温度、 风速计算出环境的平均辐射温度

使用方法与计算测定时，将黑球温度计悬挂于测定地点，经l5min待温度 计读数稳定后记录结果。并测定同一地点的气温和风速，在按下式计算平均热辐 射强度。 。a+2asg--am 式中，Em:平均热辐射强度(calcm2·min); g:黑球温度（℃）： ta:气温（℃）： V:风速(ms)。 5.气压的测定气压计有水银气压计和空盒气压计。水银气压计携带不便， 宜放在固定地点和作为空盒气压计校准之用。空盒气压计携带方便，使用筒单， 适于现场应用。 (1)水银气压计： 构造原理水银气压计为一装有水银的直立玻璃管，其上端封闭并成真空状 态，下瑞插入水银杯中。当大气压升高时，玻璃管上端的水银面随之升高：气压 下降时，水银面随之下降。根据水银面的高度，利用固定的刻度尺和游标尺，即 可读取所测的气压（图3）。 游标尺共刻成10格，其总长度为9cm,固定刻度尺每格的间距为1mm,也 即游标尺每一格比固定刻度尺的每一格小0.lmm。 使用方法与注意事项 ①动槽式水银气压计测定时，旋转仪器上调节旋纽，使水银杯内的液面刚好 接触象牙指针的针尖。移动游标尺，使其零点的刻度线与水银面相切。由游标尺 上零点的刻度线在固定的刻度上所指的刻度，读出水银高度的整数(mm),在从 游标尺上找出一根刻度线与固定刻度线相吻合处，读出一位小数。 如图3所示，游标尺的零点的刻度位于固定刻度尺上754与755刻度之间， 而游标尺的第8根刻度线恰与固定刻度尺上的一根刻度线吻合，即超出固定刻度 尺754mm刻线的部分水银柱高0.8mm。此时的大气压力为754+0.8-754.8 amHg。. ②定槽式水银气压计测定气压时，要用手指在附温表上轻击几下（轻击部位 以刻度标尺下部附属温废表上部之间为宜)，使附在内管上水银下落后再调整游

尺读数。 Q 固定刻度尺 一水银柱 游标尺 ·附无温度表 子象牙针 一水银格 动槽式 定梢式 图3水银气压计 精确测量气压时，读数结果还须进行器差和气温订正。器差订正是校正仪器 本身的误差，附在仪器说明书上。 气压计需垂直悬挂，避免摇摆和日光直射，周围应无强大的热源。不观察时， 象牙指针应脱离水银面。气压的表示单位现用帕(P),气象学上也曾用毫巴 (mbar).1Pa-0.075mmHg:1mbar-0.7501mmHg (2)空金气压计：空盒气压计由具有弹性的波状薄壁金属空盒构成，盒内有 极稀薄的空气。当气压增高时，盒壁内凹，气压降低时，盒壁隆起。这种变化借 助于杠杆及齿轮的转动以指针传递到刻度盘上即可直接读出大气压力(mmHg)。 使用前，须用水银气压计进行校正。使用时，为防止机械摩擦的误差，须轻 轻扣打2-3下，待指针稳定后，再记下读数，应精确到0.5mmHg。在玻盖中央， 有另一可转动的指针，将此指针与气压计指针对准后，可观察一定时间后的气压 变化。 车问内外气象条件测定的结果随即记录在表2上

表2车间内外气象条件测定记录 厂名： 车问名： 测定日期：年月日 天气 时地挨作干球湿球风黑球 平均辐 平均辐射 单向辑射强度各 阀点名称温度温度速温度 射温度 强度 J/cm2·min 注 ms℃ ℃ Jcm2·min头部岗部腿部平均 人体的热平衡受环境中诸因素（气温、气湿、风速、热辐射，以及劳动强度 和衣着等)的综合影响，为了综合这些因素进行卫生学评价和制定气象条件卫生 标准，从上世纪20年代，提出了多种综合指标，如修正有效温度(CET)、热强 度指数(HIS)、湿球黑球温度(WBGT)等，采用前述各单一气象仪器（温度计、 风速计等)测定就很不方便，因而就研制多种气象参数的综合测定仪器，如三球 温度计[包括干球温度计，普通（静态）湿球温度计和黑球温度计]、波球温度计 (为湿润黑球温度计，它包括空气温度、湿度、风速和热辐射)、热环境综合测 试仪（不仅可分别测定干球、湿球和黑球温度，同时还可用一个温度值反映出气 温、气湿、风速和热辐射的平衡值)以及Comfy-Test EQ2测定仪（包括气温、风 速、平均热辐射强度、水蒸气压力，人体劳动强度、衣着等6个因素的综合指标)。 其次，了解作业人员在每个工作日平均接触热的时问，测量作业人员的生理指标。 然后，综合分析各种因素以评价气象条件是否合乎卫生标准，并提出相应的措施。 二、噪声的测量 [测量仪器] 1.声级计：2型或以上，具有A计权，“S(慢)”档。 2.积分声级计或个人噪声剂量计：2型或以上，具有A计权、“S(慢)”档 和“Peak(峰值)”档。 [仪器构造及原理] 声级计一般由电容式传声器、前置放大器、衰减器、放大器、频率计网络以 及有效值指示表头等组成。声级计的工作原理是：由传声器将声音转换成电信号， 再由前置放大器变换阻抗，使传声器与衰减器匹配，放大器将输出信号加到网络 对信号进行频率计权（或外接滤波器），然后再经衰减器及放大器将信号放大到 定的幅值，送到有效值检波器

声级计可以外接滤波器和记录仪，对噪声做频谱分析。声级计按精度可分为 精密声级计和普通声级计。精密声级计的测量误差约为土IdB,普通声级计约为 土3B。声级计按用途可分为两类：一类用于测量稳态噪声，一类则用于测量不 稳态噪声和脉冲噪声。积分式声级计是用来测量一段时问内不稳态噪声的等效声 级的。噪声剂量计也是一种积分式声级计，主要用来测量噪声暴詹量。脉冲式声 级计是用于测量脉冲噪声的，这种声级计符合人耳对脉冲声的响应及人耳对脉冲 声反应的平均时间。 目前测量噪声用的声级计，表头响应按灵敏度可分为四种： 1.“慢”。表头时间常数为1000ms,一般用于测量稳态噪声，测得的数值为 有效值。 2.“快”。表头时间常数为125ms,一般用于测量波动较大的不稳态噪声和 交通运输噪声等。快档接近人耳对声音的反应。 3.“脉冲或脉冲保持”。表针上升时间为35s,用于测量持续时间较长的脉 冲噪声，如冲床、按锤等，测得的数值为最大有效值。 4.“峰值保持”。表针上升时间小于20ms.用于测量持续时间很短的脉冲声， 如枪、炮和爆炸声，测得的数值是峰值.即最大值。 [使用方法] 以TES-1350型为例 1.使用前准备 (1)打开登记表背面的电池盖，装上一枚9V电池于电池扣上。 (2)当电池老化时，LCD会显示BT”符号，表示此时电池即将不敷使用必 须更换一个新电池。 2.操作步骤 (1)打开电源开关并选择适当的档位Hi或L0。 (2)要读取即时的噪音量请选择RESPONSE的F(FAST),想获得当时的 平均噪音量则选择S(SLOW)。 (3)如果要测量音量的最大读值可使用MAXHOLD功能：将RESPONSE 开关选在MAXHOLD功能，按下RESET按键开始测量最大音量。 (4)要测量以人为感受的噪音量请选择FUNCT的A加权，如要测量机器