Тема Требования к приборам для измерения электромагнитных полей и излучений при аттестации рабочих мест 1 15 мая 2013 г. Сергиенко Андрей Алексеевич заместитель. - презентация

1 Тема Требования к приборам для измерения электромагнитных полей и излучений при аттестации рабочих мест 1 15 мая 2013 г. Сергиенко Андрей Алексеевич заместитель генерального директора по инновационному и технологическому развитию ОАО НПП «Циклон-Тест» Тел: (495) , доб. 231 эл.почта: сайт:

2 Информационные материалы семинара 2 ciklon.ru/seminar/150513

3 Граничные условия рассмотрения вопроса Рассматриваются электромагнитные поля и излучения в том понимании, в котором они приняты в действующих гигиенических критериях по оценке условий труда (Р ) с характеристиками, по которым установлены нормы в СанПиН и ГОСТ Рассматриваются требования к приборам применительно для аттестации рабочих мест по условиям труда 3

4 Факторы, определяющие требования к приборам Тип электромагнитного поля Частотный диапазон Уровень (мощность, напряженность) Характер электромагнитного поля и излучения Специфические требования нормирования при АРМ 4

5 Типы и частотные диапазоны электромагнитных полей геомагнитное поле (ГМП) – гипогеомагнитное поле (ослабление геомагнитного поля) электростатическое поле (ЭСП) постоянное магнитное поле (ПМП) электрическое и магнитное поле промышленной частоты 50 Гц (ЭП и МП ПЧ) электромагнитные поля (электромагнитные излучения) радиочастотных диапазонов от 10 кГц до 300 ГГц электромагнитные поля на рабочем месте пользователя ПЭВМ 5

6 Требований к приборам для измерения ЭМП при АРМ (Радиочастотный диапазон 10 кГц – 300 ГГц) Нужно учитывать, что при измерении электромагнитных излучений радиочастотного диапазона от 10 кГц до 300 МГц требования к измеряемым параметрам зависят от конкретного поддипазона частот 6

7 Измеряемые параметры в зависимости от частотного поддиапазона (СанПиН ) 7 Частотный поддипазон радиочастотного диапазона Измеряемый параметр электромагнитного поля (излучения) Электри- ческое поле Магнитное поле Плотность потока энергии 10 кГц – 30 кГц кГц – 3 МГц ++ 3 – 30 МГц + 30 – 50 МГц – 300 МГц МГц – 300 ГГц +

8 Для большинства рабочих мест, на которых источником ЭМП промчастоты 50 Гц является сеть общего назначения 220 В реальные уровни электрического и магнитного полей промчастоты 50 Гц намного ниже предельных значений норм в СанПиН , соответственно, для большинства рабочих мест нет необходимости приобретать дорогостоящие специализированные приборы по измерению сверхвысоких уровней промчастоты 50 Гц 8 Требования к приборам для измерения ЭМП при АРМ (Приборы для измерения промчастоты 50 Гц)

9 Напряженность.эл.поля = Напряжение расстояние Напряженность.эл.поля = 220 В = 440 В/м 0,5 м Напряженность.эл.поля = 220 В = 1 кВ/м 0,2 м 9 Оценка уровня ЭМП промчасты 50 Гц

10 Специализированные измерительные приборы для измерения высоких уровней промчастоты 50 Гц по факту нужны только для рабочих мест электротехнического персонала (трансформаторные подстанции, ЛЭП и пр.) Для остальных рабочих мест реально можно использовать приборы всех известных в настоящее время российских производителей, имеющие режим измерения промчастоты 50 Гц 10 Выбор приборов для измерения промчастоты 50 Гц

11 Для установления класса условий труда при аттестации рабочих мест недостаточно иметь приборы, позволяющие измерить уровни ЭМП, сравнимые с нормами СанПиН Для установления классов условий труда при аттестации рабочих мест согласно Руководству Р (таблица 15) нужно иметь приборы, позволяющие измерять уровни ЭМП, многократно превышающие нормы СанПиН 11 Требования к приборам для измерения ЭМП при АРМ (Учет требований оценки классов условий труда)

12 Требуемые для измерения уровни ЭМП при оценке классов условий труда (Табл. 15 Руководства Р ) 12 Тип электромагнитного поля Класс условий труда Превышение ПДУ (раз) Эл.статич. поле ПДУ 5 10 Магнитное поле ПДУ 5 10 Промчастота 50 Гц ПДУ кГц – 3 МГц ПДУ МГц – 300 ГГц ПДУ 3 5

13 Необходимая номенклатура средств измерений электромагнитных полей Любая лаборатория, претендующая на полноту оценки рабочих мест по электромагнитным полям, должна иметь приборы исходя из: Необходимых частотных диапазонов по СанПиН Требуемых для контроля типов электромагнитных полей Необходимых для контроля уровней электромагнитных полей по требованиям Руководства Р Необходимых для контроля уровней электромагнитных полей и погрешностей измерений по требованиям Приказа от 09 сентября 2011 г

14 Ст. 5. Закона «Об обеспечении единства измерений» 1. Измерения, относящиеся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, должны выполняться по аттестованным методикам (методам) измерений, за исключением методик (методов) измерений, предназначенных для выполнения прямых измерений, с применением средств измерений утвержденного типа, прошедших поверку 2. Методики (методы) измерений, предназначенные для выполнения прямых измерений, вносятся в эксплуатационную документацию на средства измерений 14 Требования к приборам, вытекающие из Приказа 1034

15 Если до введения Приказа 1034 требование утверждения типа и поверки средств измерений, применяемых для контроля факторов в процессе АРМ, было требованием тех или иных подзаконных актов (СанПиН, Порядка АРМ), то с введением в сентябре 2011 г. Приказа 1034 это стало (наряду с требованием метрологической аттестации методик) требованием Закона РФ – Закона «Об обеспечении единства измерений» 15 Правовые последствия введения Приказа 1034 в части требований к приборам для АРМ

16 Граничные условия рассмотрения вопроса Приказ Минздравсоцразвития РФ от 9 сентября 2011 Г «Об утверждении Перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений и производимых при выполнении работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда, в том числе на опасных производственных объектах, и обязательных метрологических требований к ним, в том числе показателей точности» Приказ оговаривает, не только уровни, но и погрешность (показатели точности) с которой необходимо измерять факторы, попадающие под действие государственного регулирования обеспечения единства измерений 16

17 Приказ Минздравсоцразвития РФ п/п Измерения Диапазон измерений Предельно допустимая погрешность (+/-) 5.Измерение напряженности электрического поля (промышленная частота 50 Гц) (0, ) кВ/м 20 % 6.Измерение напряженности магнитного поля (промышленная частота 50 Гц) (80 – 6 400) А/м 20 % 7.Измерение напряженности электрического поля электромагнитных излучений радиочастотного диапазона: в диапазоне частот от 0,01 до 0,03 МГц в диапазоне частот от 0,03 до 3,0 МГц в диапазоне частот от 3,0 до 30 МГц в диапазоне частот от 30,0 до 50 МГц в диапазоне частот от 50,0 до 300 МГц (150 – 5000) В/м (5 – 500) В/м ( ) В/м (1 - 80) В/м 30 % 8.Измерение напряженности магнитного поля электромагнитных излучений радиочастотного диапазона: в диапазоне частот от 0,03 до 3,0 МГц в диапазоне частот от 30,0 до 50,0 МГц (1,0 – 50) А/м (0, 1 – 3) А/м 30 % 9.Измерение плотности потока энергии электромагнитных излучений радиочастотного диапазона в диапазоне частот от 300,0 МГц до 300,0 ГГц (1-5000) мкВт/см 2 ±2 дБ 14.Измерение напряженности электростатического поля (6 – 300) кВ/м20 % 15.Измерение напряженности постоянного магнитного поля /измерение индукции постоянного магнитного поля (в том числе для расчета коэффициента ослабления геомагнитного поля) (3-200)мТл / (2,4 -160) кА/м) (0,375 – 250))мкТл / (0, ) А/м 20% 10%

18 Ошибочна точка зрения, что лаборатории обязаны иметь приборы в полной комплектации как по типам, так и по диапазону измеряемых факторов согласно Приказу Нет этого в Приказе 1034 (!!!) Ошибочна точка зрения, что лаборатории обязаны иметь только те приборы, которые полностью перекрывают весь диапазон измеряемых факторов согласно Приказу Нет этого в Приказе 1034 (!!!) 18 Ошибки в трактовке Приказа от 9 сентября 2011 Г в части требований к приборам

19 Приказ МЗСР от 9 сентября 2011 г – это не требования к приборам, которые должна иметь каждая испытательная лаборатория Данный приказ всего лишь установил перечень факторов производственной среды, их пределы и требуемую погрешность для случаев, когда эти факторы относятся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений И не более (!!!) 19 Приказ Минздравсоцразвития РФ от 9 сентября 2011 Г. 1034

20 По ряду факторов показатели точности в приказе 1034 установлены только для тех уровней измеряемых факторов, которые не превышают нормативов СанПиН, ГОСТ и т.п. Для ряда факторов, которые превышают нормативы СанПиН, ГОСТ и т.п., т.е. для тех уровней, которые нужно измерять при установлении классов вредности (3.1, 3.2 и пр.) показатели точности в Приказе 1034 не установлены 20 Проблема, вытекающая из Приказа 1034

21 В приказе 1034 установлены показатели точности (20%) для измерения напряженности электрического поля промчастоты 50 Гц в диапазоне до 25 кВ/м (норма СанПиН ) Для установления класса условий труда 3.1 по данному фактору нужно измерять электрическое поле 5-ти кратной величины нормы кВ/м Существует, например прибор П3-50, который измеряет электрическое поле до 200 кВ/м с погрешностью 15 % Но, правомерность использования этого прибора (как и любых других) для оценки рабочих мест с классом 3.1 под вопросом, так как Приказ 1034 не оговаривает показатели точности для электрического поля более 25 кВ/м 21 Демонстрация сути проблемы, вытекающей из Приказа 1034

22 Направление решения проблемы Для обеспечения легитимности выполнения существующими в настоящее время приборами при АРМ и при специальной оценке условий труда измерений повышенных уровней ряда факторов производственной среды (тех уровней факторов, которые имеют место при вредных условиях труда) необходима корректировка Приказа 1034 Без корректировки Приказа 1034 правовые аспекты планируемой к введению специальной оценки условий труда будут закрыты не полностью 22

23 Предлагаемые пути решения проблемы В рамках выполнения мероприятий по обеспечению функционирования нового Закона о специальной оценке условий труда целесообразно возобновление работы рабочей группы специалистов Росстандарта, разработчиков приборов, и аттестующих организаций для подготовки изменений Приказа от 09 сентября 2011 г Такое изменение Приказа должно быть проведено к моменту введения Закона «О специальной оценке условий труда» 23

24 Требований к приборам для измерения ЭМП при АРМ Влияние конструкции антенн приборов 24 Нужно помнить: для многих приборов необходимо обеспечить в процессе измерения определенную ориентацию элементов- преобразователей антенны прибора относительно направления на источник электромагнитного поля (излучения) Существенным является то, что ориентация эта зависит от типа измеряемого электромагнитного поля (излучения) и от его специфических характеристик (от поляризации)

25 Требования к приборам Требования: Приложения 3 СанПиН Пункта СанПиН СанПиН Использование измерителей с изотропными антеннами - преобразователями 25

26 Требования к приборам (комментарий по изотропности) Наличие в приборе изотропной антенны (антенны с одинаковой чувствительностью по всем пространственным направлениям) означает, что антенну и прибор не требуется ориентировать и поворачивать в пространстве в процессе измерения Это существенно повышает достоверность и точность измерений в сравнении с приборами, в которых используется принцип последовательного измерения трех пространственных координат поля 26

27 Прибор с не изотропными антеннами: - требуется ориентация антенн в пространстве 27 П3-50 П3-70/1 Прибор с изотропной антенной: - не требуется ориентация антенны в пространстве

28 Требованияк приборам для измерениях ЭМП при АРМ Особенности измерения низкочастотных электромагнитных полей 28 При измерении электромагнитных полей диапазона частот 5 Гц- 2 кГц точность и достоверность результатов может резко снизиться, если прибор (его антенна) дрожит в процессе измерения (например, при расположении прибора в руке)

29 Требованияк приборам для измерениях ЭМП при АРМ Особенности измерения низкочастотных электромагнитных полей При использовании приборов с промежуточной обработкой и индикацией результата после обработки дополнительная погрешность из-за дрожания может быть устранена только при использовании штатива, либо за счет проведения серии измерений с последующим усреднением результатов измерений 29

30 Требования к приборам Пример использования таких приборов Руководство по эксплуатации BE-МЕТР-АТ Порядок работы При измерениях напряженности электрического поля и плотности магнитного потока следует закрепить прибор на диэлектрической штанге, и держать (а также перемещать) прибор только с ее помощью. При проведении аттестационных измерений штангу следует крепить на диэлектрическом основании (напр.- на диэлектрическом штативе, спинке деревянного стула и т.п.). 30

31 Требованияк приборам для измерениях ЭМП при АРМ Особенности измерения низкочастотных электромагнитных полей 31 Дополнительная погрешность из-за дрожания может быть устранена применением приборов с индикацией измеряемых значений электромагнитного поля в реальном масштабе времени

32 Требования к приборам для измерения ЭМП при АРМ Приборы с частотной зависимостью измерительных трактов 32 Очень часто производители средств измерений электромагнитных полей для снижения указываемой в документации погрешности измерения вводят поправочные коэффициенты, на которые нужно умножать показания прибора для того, чтобы получить истинное значение электромагнитного поля (излучения) Эти поправочные коэффициенты обычно зависят от частоты и от уровня измеряемого сигнала

33 Особенности приборов с поправочными коэффициентами 33 Нужно помнить: при наличии поправочных коэффициентов декларируемая производителем погрешность измерения может быть обеспечена только при учете этих поправочных коэффициентов Нужно знать: часто на практике поправочные коэффициенты невозможно учесть в принципе по причине отсутствия информации о точных значениях частот измеряемых сигналов Реальная погрешность измерения при игнорировании имеющихся поправочных коэффициентов увеличивается и превышает записанную в свидетельстве о поверке

34 Требования к приборам для измерения ЭМП при АРМ Специальные требования к приборам для контроля условий труда При укомплектовании испытательной лаборатории средствами измерений электромагнитных полей следует отдавать предпочтение приборам, в документации на которые указано соответствие требованиям ГОСТ Р «Измерители напряженности электрического и магнитного полей. Общие технические требования и методы испытаний» Данный стандарт устанавливает специальные требования к измерителям полей, предназначенных для контроля норм по электромагнитной безопасности в области охраны природы, безопасности труда и населения 34

35 Измерения электромагнитных полей на рабочих местах с ПЭВМ (требования к испытательной базе Аттестующих организаций) Должна быть обеспечена возможность измерения не только суммарных полей на рабочем месте, но и собственных полей, создаваемых техническими средствами этого рабочего места. Такие измерения необходимы для принятия правильных и технических обоснованных решений по улучшению и обеспечению нормальных условий труда. 35

36 Измерения электромагнитных полей на рабочих местах с ПЭВМ (требования к испытательной базе) 36 Нужно помнить: измерения переменных электрических полей на рабочем месте и собственных электрических полей ПЭВМ (дисплеев ПЭВМ) осуществляется принципиально разными приборами : ___________________ поля на рабочем месте измеряются приборами с дипольной антенной ( приложение 13 к СанПиН ) ___________________ собственные поля ПЭВМ (поля дисплеев ПЭВМ) измеряются приборами с антенной в виде дискового пробника диаметром 300 мм ( приложение «А» ГОСТ Р )

37 Требования к приборам (измерения дисковой антенной) Антенна в виде дискового пробника диаметром 300 мм фиксирует именно то электрическое поле, которое существует перед экраном дисплея в присутствии оператора и которое реально воздействует на него 37

38 Требования к приборам (необходимость дисковой антенны) Имеет место миф, что антенну в виде дискового пробника диаметром 300 мм нужно использовать только при сертификационных испытаниях дисплеев ПЭВМ Ни на чем не основанный миф. В стандартах, которые регламентируют применение данной дисковой антенны (ГОСТ Р и ГОСТ Р 50949), однозначно сказано, что эти стандарты применяются при проектировании, изготовлении, сертификации и эксплуатации дисплеев 38

39 39 Последствия неправильного использования приборов для измерения электромагнитных полей ПЭВМ и на рабочих местах с ПЭВМ Ошибка в количественной оценке уровня электромагнитных полей может достигать ТРЕХКРАТНОЙ величины

40 Измерения электромагнитных полей на рабочих местах с ПЭВМ (требования к испытательной базе) Нужно помнить: в действующих в настоящее время СанПиН 2.2.2/ присутствуют два критерия по электростатическому полю Электростатический потенциал на расстоянии 10 см. от экрана дисплея с нормой 500 В (таблица 3 приложения 1) Электростатическое поле на рабочем месте с нормой по напряженности поля 15 кВ/м (таблица 1 приложения 2) 40

41 Требования к приборам для измерения ЭМП при АРМ Приборы для контроля ЭМП на рабочих местах с ПЭВМ Для правильного принятия технически грамотных решений в случае превышения ЭМП на рабочих местах с ПЭВМ лаборатория в идеале должна иметь приборы: С дипольной антенной С дисковой антенной 300 мм Для измерения электростатического поля Для измерения электростатического потенциала 41

42 Требования к приборам для измерения ЭМП при АРМ Требования к производителям приборов Согласно пункту 8 Главы 12 Закона РФ «Об обеспечении единства измерений» ( 102-ФЗ от 26 июня 2008 г.) производители средств измерений могут не утверждать тип средства измерений и не включать его в Госреестр, Нужно помнить: ответственность за правомерность использования средств измерений для целей контроля условий труда лежит не на производителе средств измерений, а на испытательной лаборатории 42

43 Требования к приборам для измерения ЭМП при АРМ Рекомендации по решению проблемы отсутствия аттестованных методик Приобретайте приборы, эксплуатационная документация на которые содержит методики измерений, предназначенные для выполнения прямых измерений по факторам производственной среды, контролируемым данными приборами - содержат методики измерений тех факторов производственной среды, которые содержатся в Приказе от 9 сентября

44 Проблемные вопросы испытательной базы в части электромагнитных полей 44 1.Измерение электромагнитных излучений в частотном диапазоне 300 МГц – 300 ГГц 2.Измерение широкополосного электромагнитного импульса по СанПиН

45 45 Ни одна из испытательных лабораторий не имеет приборов для измерения во всем частотном диапазоне до 300 ГГц Вместе с тем, требования по измерению в этом диапазоне присутствуют как в действующих документах, так и в планируемом к введению (вместо Руководства Р ) новом стандарте безопасности труда «Критерии оценки и классификации условий труда при проведении аттестации рабочих мест» Требования к приборам для измерения ЭМП при АРМ Приборы для радиочастотного диапазона 300 МГц – 300 ГГц

46 Реальные пути решения проблемы приборного обеспечения диапазона 300 МГц – 300 ГГц 46 Любая лаборатория при любых проверках должна уметь квалифицированно ответить: почему у нее не полностью метрологически закрыт частотный диапазон 300 МГц – 300 ГГц

47 Состояние с приборным обеспечением диапазона от 300 МГц до 300 ГГц 47 Диапазон 300 МГц – 60 ГГц обеспечен средствами измерений полностью (прибор П3-41). В диапазоне 60 ГГц ГГц имеются отечественные средства измерений, но они не пригодны для измерений на рабочих местах В диапазоне 170 ГГц ГГц имеются лишь зарубежные средства измерений, но они также не пригодны для измерений на рабочих местах

48 Следствие реально существующей ситуации с приборном обеспечением диапазона до 300 ГГц 48 При каких либо «специальных» аккредитациях (для целей АРМ, для целей планируемой к осени 2013 г. специальной оценки условий труда) от любой лаборатории в принципе могут потребовать наличие аппаратурного обеспечения до частоты 60 ГГц

49 Широкополосный электромагнитный импульс 49 В соответствии с Руководством измеряется по СанПиН «Требования по защите персонала от воздействия импульсных ЭМП»

50 СанПиН Устанавливают санитарно- эпидемиологические требования к условиям труда личного состава, подвергающегося воздействию импульсных электромагнитных полей (ИЭМП) при работе установок и технических средств специального назначения (далее - источников ИЭМП)

51 СанПиН Основными нормируемыми параметрами при оценке воздействия ИЭМП на личный состав являются максимальное амплитудное значение напряженности электрического поля в импульсе (Е макс, В/м) и общее количество электромагнитных импульсов (N) в течение рабочего дня Основными временными параметрами, характеризующими электромагнитный импульс, являются: - длительность фронта импульса (t фр, нc), - длительность импульса (t имп, нc).

52 СанПиН Предельно допустимые уровни воздействия ИЭМП на личный состав радиотехнического объекта устанавливаются по максимальному амплитудному значению напряженности электрического поля (Е) в импульсе в зависимости от его временных характеристик - длительности фронта импульса и длительности импульса

53 СанПиН Для определения амплитудно-временных параметров ИЭМП производится анализ графического изображения импульса (осциллограммы напряженности электрической или магнитной составляющей ИЭМП), полученного в результате проведенных измерений с использованием осциллографа

54 Широкополосный электромагнитный импульс (техническая проблема) 54 Нормы зависят от того, какие характеристики импульсов по длительности и по их фронтам, т.е. недостаточно измерить интегральную мощность импульсов (что делает прибор П3-41). Нужно еще измерить временнЫе характеристики импульсов (частоты повторения, длительности импульсов, длительности фронтов импульсов). Для этого нужна весьма сложная в техническом исполнении аппаратура. Аппаратура специфическая, многоплановая, в какой-то степени уникальная

55 Широкополосный электромагнитный импульс (техническая проблема) 55 Испытательная база Центра по контроля условий труда «Циклон-Тест» Антенны измерительные П6-23, П6-31, П6-32 Антенны измерительные ДР-1, ДР-3 Антенна измерительная дипольная АИ5-О Антенна измерительная гибридная VULB9161 Микровольтметр селективный SMV-8,5 Микровольтметр селективный SMV-11 Ваттметр поглощаемой мощности М3-51 Анализатор спектра С4-60 Анализатор спектра типа 2131 Осциллограф цифровой запоминающий С9-8 Осциллограф цифровой WaveJet 332

56 Приборы для измерения электромагнитных полей и излучений при аттестации рабочих мест (оптимальный набор) 56 Имея в испытательной лаборатории всего ДВА прибора (прибор П3-70/1 и прибор П3-41), Вы будете иметь возможность измерять эл.магнитные поля и излучения во ВСЕХ требуемых частотных диапазонах: Два этих прибора перекрывают все требуемые по НД частотные диапазоны: П3-70/1 – низкочастотный ( включая постоянное магнитное и электростатическое поле ) П3-41 – высокочастотный до 60 ГГц;

57 Приборы для измерения электромагнитных полей и излучений при аттестации рабочих мест (частотные диапазоны) 57 П3-70/1 Геомагнитное поле (ослабление) Постоянное магнитное поле Электростатическое поле Электрические поля промышленной частоты 50 Гц Магнитные поля промышленной частоты 50 Гц Электрические и магнитные поля ПЭВМ (5 Гц кГц) Эл.магнитные излучения 0,01 – 0,03 МГц ( кГц) П3-41 Эл.магнитные излучения дипазона 0, МГц Эл.магнитные излучения диапазона МГц Эл.магнитные излучения диапазона МГц Эл.магнитные излучения диапазона 300 МГц ГГц (до 60 ГГц)

58 Прибор для измерения всех факторов на рабочих местах с ПЭВМ (П3-70/1 + ЭкоТерма + Эколайт-01 ) 58 В настоящее время приборостроительная компания «ЭкоСфера» и научно- производственное предприятие «Циклон- Тест» проводят совместную разработку универсального средства измерений (на базе П3-70/1, ЭкоТерма и Эколайт-01) для контроля на рабочих местах с ПЭВМ как факторов электромагнитных полей, так и факторов микроклимата и световой среды. Следите за информацией на наших сайтах

59 Характеристики универсального средства измерений (П3-70/1 + ЭкоТерма + Эколайт-01 ) 59 Измерение факторов производственной среды: Геомагнитное поле; Электростатическое поле; Электрические поля промышленной частоты 50 Гц; Магнитные поля промышленной частоты 50 Гц; Электромагнитные поля ПЭВМ (5 Гц – 400 кГц); Эл.магнитные излучения 0,01 – 0,03 МГц (10 – 30 кГц); Температура; Относительная влажность; Барометрическое давление; Скорость движения воздуха; ТНС-индекс; Освещенность; Яркость; Коэффициент пульсаций