آزمایشات اندازه گیری شاخص های دما

آزمایشات اندازه گیری شاخص های دما

آزمایشات اندازه گیری شاخص های دما

فرمت: Pdf  تعداد صفحات: 11

فهرست:

• دستورالعمل ترمومترکاتا
• راهنمای دماسنج دیجیتالی
• دستورالعمل دستگاه اندازه‌گیری شاخص گرمایی
• راهنمای دستگاه WBGT

شرایط حرارتی محیط کار یکی از عوامل اساسی مؤثر بر سلامت، ایمنی، عملکرد و بهره‌وری نیروی انسانی محسوب می‌شود. انسان به عنوان یک موجود هومئوترم (پاینده‌دما)، همواره در تلاش است تا دمای درونی بدن خود را در محدوده طبیعی (حدود ۳۷ درجه سانتیگراد) حفظ کند. اما هنگامی که تعادل بین تولید حرارت ناشی از متابولیسم بدن و اتلاف حرارت به محیط برقرار نباشد، تنش‌های گرمایی یا سرمایی ایجاد شده و می‌تواند منجر به کاهش توان کاری، خستگی، خطاهای انسانی و حتی بیماری‌های مرتبط با گرما یا سرما گردد.

از این رو، اندازه‌گیری دقیق شاخص‌های دمایی محیط، نه تنها برای ارزیابی شرایط موجود، بلکه برای طراحی سیستم‌های کنترل محیطی و پیشگیری از بروز عوارض فیزیولوژیک، امری ضروری است. شاخص‌های حرارتی متعددی توسط محققان ارائه شده‌اند که هر یک سعی در تلفیق پارامترهای مختلفی نظیر دمای خشک هوا، دمای تر (رطوبت)، تابش حرارتی و سرعت جریان هوا دارند تا تصویری واقعی‌تر از احساس حرارتی انسان ارائه دهند.

در این راستا، سه دسته تجهیزات کلیدی در آزمایشات اندازه‌گیری شاخص‌های دما مورد استفاده قرار می‌گیرند:

الف) ترمومتر کاتا (Kata Thermometer): این وسیله که توسط رونالد هیل در سال ۱۹۱۶ ابداع شد، توانایی منحصر‌به‌فردی در اندازه‌گیری توان سرمایشی محیط و سرعت‌های بسیار ملایم جریان هوا (کمتر از ۱ متر بر ثانیه) دارد. بر خلاف سایر دماسنج‌ها، ترمومتر کاتا نه صرفاً دمای ایستای محیط، بلکه نرخ انتقال حرارت از سطح شبیه‌سازی‌شده پوست به محیط را اندازه‌گیری می‌کند و از این نظر، شاخصی فیزیولوژیک از احساس سرمایشی افراد ارائه می‌دهد.

ب) دماسنج دیجیتالی (Digital Thermometer): این دستگاه با بهره‌گیری از حسگرهای الکترونیکی دقیق، امکان اندازه‌گیری سریع و قابل اعتماد دمای نقاط مختلف محیط، سطوح کاری و حتی دمای پوست را فراهم می‌آورد و به عنوان یک ابزار پایه‌ای در هر ارزیابی حرارتی ضروری است.

پ) دستگاه اندازه‌گیری شاخص WBGT (Wet Bulb Globe Temperature): این دستگاه با ترکیب سه پارامتر دمای حباب خشک، دمای حباب تر و دمای حباب سیاه، شاخصی جامع از استرس گرمایی در محیط‌های داخلی و خارجی ارائه می‌دهد. شاخص WBGT به عنوان استاندارد طلایی در ارزیابی خطر استرس گرمایی توسط سازمان‌های معتبری نظیر ACGIH، NIOSH و ISO پذیرفته شده است و مبنای تعیین محدودیت‌های مجاز مواجهه با گرمای محیطی قرار می‌گیرد.

هدف از ارائه این مجموعه آزمایشات، آشنایی کامل با اصول تئوری، نحوه کار با تجهیزات مذکور، روش‌های کالیبراسیون، محاسبات مربوطه و تفسیر نتایج حاصل از اندازه‌گیری شاخص‌های دمایی است تا بتوان در محیط‌های صنعتی، آزمایشگاهی و خدماتی، ارزیابی دقیق و معتبری از شرایط حرارتی به عمل آورد و گام مؤثری در جهت تأمین آسایش، سلامت و بهره‌وری نیروی کار برداشت.

دستورالعمل ترمومتر کاتا

ترمومتر کاتا در سال ۱۹۱۶ توسط رونالد هیل در انگلستان برای اندازه‌گیری تلفات گرمایی سطح پوست بدن انسان و توان سرمایشی محیط اطراف استفاده گردید. هر چند برای اندازه‌گیری سرعت ملایم هوا نیز مناسب است.

در شکل (۱)، مجموعه ترمومتر کاتا نشان داده شده است. نحوه کاربرد آن با ۳ کد جداگانه در نظر گرفته شده که به شرح ذیل می‌باشد:

شکل (1) ترمومتر کاتا (کد دستگاه 08753)

۱- کد شماره 8035-01، ترمومتر کاتا – نوع مونتاژی اجزاء آزمایش: حباب ترمومتر کاتای تر

• حباب ترمومتر کاتای خشک
• سه پایه با آویز مربوطه
• بطری قابل حمل
• کد شماره 8035-02، ترمومتر کاتا – نوع مونتاژی برای دمای بالا
• اجزاء آزمایش: حباب ترمومتر کاتای تر برای دمای بالا
• حباب ترموترکاتای خشک برای دمای بالا
• سه پایه با آویز مربوطه
• بطری قابل حمل

کد شماره 8035-03، ترموترکاتا – نوع مونتاژی کامل

اجزاء آزمایش: حباب ترموترکاتای تر

• حباب ترموترکاتای خشک
• حباب ترموترکاتای تر برای دمای بالا
• حباب ترموترکاتای خشک برای دمای بالا
• سه پایه با آویز مربوطه
• بطری قابل حمل
• جعبه چوبی قابل حمل

ابعاد: حدود 34 (طول) × 18 (عرض) × 12 (ارتفاع) بر حسب سانتیمتر

وزن: حدود 3 کیلوگرم

حداکثر ارتفاع آویز سه پایه: 43 سانتیمتر

گنجایش بطری قابل حمل: 500 میلی لیتر

ساختار ترموترکاتا

نمونه‌ای از ترموترکاتای الکلی بین دو دمای 35 و 38 درجه سانتیگراد مدرج شده‌اند. فاکتور کاتا (F) این ترموترکاتا در پشت آنها حک شده است. در شکل (2) نمونه‌ای از این ترموترکاتای الکلی نشان داده شده است.

شکل (2) ترمومتر کاتای الکلی

نحوه استفاده

1- روش اندازه‌گیری توان سرمایشی کاتا

توان سرمایشی کاتا به معنی مقدار کالری است که در دمای 36.5 درجه سانتیگراد (حدود تقریباً دمای متوسط سطح دمای بدن) از سطح ترمومتر کاتا به محیط اطراف آن منتقل می‌شود و با واحد میلی‌کالری در واحد سطح در واحد زمان سنجیده می‌شود. این توان سرمایشی کاتا مشابه مقدار توانی است که از سطح بدن خود به محیط اطراف منتقل می‌شود.

دو نوع توان سرمایشی کاتا وجود دارد، یکی مربوط به توان سرمایشی کاتای نوع خشک و دیگری مربوط به توان سرمایشی کاتای نوع تر می‌باشد. نوع خشک آن شامل: تابش و همرفت (کنوکسیون) و نوع تر آن شامل تابش، همرفت و تبخیر است.

الف – روش اندازه‌گیری توان سرمایشی کاتای نوع خشک

آب گرم با دمای 65 تا 70 درجه سانتیگراد را درون بطری ریخته و حباب ترمومتر کاتا را درون آب گرم غوطه‌ور می‌کنیم. ترمومتر را هنگامی‌که الکل درون آن به نقطه ایمنی بالای آن رسید از درون بطری درآورده و سپس با یک پارچه تمیز، حباب را خشک کرده و آن را روی آویز سه پایه قرار می‌دهیم. زمان مورد نیاز برای پایین آمدن الکل از درجه‌بندی 38 به 35 درجه سانتیگراد (بین دو نقطه قسمت مویینگی ترمومتر کاتا) را توسط یک زمان سنج اندازه‌گیری می‌کنیم. 3 الی 5 بار این آزمایش را انجام داده و عمل متوسط گیری زمان‌ها را انجام می‌دهیم.

توان سرمایشی کاتای نوع خشک از فرمول زیر به دست می‌آید:

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ شاخص های فشار گرمایی محیط کار

⇐ آزمایشات کارسنجی و نیروسنجی در ارگونومی

⇐ آزمایشات روان – حرکتی در ارگونومی

   

نویسنده: سیروان شیخی

«تجربه در صنعت»، زیربنایِ اشتیاقِ من به دنیایِ HSE است. با بیش از ۱۳ سال فعالیت اجرایی و تخصصی، هدفم در این وب‌سایت، پل زدن میان دانشِ آکادمیک و نیازهای واقعیِ صنعت است. همراه با تیم تخصصی‌ام، می‌کوشیم تا با ارائه محتوای کاربردی و به‌روز، مسیرِ رشد حرفه‌ای شما را هموارتر کنیم. خوشحال می‌شوم در صفحه لینکدین، تجربیاتمان را به اشتراک بگذاریم و در این مسیر تخصصی همراه هم باشیم.