Методы и средства измерения локальной вибрации от ручного инструмента

Предложены методические и аппаратные решения для измерения локальной вибрации на рабочем месте, создаваемой ручным инструментом.

Рассмотрены аттестованные методики измерений:

МИ ПКФ-15-022. Методика измерений локальной вибрации ручной машины в условиях эксплуатации на рабочем месте

МИ ФФ 02/15. Методика измерений локальной вибрации ручной машины в условиях эксплуатации на рабочем месте на предприятиях с особо опасными условиями труда (МУК 4.3.011-16).

Рекомендации по приборам для измерения локальной вибрации

Что измерять?

По действующему санитарному законодательству нормируемыми параметрами локальной вибрации являются  уровни (значения)  виброускорения, измеренные с частотной коррекцией Wh (по ГОСТ ISO 8041).

Корректированное ускорение теоретически может быть измерено двумя способами:

  • с использованием корректирующих фильтров Wh
  • с использованием 1/n-октавного или узкополосного частотного анализа с последующим энергетическим суммированием спектральных компонент с соответствующими весовыми поправками.

Второй способ малопригоден для натурных измерений из-за высокой вероятности промахов и искажений.

Чем измерять?

Сформулируем основные требования к прибору для измерения локальной вибрации:

  1. Наличие фильтра частотной коррекции Wh
  2. Наличие функции усреднения по времени, позволяющей определять текущие среднеквадратичные значения (как минимум, с усреднением за 1 с), так и глобальные (эквивалентные) среднеквадратичные значения виброускорения за всё время измерения.
  3. Наличие функции удержания максимума текущего среднеквадратичного значения (для проверки требований на соблюдение запретительных порогов)
  4. Наличие функции одновременного измерения виброускорения в трех направлениях (необходима, так как воздействие локальной вибрации на тело человека практически никогда не имеет одного выраженного направления)
  5. Существенный запас по амплитудному диапазону (некорректированные ускорения ручных машин могут на практике превышать предельно допустимые значения на 30-40 дБ, то есть в 100 раз!)

Решение - ЭКОФИЗИКА

В линейке приборов нашего производства мы рекомендуем для измерений локальной вибрации два варианта:

  • ЭКОФИЗИКА-110А в конфигурации HF-L с дооснащением соответствующими первичными преобразователями и принадлежностями;
  • типовой комплект Виброэксперт-111В (на базе 3-канального виброметра ЭКОФИЗИКА-111В)

Оба эти комплекта предполагают вариативность выбора вибродатчика. В зависимости от области применений приборы могут оснащаться либо датчиками АР2082М-100/1V151HC-100 (100 мВ/g), либо АР2038Р-10/1V151НС-10 (10 мВ/g). Для измерений производственных вибраций, в том числе, вибраций ручного инструмента, мы рекомендуем оснащать комплекты датчиком АР2038Р-10 (1V151HC-10).

Примечание: в специальных случаях, таких например, как высокоэнергетическая ударная вибрация (кузнечный молот и т.п.) необходимо использовать датчики меньшей чувствительности, например, АР2045, или аналогичный.

Для установки вибродатчика на инструмент мы рекомендуем использовать кубический адаптер 022КБ.

 

МИ ПКФ-15-022 Методика измерения локальной вибрации ручного инструмента

Общие сведения:

  • Измеряемая величина: эквивалентные и максимальные корректированные по  Wh (по ГОСТ ИСО 8041) виброускорения
  • Диапазоны измерения:
    - 60 – 164/174/194 дБ отн 1 мкм/с2 (верхний предел зависит от СИ)
     
  • Показатели точности:

    - Расширенная неопределённость измерений не превышает 3,0 дБ (при использовании калибратора и куб.адаптера) и 3,8 дБ (без калибратора и куб.адаптера)
    - Расширенная неопределенность измерения максимальных ускорений не превышает 2,4 дБ при использовании виброкалибратора и кубического адаптера

Принцип метода измерений:

  • На периоде контроля (рабочая смена) выбирают несколько периодов наблюдения Tl
    • Не менее 10 периодов наблюдения
    • Периоды наблюдения должны быть равномерно распределены по смене, и охватывать все влияющие на вибрацию условия эксплуатации ручных машин.
  • На каждом периоде наблюдения проводят серию из не менее 4-5 однократных измерений длительностью не менее 15 с. Для каждого направления рассчитывают среднее  aw,l и максимальное значение для СКЗ-1с. Критерий достаточности количества измерений в серии: СКО в серии не должно превышать 12%.
  • Рассчитывают среднее ускорение на периоде воздействия и на периоде рабочей смены. Для M периодов наблюдения:

Проведение измерений:

  • КТ – как можно ближе к зоне охвата 
  • Кубический адаптер – предпочтителен; Т-образный адаптер и адаптер планка ухудшают точность
  • X, Y, Z – по базицентрической системе координат кисти руки 
  • Прямые однократные измерения эквивалентного ускорения  и СКЗ-1с (Wh) по ЭД СИ (МИ ПКФ 12-006)

Основные сведения о МИ ПКФ-15-022

Номер в реестре ФР.1.36.2015.21530
Наименование МИ ПКФ-15-022 с изменением 1. Методика измерений локальной вибрации ручной машины в условиях эксплуатации на рабочем месте.
Назначение

Настоящий документ устанавливает методику измерений эквивалентных корректированных по Wh (по ГОСТ ИСО 8041) уровней виброускорения при воздействии локальной вибрации (ЛВ) в условиях производства при использовании ручного механизированного инструмента (ручной машины) шумомером-виброметром, анализатором спектра Экофизика-110А, Экофизика, виброметром, анализатором спектра Экофизика-110В, ОКТАВА-110В или измерителем общей и локальной вибрации Октава-101ВМ. Документ содержит дополнительные методические рекомендации по оценке эквивалентного уровня виброускорения за рабочую смену. 
Измеряемая величина Эквивалентное корректированное по Wh виброускорение в дБ отн. 1 мкм/с2.
No. свид-ва об аттестации 022-01.00279-2015
Дата свид-ва об аттестации 30.09.2015
Тип измерений Виброакустические измерения
Разработчик ООО НПФ "ЭлектронДизайн"
Аттестующая организация ООО "ПКФ Цифровые приборы"
Метод измерения

Принцип метода измерения эквивалентного корректированного ускорения ЛВ ручной
машины на рабочем месте заключается в многократном прямом измерении текущих
эквивалентных корректированных ускорений awl,i в контрольных точках на нескольких
периодах наблюдения, равномерно распределенных по периоду воздействия вибрации ручной машины, и последующем усреднении.
Суммарная длительность измерения (сумма продолжительности всех замеров) должна составлять не менее 20 мин.

Пределы измерения
  • при использовании вибропреобразователей AP2082M, АР98-100, АР2037-100 и их аналогов: 66 – 164 дБ отн. 1 мкм/с2;
    • 60 – 174 дБ отн. 1 мкм/с2 при подключении через адаптер 110А-IEPE на входе MIC прибора ЭКОФИЗИКА-110А; 63 – 164 дБ отн. 1 мкм/с2 при подключении к виброметру Экофизика-111В;
  • при использовании вибропреобразователей АР2038-10: 86 – 185 дБ отн. 1 мкм/с2; 66 – 185 дБ отн. 1 мкм/с2 при подключении к виброметру Экофизика-111В;
  • при использовании вибропреобразователей ДН-4-Э: 60 – 182 дБ отн. 1 мкм/с2
    • 60-194 дБ отн. 1 мкм/с2 при подключении через адаптер 110А-IEPE на входе MIC прибора ЭКОФИЗИКА-110А;  56 – 183 дБ отн. 1 мкм/с2 при подключении к виброметру Экофизика-111В.
Показатели точности

Точность измерений по данной МИ характеризуется расширенной неопределённостью измерений при коэффициенте охвата 2, соответствующем доверительной вероятности 0,95.
Расширенная неопределённость измерений эквивалентного корректированного ускорения ручной машины на периоде воздействия при коэффициенте охвата 2, соответствующем уровню доверия 95%, по данной методике не превышает 3,8 дБ.
Примечание. Погрешность прямого однократного измерения корректированного
виброускорения не превышает ±1 дБ при условии, что измеряемые уровни вибрации
превышают нижний предел диапазона измерения не менее чем на 5 дБ, а сама вибрация носит широкополосный безударный характер.
Условия получения Авторизованная бумажная копия (счет можно запросить в отделе продаж или в учебном центре объединения "Октава-ЭлектронДизайн").

МУК 4.3.011-16 - Методические указания

МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ ЛОКАЛЬНОЙ ВИБРАЦИИ РУЧНОЙ МАШИНЫ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ С ОСОБО ОПАСНЫМИ УСЛОВИЯМИ ТРУДА

Методические указания и методика измерений (МИ ФФ 02/15) разработаны Федеральным государственным унитарным предприятием "Научно-технический центр радиационно-химической безопасности и гигиены" Федерального медико-биологического агентства" (ФГУП НТЦ РХБГ ФМБА России, г.Москва) совместно с Обществом с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма ЭлектронДизайн" (ООО НПФ ЭлектронДизайн).

Методика МИ ФФ 02/15 по основным элементам совпадает с МИ ПКФ-15-022, но в отличие от последней предусматривает использование более широкого круга средств измерений (например, приборы АССИСТЕНТ).