职业卫生与防护实验

一、环境电磁强度测定实验

一、实验目的

长期、过量的电磁辐射会对人体生殖系统、神经系统和免疫系统造成直接伤害，是心血管疾病、糖尿病、癌突变的主要诱因，并可直接影响未成年人的身体组织与骨骼的发育，引起视力、记忆力下降和肝脏造血功能下降，严重者可导致视网膜脱落。此外，电磁辐射也对信息安全造成隐患，利用专门的信号接收设备即可将其接收破译，导致信息泄密而造成不必要的损失。过量的电磁辐射还会干扰周围其他电子设备，影响其正常运作而发生电磁兼容性（EMC）问题。因此，电磁辐射已被世界卫生组织列为继水源、大气、噪声之后的第四大环境污染源，成为危害人类健康的隐形“杀手”，防护电磁辐射已成当务。

本实验的目的就是掌握：

1. 了解电磁辐射基本原理

2. 熟悉环境电磁辐射标准

3. 掌握电器设备及环境电磁辐射测定方法

二、实验原理

电磁辐射是由电荷移动所产生的电能量和磁能量所组成。如射频天线发射讯号所发出的移动电荷便会产生电磁能量。这种能量以电磁波的形式通过空间传播的现象成为电磁辐射，电磁“频谱”包括形形色色的电磁辐射，从极低频的电磁辐射至极高频的电磁辐射，中间还有无线电波、微波、红外线、可见光和紫外光等。在电磁频谱中，比紫外线波长更短的X 射线、宇宙射线是电离辐射波；紫外线以及波长更长的电磁波，包括可见光波、红外线、雷达波、无线电波及交流电波等是非电离辐射波。非电离辐射根据其辐射频率又可分为微波辐射（300～300000 MHz）、射频辐射（0.1～300 MHz）和工频辐射（50 Hz 或60 Hz）三类。而我们常见的各种家用电器、电子设备等装置产生的都是非电离辐射。只要他们处于通电操作使用状态，它的周围就会存在电磁辐射。电磁辐射会对人类的健康构成威胁，同时也会干扰电子设备等的正常运行。我们通常所说的电磁辐射，一般都是指的非电离辐射。电磁辐射的能量大小，称为辐射强度。通常，大于300MHz 的电磁辐射，一般采用平均功率密度瓦（毫瓦）/每平方厘米mW/cm2 作为计量单位。小于300MHz 的电磁辐射，可以采用电场强度伏/米V/m 和磁场强度安/A/m 作为计量单位。实际测量中，也可以用磁感应强度：高斯（Gs）或者特斯拉（T）来表示，1T=10000Gs。电磁辐射能量通常以辐射源为中心，以传播距离为半径的球面形分布。所以辐射强度与距离平方值成反比电磁波在真空中传播的速度是一定的，每秒传播30 万公里即3×108米，电场和磁场交互变化一次所占时间为该电磁波的周期，在一个周期内传播的距离便是它的波长，它以米为单位。电磁波传播时具有方向性，当遇到物体阻挡时，将产生反射，绕射和折射，并有一部分能量被物体吸收而转变为热量等形式。最后还有一部分辐射穿透阻挡物。在进行电磁环境测量时，干扰场强的国家计量标准采用单位为mV/m。目前国家正组织制定《电磁辐射暴露限值和测量方法》国家标准，在国家标准《电磁辐射暴露限值和测量方法》草案中，规定了频率范围为0Hz 到300GHz 的电磁辐射的人体暴露限值和测量方法。根据不同人群的活动特征和不同频率的电磁波生物效应，该标准对电磁辐射作业人员和公众暴露限值规定了不同的要求。

电磁辐射防护规定：在生活环境中，电磁辐射的功率密度不能超过40uW/平方厘米（约等于4毫高斯）。电磁波的值是以磁束密度单位MG（毫高斯）计。家用电器中，微波炉、吸尘器、移动电话的电磁波辐射最强，均可达到200MG（约等于2000微瓦）。

三、实验设备及材料

电磁辐射测试仪、微波炉、手机、电脑等

四、实验步骤

1. 测量手机：打开仪器开关，将手机辐射源(一般在天线旁)部位靠近测试区约1－2 厘米（根据手机

的不同而调整不同的距离），显示屏上将显示出手机辐射值，记录下来。

2. 测试电脑：打开仪器开关，将仪器先靠近电脑显示器或电脑主机，然后在不同距离进行测量，记录显示值。

3. 测量高压线、变电站、变压器、低压输电线等环境电磁辐射，记录不同水平距离下的测定值。

五、实验结果及报告要求

实验结束后应提交如下结果：

六、实验注意事项

1. 测定单个设备的电磁辐射值时应避免其它电器设备对测定值的干扰

2. 如果有多台设备，可以测定多台设备的环境电磁辐射强度，并注明电磁辐射源的名称和距离

七、思考题

1.电磁辐射产生的条件是什么？环境中电磁辐射的来源有哪些？

2.电磁辐射的危害有哪些？

3.电磁辐射防护措施有哪些？如何避免电磁辐射？

二、空气中尘埃粒子数测量方法

一、激光计数器的工作原理

激光尘埃粒子计数器基本原理是光学传感器的探测激光经尘埃粒子散射后被光敏元件接收并产生脉

冲信号，该脉冲信号被输出并放大，然后进行数字信号处理，通过与标准粒子信号进行比较，将对比结果用不同的参数表示出来。空气中的微粒在光的照射下会发生散射，这种现象叫光散射。光散射和微粒大小、光波波长、微粒折射率及微粒对光的吸收特性等因素有关。但是就散射光强度和微粒大小而言，有一个基本规律，就是微粒散射光的强度随微粒的表面积增加而增大。这样只要测定散射光的强度就可推知微粒的大小，实际上，每个粒子产生的散射光强度很弱，是一个很小的光脉冲，需要通过光电转换器的放大作用，把光脉冲转化为信号幅度较大的电脉冲，然后再经过电子线路的进一步放大和甄别，从而完成对大量电脉冲的计数工作。此时，电脉冲数量对应于微粒的个数，电脉冲的幅度对应于微粒的大小。这就是光散射式激光尘埃粒子计数器的基本原理。

二、仪器功能

前边板有一个液晶显示屏和八个操作键。分别为“功能”、“粒径”、“设置”、“采样/△”、“停止/▽”、“打印”、“复位”、“清零”。各键功能如下：

★“功能”：“功能”键为显示状态键，每按一次，指示灯位置移动一位，依此为：

程显——选显——观察——浓度1——浓度1——时间——日期

★“粒径”：“粒径”键有两种功能，①改变粒径大小，②在设置参数时，起到移动光标作用。★“打印”：输出设定设置为打印机，在显示当前数据时，按“打印”键一次，开始打印采样数据，每一周期结束打印一次数据，再按“打印”键，则关闭打印。在显示历史数据时，调整好需要打印的起始时刻，按“打印”键即开始打印，连续打印，直到再次按下“打印”键才为关闭打印。

★“采样/△”：此键有两种功能，①为开始采样键，即打开气泵进行采样。此功能只有在当前数据显示状态下有效。②在参数设置状态时，为数字增加键。③在观察历史数据时为下翻键。

★“停止/▽”：此键有两种功能，①为停止采样键，即关闭气泵停止采样。此功能只有在当前数据显示状态下有效。②在参数设置状态时，为数字减少键。③在观察历史数据时为上翻键。

★“复位”：按此键，仪器终止该参数状态下的采样计数，按原参数状态重新开始采样计数。

★“设置”：设置键含有多个功能，包括设置周期方式、打印方式、报警级别及数据处理。每按此键一次，液晶屏依次显示：

三、操作说明：

（1）将电源电缆插入插座。

（2）打开电源开关，预热10分钟。

（3）将自净口与采样口相连，按采样键，使仪器自净清零。

（4）将采样管接在采样口处。打开泵，进行采样。

（5）选择功能。

（6）打印数据。

（7）测量完毕按下停止键，关闭泵，最后关闭电源。

实验内容：测量实验室内空气质量。

四、思考题：查阅评价室内空气质量的标准有哪些？