Определение индекса тепловой нагрузки среды (ТНС–индекса). Определение индекса тепловой нагрузки среды (тнс-индекса) Тнс индекс и тепловое излучение

"...ТНС-индекс - эмпирический интегральный показатель (выраженный в `С), отражающий сочетанное влияние температуры воздуха, скорости его движения, влажности и теплового облучения на теплообмен человека с окружающей средой..."

Источник:

"Р 2.2.2006-05. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и условий труда" (утв. Роспотребнадзором 29.07.2005)

"...3.7. среды (ТНС) - сочетанное действие на организм человека параметров микроклимата (температура, влажность, тепловое ), выраженное одночисловым показателем в `C..."

Источник:

"СанПиН 2.2.4.548-96. 2.2.4. Физические факторы производственной среды. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. Санитарные и нормы" (утв. Постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 01.10.1996 N 21)


Официальная терминология . Академик.ру . 2012 .

Смотреть что такое "Тепловая нагрузка среды (ТНС-индекс)" в других словарях:

    ТЕПЛОВАЯ НАГРУЗКА СРЕДЫ - (ТНС) сочетание действия на организм человека параметров микроклимата (температура, влажность, скорость движения воздуха, тепловое облучение), выраженное одним числовым показателем в °C. Индекс ТНС рекомендуется использовать для интегральной… … Российская энциклопедия по охране труда

Черный шар применяется для определения:

  • тепловой нагрузки среды (ТНС-индекса),
  • температурного индекса WBGT (Wet bulbglobe temperature)
  • средней радиационной температуры.

ТНС-индекс - это индекс тепловой нагрузки среды - эмпирический показатель, характеризующий сочетанное действие на организм человека параметров микроклимата (температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового облучения).

ТНС-индекс определяется на основе величин температуры смоченного термометра аспирационного психрометра и температуры внутри зачерненного шара. Рассчитывается на основе влажности и температуры воздуха.

Шар надевается на зонд с датчиком температуры таким образом, чтобы датчик распола-гался приблизительно в центре сферы. Для зонда термогигрометра шар снабжен встроенным ограничителем-втулкой.

Производить измерения температуры внутри черного шара следует не ранее, чем через 15 минут после установки шара на измерительный зонд, т.е. по достижении теплового равновесия.

Технические параметры черного шара

Диаметр сферы - 90 мм;

Коэффициент поглощения теплового излучения стенками сферы - 0,95;

Диаметр входного установочного отверстия - 10 мм.

Внимание! Сфера изготовлена из тонкого пластика. Обращаться крайне осторожно во избежание смятия стенок. Шар не ронять, не сдавливать, не разбирать.

Расчетные соотношения

определяется, согласно СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений», как:

ТНС = 0.7*tвл + 0,3*tш (1)

где: tвл - температура влажного (смоченного) термометра относящегося, напри-мер, к аспирационному психрометру, °С;

Tш - температура, измеренная внутри чёрного шара, °С.

Температурный индекс WBGT (Wet bulbglobe temperature) для случая измерений вне по-мещений, при наличии солнечной радиации, определяется, согласно требованиям стан-дарта ISO 7243-82 (Е), как:

WBGT = 0.7*tвл + 0.1 *tcyx + 0.2 tш

где: tcyx - температура сухого термометра, °С.

Температурный индекс WBGT для случая измерений внутри помещений определяется аналогично ТНС-индексу, по формуле (1).

Средняя радиационная температура 1 рад определяется согласно требованиям стандарта ISO 7726-85 (Е):

А. В условиях естественной конвекции, с учетом параметров черного шара для приборов ТКА:

(t рад)cp. = [(tш + 273)4 +0.48*108*(tш - tв) 5/4]1/4 - 273

где: tв - температура окружающего воздуха, измеренная сухим термометром, °С.

Б. В условиях форсированной конвекции, с учетом параметров черного шара для приборов ТКА:

(t рад)cp. = [(tш + 273)4 +3.03*108*Vв0.6 *(tш - tв)]1/4 - 273

Назначение прибора . Прибор предназначен для измерения относительной влажности воздуха (RH ,%); температуры воздуха (Тв, 0 С); температуры внутри черного шара (сферы) (Тсф, 0 С), а также отображения вычисляемых в режиме реального времени параметров ТНС- индекса (ТНС, 0 С), температуры влажного термометра (Твл 0 С) и температуры точки росы (Ттр, 0 С). Область применения прибора: санитарный и технический надзор в жилых и производственных помещениях, музеях, библиотеках, архивах; аттестация рабочих мест и другие сферы деятельности.

Основные технические характеристики . Диапазоны измерений:

Относительной влажности, % .........................10 …98

Температуры (Тв, Тсф)¸ 0 С ………………….. 0 … 50

Эксплуатационные параметры температуры окружающего воздуха, 0 С:

Нормальные рабочие условия ………………. 20 + 5

Рабочий диапазон температур ……………… 0 …40

Температура воздуха в зоне измерений ……. 0 ... 50

Во время эксплуатации прибора при температуре окружающего воздуха 25 0 С, относительная влажность не должна превышать 95 % .

Эксплуатационные параметры атмосферного давления, кПа ……80 … 110.

Устройство и принцип работы. Конструктивно прибор выполнен в виде единого блока (Рис). На лицевой стороне корпуса прибора расположены: жидкокристаллический индикатор и три кнопки ВКЛ/ВЫКЛ, РЕЖИМ, ПОДСВЕТКА . Зонды с датчиками измеряемых параметров установлены на верхней торцевой крышке корпуса. Для установки прибора на штатив 7 (Рис) в нижнем торце корпуса находится резьбовое гнездо 6 . Для подключения прибора к ПК имеется разъем 5 интерфейса RS232. Черный шар 4 устанавливается на зонд №2 (3 на рис).

Принцип работы прибора заключается в преобразовании датчиками параметров микроклимата в электрические сигналы с обработкой и цифровой индикацией полученных числовых значений параметров на дисплее прибора. Для определения параметра достаточно поместить прибор в зоне измерений и считать с ЖК-дисплея измеренное значение. Включение и отключение прибора производится однократным нажатием кнопки ВКЛ/ВКЛ. Переключение экранов производится кнопкой РЕЖИМ и происходит в следующем порядке:

ТНС ТНС Н Тв ТВ Н Твл Твл Н

RH RH Тсф Тсф Ттр Ттр

Символ Н означает режим удерживания данных (HOLD).

Прибор автоматически отключается через 5 мин после последнего нажатия кнопок (кроме кнопки ПОДСВЕТКА).

Порядок работы:

- установить прибор на штатив, поместить в зоне измерений, снять защитные колпачки с зондов и надеть черный шар на зонд №2;

Внимание! Запрещается прилагать значительные усилия к черному шару или допускать его падение, поскольку он выполнен из тонкостенного пластика.

- выдержать прибор в зоне измерений в течение 30 мин (рекомендуемое время); включить прибор; на дисплее появится значение напряжения питания и обратный отсчет времени, по окончании которого прибор готов к работе;

- кнопкой РЕЖИМ выбрать нужный параметр и считать с дисплея измеренное значение .

При выходе за пределы диапазонов измерений на дисплее появляются символы двойной размерности ( 0 С 0 С, %%) ;

- по окончании измерений выключить прибор, снять и упаковать черный шар, надеть на зонды защитные колпачки.

ТНС – индекс вычисляется по формуле: ТНС=0,7 Твл + 0,3 Тсф

Рис. 3. Внешний вид прибора "ТКА-ПКМ"/24

    Блок обработки сигналов

  1. Чёрный шар (сфера)

    Разъём RS-232

    Резьбовой разъём

Шаровой термометр используется для определения ТНС-индекса. Температура внутри зачерненного шара измеряется ртутным термометром, помещенным в центр шара. Зачерненный шар должен иметь диаметр 90 мм, минимально возможную толщину и коэффициент поглощения 0,95. Точность измерения температуры внутри шара ±0,5оС.

Порядок выполнения работы

Общие требования

Ознакомиться с устройством, принципом действия приборов и лабораторной установки, порядком проведения исследований. Получить разрешение преподавателя и приступить к выполнению замеров, соблюдая правила предосторожности при работе с электрическими приборами.

Порядок проведения замеров включает в себя три этапа: на первом этапе исследуются микроклиматические условия при неподвижном воздухе без тепловой нагрузки; на втором – при подвижном воздухе без тепловой нагрузки; на третьем – при подвижном воздухе и тепловой нагрузке. Скорость движения воздуха устанавливается, по заданию преподавателя, заслонкой на выпускном окне вентиляторной установки.

Определение относительной влажности

Смочить батист на резервуаре правого термометра. Для этого взять резиновый баллон с пипеткой, заранее наполненной дистиллированной водой, и легким движением довести уровень воды в пипетке до черты. Если черта на пипетке отсутствует, то следует довести уровень воды не далее 1 см от края пипетки и удержать ее на этом уровне при помощи зажима. После этого ввести пипетку до отказа во внутреннюю трубку защиты и смочить батист на резервуаре термометра. Выждав некоторое время (2–3 сек), не вынимая пипетки из трубки, разжать зажим и вынуть пипетку.

Осторожно, чтобы не сорвать пружину, завести вентилятор почти до отказа. Отсчет по термометрам провести на 4‑ой минуте после пуска вентилятора.

Определить относительную влажность по психрометрическому графику в следующем порядке: по вертикальной линии отметить показания сухого термометра, а по наклонным – показания смоченного; на пересечении этих линий определить значения относительной влажности. Линии, соответствующие десяткам процентов, обозначены на графике цифрами: 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, и 90.

Температуру воздуха определить по показаниям сухого термометра.

Пример: Температура «сухого» термометра +21,7оС, влажного +14,3оС. На графике (рис. 4. 1) находим точку пересечения вертикальной и наклонной линий, которая будет находиться выше 42, но ниже 44. Следовательно, относительная влажность воздуха будет равна 43%.

Определение скорости движения воздуха

Перед началом замера выключить с помощью арретира передаточный механизм анемометра и записать начальное показание прибора по трем шкалам на циферблате. Установить анемометр в воздушном потоке ветроприемником навстречу и осью крыльчатки вдоль направления потока. Через 5….10 сек включить одновременно механизм анемометра и секундомер

Спустя 1…2 мин выключить механизм и секундомер, записать конечное показание прибора и время экспозиции в секундах. Определить число делений, приходящихся на 1 сек, разделив разность конечного и начального показания на время экспозиции.

По тарировочному графику (рис. 4.2) определить скорость движения воздуха. Для этой цели на вертикальной оси графика найти число, соответствующее числу делений шкалы счетчика анемометра за секунду. От этой точки провести горизонтальную линию до пересечения с прямой графика. Из полученной точки пересечения опустить вертикальную линию до пересечения с горизонтальной осью. Точка пересечения даст искомую скорость движения воздуха в м/с.

Пример: Начальное показание счетчика 4332, конечное – 5000. Разница в показаниях: 5000 – 4332 = 168. Число делений в 1 сек равно: 168: 120 = 1,4. Согласно графику (рис. 4.2) искомая скорость движения воздуха равна 0,7 м/с.

Рис. 4.1. Психрометрический график

Определение индекса тепловой нагрузки среды (ТНС – индекса)

ТНС – индекс определяется на основе величин температуры смоченного термометра аспирационного психрометра (tвл) и температуры внутри зачерненного шара (tш).

ТНС – индекс рассчитывается по уравнению:

ТНС = 0,7 Ч tвл + 0,3 Ч tш

Для определения ТНС-индекса необходимо предварительно включить обогреватель, на время, указанное преподавателем, для подогрева воздуха, поступающего на шаровой термометр и подготовить психрометр и анемометр для замеров.

Таблица 5.1

Температуры

психрометра,

Относительная влажность,

Анемометраж

ТНС- индекс,

замера, сек

Начальное показание

Конечное

показание

Разность

Число делений за сек.

Скорость движения воздуха, м/сек

Неподвижный воздух

Подвижный воздух без тепловой нагрузки

Подвижный

воздух с тепловой нагрузкой