ГДР 1742-77. Предельно допустимые уровни (ПДУ) воздействие постоянных магнитных полей при работе с магнитными устройствами и магнитными материалами


УТВЕРЖДАЮ
Заместитель главного государственного
санитарного врача СССР
В. Е. КОВШИЛО
N 1742-77    16 августа 1977 г.

ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ УРОВНИ (ПДУ) ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ ПРИ РАБОТЕ С МАГНИТНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ И МАГНИТНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ

1. Общие положения

1.1. Настоящие ПДУ распространяются на постоянные магнитные поля (ПМП) при различных усло­виях воздействия их на организм человека (непрерывном, прерывистом).

1.2. МП возбуждается различными магнитными устройствами: электромагнитами, соленоидами, им­пульсными установками полупериодного или конденсаторного типа, литыми и металлокерамическими магнитами. Наиболее высокая напряженность МП отмечается в зазоре электромагнитов и других уст­ройств, возбуждающих МП, а также в рабочей точке литых и металлокерамических магнитов. Напря­женность МП в рабочей зоне снижается при удалении от центра магнитного устройства или рабочей точ­ки искусственного магнита.

1.3. Лица, работающие с магнитными устройствами, подвергаются воздействию МП. Различные уча­стки тела испытывают действие МП различной интенсивности.

1.4. Степень воздействия МП на работающих зависит от максимальной напряженности МП в рабо­чем пространстве устройства или рабочей точке искусственного магнита, расположения рабочего места и режима труда.

1.5. При постоянной работе в условиях воздействия МП, превышающих ПДУ, могут возникнуть рас­стройства здоровья работающих. Наиболее часто развиваются нарушения со стороны нервной, сердечно­сосудистой систем, внешнего дыхания, пищеварительного аппарата, некоторых биохимических показа­телей крови и мочи, а также морфологического состава периферической крови и РОЭ. В начальном пери­оде развития патологического процесса изменения носят компенсированный характер. В этой стадии за­болевания под влиянием амбулаторно-поликлинического лечения отмечается положительная динамика, при переходе в субкомпенсированное состояние может возникнуть необходимость в стационарном лече­нии и определении степени трудоспособности.

1. 6. Для предупреждения неблагоприятного действия МП на работающих необходимо осуществлять меры защиты, профилактики и не допускать превышения настоящих ПДУ.

1. 7. Действие настоящих ПДУ распространяется на проектирование, монтаж и эксплуатацию маг­нитных установок и магнитных материалов большой индукции на всех предприятиях независимо от их ведомственной принадлежности.

1. 8. Ответственность за соблюдение настоящих ПДУ возлагается на администрацию предприятия, учреждения или организации.

2. Предельно допустимые уровни

2. 1. Напряженность ПМП на рабочем месте не должна превышать 8 кА/м (система СИ) или 100 Э (система СГС).

3. Приложения

3.1. Физические единицы измерения

3.1.1. Основными характеристиками МП являются : напряженность — Н, магнитная индукция — В, а также магнитный поток — Ф.

3.1. 2. Напряженностью (векторная величина)называется сила, с которой МП действует на единицу прямолинейного проводника с силой тока в одну единицу, расположенного перпендикулярно направле­нию магнитных силовых линий. Напряженность МП в системе СГС измеряется в эрстедах (Э), в системе СИ — в амперах на метр (А/м)

1 А/м – 4π10-3 Э = 0,0125 Э,

 1Э = (103 /4π )А/м~80А/м.

3. 1.3. Магнитная индукция связана с напряженностью внешнего магнитного поля — Н уравнением: В=μН*. Единицей магнитной индукции в системе СГС является гаусс (Гс), в систме СИ — тесла (Тл).

1Гс-10-4 Гл,

1Тл-104 Гс

3. 1.4. Магнитный поток Ф через какой-либо контур определяется произведением магнитной индук­ции В на площадь S этого контура и на косинус угла между направлением поля и нормалью к поверхно­сти контура: 

Ф-В • Cos a.

Единицей магнитного потока в системе СГС является максвелл (Мкс). В системе СИ — вебер (Вб).

1Мкс  =  10 -8Вб,

1В6  =  108Мкс.

3. 1.5. При гигиенической оценке условий труда в зоне МП необходимо располагать данными об их интенсивностях, которые следует определять путем измерения.

3.2. Измерительные приборы

3.2. 1. Методы измерения постоянных МП включают различные способы определения величины маг­нитного потока, магнитной индукции в веществе и напряженности МП в воздухе.

Определение магнитных характеристик постоянного МП наиболее часто на производстве и в научных исследованиях основывается на следующих его свойствах:

1) способности возбуждать индукционные токи;

2) отклонять намагниченную стрелку;

3) воспроизводить эффект Холла (возникновение разности потенциалов между длинными концами пластинки, вдоль которой проходит ток, пластинка помещается перпендикулярно к линиям внешнего МП).

3. 2. 2. На основе первого способа регистрация магнитного потока осуществляется измерительными катушками с одним слоем проволочной обмотки. Размер и форма катушки соответствуют пространству, в котором выполняются измерения. Провода от катушки до измерительного прибора сплетаются вместе по всей их длине. Катушка с помощью этих проводов соединяется с измерительным прибором — балли­стическим гальванометром марки М-197/1 и М-197/2 или флюксметром (милливеберметром) марки М-119 и М-119Т.

Баллистический гальванометр характеризуется большим периодом собственных колебаний (от 25 до 30 в с) и обладает достаточно высокой точностью измерения ±3 %.

В практике заводских лабораторий наибольшее предпочтение отдается милливеберметру, точность которого ±2,5%.

Для определения магнитного потока и магнитной индукции измерительную катушку помещают в МП перпендикулярно силовым линиям, затем ее удаляют из пределов поля или катушку поворачивают на 90°. При этом наблюдается отклонение стрелки прибора.

Подсчет магнитного потока осуществляется по формуле : Ф =  ( С(а — ао) )/ N

 где Ф — измеряемый маг­нитный поток, С — постоянная прибора в милливеберах на единицу шкалы прибора, а o— начальные по­казания прибора, а —максимальное отклонение стрелки прибора, N — число витков измерительной ка­тушки.

Для определения магнитной индукции, а для воздуха — напряженности МП, следует пользоваться формулой В = Ф/S,

где В — магнитная индукция в мВб/см 2 , Ф — магнитный поток в мВб и S — площадь измерительной катушки в см 2.

Для катушек, намотанных в один слой на каркас диаметром 3, 6 мм и выше, эффективный диаметр  определяется по формуле D = (d1+d2) / 2,

 где d1 — диаметр между внутренними поверхностями обмотки, d2 — диаметр между внешними поверхностями обмотки. Тогда эффективная площадь поперечного сечения принимает вид : S =( π • D2) / 4. Эффективную площадь многослойной катушки целесообразнее опреде­лять опытным путем, а не рассчитывать.

3. 2. 3. Приборы, основанные на втором свойстве постоянного МП, носят название магнетометров или эрстедометров. Напряженность поля при помощи их определяют по углу отклонения намагниченной стрелки, вращающейся на оси с пружиной, т. е. по величине момента сил, поворачивающих стрелку в оп­ределенной точке пространства. С этой целью может быть использован магнитный компас, в котором стрелку предварительно соединяют с пружиной и градуируют в МП известной величины. Ошибка при измерении магнетометрами не выходит за пределы ± 5,0%.

* Магнитная проницаемость воздуха практически принимается равной единице . Поэтому индукция и напряженность в возду­хе численно равны ; напряженность МП, выраженная в эрстедах, численно равна индукции в гауссах.

 3. 2. 4. На эффекте Холла основано устройство измерителя магнитной индукции типа Е- 113, или ко­ротко ИМИ-3, точнее этот эффект используется в датчиках этого прибора.

Прибор ИМИ-3 оснащен двумя датчиками "С" — для измерения магнитной индукции соленоида и "М" в зазоре электромагнита. Датчик Холла в зоне "С" расположен перпендикулярно оси зонда "М", лежит в плоскости, параллельной оси зонда. Датчик "С" предназначен для измерения магнитной индук­ции в пределах от 100 до 3000 Э,а "М" — от 100 до 16 000 Э.

Датчики помещаются в поле перпендикулярно силовым магнитным линиям. От осветительной сети через трансформатор прибора на датчик подается внешнее напряжение, а перпендикулярно к направле­нию этого тока от датчика отводится напряжение Холла к усилителю на полупроводниках для его изме­рения. Оптимальный температурный режим прибора находится в интервале : 20 ± 5, однако он может ра­ботать с соответствующими поправками (±3, 0% на 100) от — 30 до +50°. При оптимальной температуре

100 погрешность прибора составляет ±(1,5 + 100/B) % для датчика "М" во всем его диапазоне измерений и
для датчика "С" в диапазоне от 100 до 2000 Э, а в диапазоне от 2000 до 3000 Э составляет ± 2, 0%.

Указанные приборы изготовляются в Ленинграде на заводе "Вибратор", а также в Киеве на заводе " Точэлектроприбор" .