安全工程实验(共65页)

1、PAGE PAGE 68第二章 安全(nqun)人机工程学实验实验(shyn)一 注意分配实验(shyn)一、实验目的通过测定不同条件下被测试者注意力集中的能力，熟悉注意力分配仪的使用及注意力能力的实验设计。二、实验原理人在同一时间内把注意分配到不同的对象上，就称为注意分配，又称时间分配。注意分配是可能的，而且是有效的，它需要个体具有熟练的技能技巧。许多职业都对注意分配能力有较高的要求。这种能力可以通过专门的训练来提高。注意分配实验可测量被试者注意分配值的大小，通过测试可了解人同时进行两项工作的能力。本实验将给被试者提供两个任务情境，促使被试者主动积极地分配自己的注意力。如果注意分配不当，被试

2、者将不能圆满完成任务，在这种情况下，被试者必然会试图改变注意的分配方式，以期出色地完成所有任务。三、实验仪器和材料实验仪器：ZYFP-E型注意分配实验仪。 本实验仪器由单片机及有关控制电路、主试面板、被试面板等部分组成。主试面板设有功能选择拨码开关，三位数码显示器，音量调节旋钮等；被试面板设有低音、中音、高音三个反应键，八个发光二极管和与其对应的八个光反应键。1、电源电压 220V 10%，50Hz，9W。2、主式面板(1) 电源线插头接 220V 电源；(2) 电源保险管座内装 0.5A 或 1A 保险管；(3) 电源开关（上开/下关）；(4) 电源指示灯（红色）；(5) 工作指示灯（绿色）

3、；(6) 启动键由主试启动仪器工作时用；(7) 复位键开机或换新被试时用，一组实验没完成时不得按此键；(8) 三位数码显示器显示状态由拨码开关 D值决定；(9) 音量控制旋钮实验前由主试调整合适音量；(10) 三位拨码开关 T，W，D供主试选择时间，实验方式，显示方式。3、被试操作面板(1) 低音操作键听到低音按下此键。 (2) 中音(zhn yn)操作键听到中音(zhn yn)按下此键。(3) 高音操作(cozu)键听到高音按下此键。 (4) 光信号灯红灯亮为有关刺激。(5) 光信号操作键依据红灯亮位置按下对应操作键。 (6) 工作指示灯绿色。灯不亮开机复位状态灯亮开始工作 灯闪烁为规定时间

4、内完成一项操作 灯灭表示一组实验结束(7) 启动键。四、实验内容及步骤（一）功能声音刺激分高音、中音、低音三种，要求被试对仪器连续或随机发出不同声音刺激作出判断和反应，用左手按下不同音调相应的按键，按此方法反复地操作一个单位时间，由仪器记录下正确的反应次数。光刺激由 8 个发光二极管形成环状分布，要求被试对仪器连续或 随机发出的不同位置的光刺激作出判断和反应，然后用右手按下发光二极管相对应位置的按键，连续发光二极管灭掉，依此方法快速反复操作一个单位时间，由仪器记录下正确的反应次数。以上两种刺激可分别出现，也可同时出现，用功能选择拨码开关选测试状态。（二）实验步骤(1) 接上电源，开“电源”开关

5、，电源指示灯亮。(2) 检测：试音，试光。主试设工作方式 W=6，按复位键后，让被试者分别按压三个声音按键，细心辨别三种音调并记牢：分别按压 8 个光按键，对应发光二极管亮：按启动键， 操作指示灯亮，则表示仪器正常，方可进行测试实验。(3) 注意分配实验过程：以 T=2 W=l D =1；T=1 W=3 D =3；T =1 W=5 D =5 这一组为例进行实验：主试用拨码开关设置 T =1，W=1，D =1，按复位键，仪器为初始状态，被试者按启动键，工作指示灯亮，测试开始，被试用左手无名指、食指和中指分别对高、中、低三音尽快正确反应。当工作指示灯闪烁，无声音，表示规定时间到，说明第一种操作完成

6、，接下来做第二种操作。主试用拨码开关(kigun)设置 T=1(不动)，W=3，D =3，被试按启动(qdng)键，工作(gngzu)指示灯亮，测试开始，被试用右手食指尽快按压与所亮发光二极管相对应的按键，无发光二极管亮，且工作指 示灯闪烁，表示测试时间到，接着做第三种操作。主试用拨码开关设置 T=1(不动)，W=5，D =5，被试按启动键，工作指示灯亮，测试开始。被试应用左、右手分别对声光两种刺激尽快作出反应。声光全元， 工作指示灯灭表示测试时间到，一组实验结束。(4) 记录被试测成绩。主试可将拨码开关分别拨到 D =6，7，8 三个位置，记录注意分配值 Q，各种操作的正确反应次数，错误反应

7、次数，分析比较决定被试是否需要重新测试。(5) 对新被试测试时，主试应按下复位键，重复上述实验过程。五、实验结果及报告要求1、数据记录注意力分配实验数据记录见表2-1。表2-1 注意力分配实验数据记录 刺激次数项目声光正确反应次数错误反应次数正确反应次数错误反应次数T=1 W=1（D=1）T=1 W=3（D=3）T=1 W=5（D=5）2、记录注意分配值（Q）计算注意分配系数Q3、Q判定Q0.5没有注意分配值；0.5Q1.0有注意分配值；Q=1.0注意分配值最大。六、思考题1、设计一个测试注意分配的简单(jindn)试验（提示(tsh)：能够测试人同时做两件或两件以上(yshng)事情的能力）

8、。2、不少人能够一边听音乐，一边做其他事情，而也有一些人，在听音乐时，无法顺利做其他事情。这说明了什么？ 实验二 视觉、听觉刺激反应实验一、实验目的通过光对人眼的刺激，测试人的视觉通道受光刺激的反应快慢；通过声音对耳的刺激，测定听觉通道受声音刺激的反应快慢。在安全人机工程学中，反应时间参数可用于人机系统的设计，缩短反应时间，提高效率，避免失误。二、实验原理反应时间，又称反应潜伏期，它是指刺激和反应的时间间距，是人体完整的反应过程所需的时间，它从刺激使感官感受，经神经系统传输、加工和处理，传给肌肉而作用于外界，这些过程都需要时间，其总和就是反应时间，简称“反应时”。反应时等于知觉时加上动作时。听

9、觉和知觉时一般为 0.1150.185s；视觉时一般为 0.1880.206s。各运动器官的动作时也不同：左手0.144s、右手0.147s、右脚 0.174s、左脚 0.179s，手的反应比脚的反应快。经过一定练习后，光的简单反应时一般为 0.20.25s，再后可能会降至 0.2s 以下，但无论如何练习不能减至 0.15s 以下。一般期待反应时比简单反应时要长 23倍。选择时要比简单反应长 0.02010.2s。影响(yngxing)反应时间的因素众多，主要(zhyo)有：适应(shyng)水平、准备状态、练习数、动机、年龄因素和个体差异、酒精和药物作用等。三、实验仪器和材料实验仪器：BD-

10、E -501A 型声光反应测定仪。(1) 最小反应时间：0.01s；(2) 最大反应时间：99.99s；(3) 最大累计反应时间：显示 99 次；计算 655.35s；(4) 最大反应次数：显示 99，计算 255 次；(5) 最大存储实验数据：声 16 次，光 16 次；(6) 具有实验数据平均及打印输出功能；(7) 最大平均反应时间：9.99s；(8) 配用耳机型号为：立体声耳机(EL-1)；(9) 配有手反应键声、光各 1 个；四、实验步骤1、准备(1) 主试将两个反应键分别插入后面板上的“声”和“光”插座之中，令被试左右手各持一个按键，并记住哪一只手持的是什么键。(2) 若使用耳机，主

11、试将耳机插头插入仪器的“耳机”插座之中，令被试戴上耳机，主试将前面板的左侧开关拨至“耳机” 端;若不用耳机,可以不插,主试将前面板的左侧开关拨至“喇叭”端。(3) 若选用打印机，主试将打印机连线接到仪器前面板“打印”接口上。(4) 主试接通电源。(5) 主试打开电源开关，提示被试准备实验。2、人工呈现(1) 若主试按下前面板“声”键并松开，经过 2s 预备后，仪器发出强有力的短促的声音。同时计时器开始走时，反应次数显示加“1”。当被试听到声响之后。选择“声”反应键的手作出反应，即按下“声”反应错误，计时停止走时，此时前面板上显示出该次的时间。 若按下“光”反应键，反应错误，计时器继续走时，同时

12、发出错误警告声，可昕到一个较弱的长音，被试昕到警告声，说明自己反应有错，立即改为按下“声”反应键，此时计时器停止走时，计一次错误次数。(2) 若主试按下前面板“光”键松开，经过 2s 预备后，仪器后面板中央红色发光管发出光信号，同时计时器开始走时，反应次数显示加“1”。被试按下“光”反应键，显示出该次的反应时间。若反应后，发出错误警告声，应立即改正，计一次错误次数。(3) 经过(jnggu)一次声或光反应后，如果(rgu)没有再按前面板的“声”或“光”键，实验会在同一个刺激(cj)下继续进行。主试如要改变刺激的类型，在 2s 的预备时间内，主试必须再按下前面板的“声”或“光”键。(4) 如果说

13、要求实验结束，在 2s 的预备时间内，按下前面板“打印”键，则实验结束。显示出光与声加和的累计反应时间、总实验次数、平均反应时。若选用打印机则进行打印输出，打印出实验数据。按下前面板“光”键，显示自动恢复光与声的加和值。同样按下前面板“声”键，显示声的相应数据，松开“声”键，显示恢复光与声加和值。3、随机呈现(1) 若开始时主试同时按下前面板“声”或“光” 键，则测试进入呈现刺激状态。“声”或“光”的刺激完全自动随机呈现出来，主试不必再按“声”或“光”键。被试根据呈现刺激内容，按照人工呈现第 1 或第 2 步进行“声”或“光”的反应时测定。每次刺激呈现开始前有 2s 的预备时间。(2) 在预备

14、期间，按下前面板“ 打印”键则实验结束，可以进行打印输出显示出累计反应时间与平均反应时。方法同人工呈现的第 4 步。4、复位每次实验如需要重新开始，则主试按前面板“复位”健，显示窗全部消零， 回到开始状态。5、打印格式由于最大储存实验数据，声、光各16 次，因此如实验次数超过 16 次，则超出部分覆盖掉开始部分，即只能打印出最后 16 次值，但累计反应时间与平均反应时等仍为实际的全部次数值。如没有进行声或光的其中一项则不打印声光加和的实验数据。五、实验结果及报告要求实验结果按照表2-2填写。表2-2 声光反应时测定剌激时间/s光声次数12345678910总的反应时间平均反应时间错误次数六、思

15、考题1、说明影响(yngxing)反应时的因素。2、测定(cdng)被试对声音及光刺激做出反应(fnyng)的时间及准确性，能否可以用于汽车驾驶员、运动员、裁判员等的选材及心理培训？实验三 动作稳定性实验一、实验目的动作稳定性是多项动作技能的重要指标。对动作稳定性的测定和训练，是许多工种特别是特殊工种的任务。本实验能测量简单动作的稳定性及手和手臂的协调性，并能检验情感对动作稳定性的影响。二、实验原理通过简单的实验设计，就能测量出被测试者动作的稳定性及手和手臂的协调性。三、实验仪器和材料实验(shyn)仪器(yq)：EP704A 型凹槽平衡(pnghng)实验仪，EP704 型九孔实验仪（见图2

16、-1）, 配 EP001型计时计数器。EP704A 型凹槽平衡试验仪是为渐进地进行一种心理驱动控制方面的测量而设计的,本试验仪由可调节的凹槽钢板构成,形成一个渐渐变窄的狭缝,狭缝边上刻有厘米数,以确定一个试验科目的特性,底部是一玻璃镜子,以减少摩擦,配接计时计数器,便可进行实验和研究活动。EP704 型九孔平衡实验仪（见图2-2），是为测量心理平衡现象而设计的，这个实验科目的任务是手握一针伸入尺寸渐次缩小的9个孔眼中，不得接触其边缘，配接计时计数器，便可进行实验和研究活动。 图2-1 实验系统 图2-2 EP704 型九孔实验仪的结构四、实验内容和步骤1、凹槽平衡实验仪使用方法(1)将连接插头

17、插入计时计数器，将试棒的插头插入仪器的输入插口，打开计时计数器的电源开关，计时计数器显示 000.00。(2) 被试拿试棒，接触一下仪器的启动点，计时计数器开始计时，试棒在凹槽从宽口处向窄口处移动，试棒不能离开镜面，如试棒碰到凹槽的边，计时计数器就计出错一次，当试棒移出凹槽的窄口碰到终点后，计时计数器停止工作，蜂鸣器鸣响，实验结束，按动计时计数器上的 N/T 按钮，获得实验的时间和出错次数。2、九孔实验仪使用方法(1) 将连接插头插入计时计数器，将试棒的插头插入仪器的输入插口，打开计时计数器的电源开关，计时计数器显示 000.00。(2) 被试拿黑色试棒，碰一下除最小孔以外的孔底（一般最大的孔

18、）,计时计数器计数开始，从大孔到小孔依次往下做，每次试棒深入时，必须碰到底部，碰底指示灯亮。计时计数器出错一次，同时蜂鸣器鸣响，碰壁指示灯亮。当做到小孔时碰到孔底计数停止，结束指示灯点亮，同时蜂鸣器鸣响，实验结束，按动计时计数器上的 N/T 按钮，获得实验的时间和出错次数。五、思考题1、如何通过训练(xnlin)提高动作的协调性？2、提高(t go)动作的协调性的方法(fngf)还有哪些？第三章 职业卫生检测实验实验一 噪声测量实验一、实验目的噪声随着声源同时存在，同时消失。在现代社会中，它的来源基本上有四种： 交通噪声、工厂噪声、建筑施工噪声以及社会生活噪声。噪声渗透到人们工作生活的各个领域

19、，它不仅损伤人们的听力、干扰人们的工作和休息、影响睡眠、诱发疾病，而且强噪声还能影响设备正常运转和损坏建筑结构等。对噪声进行测量和评价对改善人们生活工作环境具有重要的意义。本实验的目的就是：(1) 掌握(zhngw)不同环境下以及工厂交通机器设备噪声的测量方法；(2) 了解噪声测量仪器的工作(gngzu)原理以及使用方法；(3) 掌握噪声的评价指标(zhbio)与评价方法。二、实验原理1、计权声级不同声源所发射的声音几乎都包含很广的频率范围，而纯音（或狭频带信号）的声压级是不能反应与主观听觉之间的关系的。为了能用仪器直接反映的主观响度感觉的评价量，在噪声测量仪器声级计中设计了一种特殊滤波器，称

20、作计权网络。通过计权网络测得的声压级，已不再是客观物理量的声压级，而称作计权声压级或计权声级，简称声级。通用的有人 B、C 和 D计权声级。A计权声级是模拟人耳对 55dB 以下低强度噪声的频率特性；B计权声级模拟 5585dB的中等强度噪声的频率特性；C 计权声级是模拟高强度噪声的频率特性；D 计权声级是对噪声参量的模拟，专用于飞机噪声的测量。计权网络是一种特殊滤波器，当含有各种频率的声波通过时，它对不同频率成分的衰减是不一样的。 A、B、C 计权网络的主要差别在于对低频成分衰减程度，A衰减最多，B 其次，C 最少。实践证明，A计权声级表征人耳主观听觉较好，所以现在 B和 C计权声级较少使用

21、。A计权声级以 LA表示，单位是分贝 dB(A) 。A计权声级可以评价工业企业噪声的排放。2、等效连续声级、累积百分声级A 计权声级能够较好地反映人耳对噪声的强度与频率的主观感觉，因此对一个连续的稳态噪声，它是一种较好的评价方法，但对一个起伏的或不连续的噪声，A 计权声级就显得不合适了。因此提出了一个用噪能量按时间平均方法来评价噪声对人影响的问题，即等效连续声级，符号“Leq”。它是用一个相同时间 T内与不稳定噪声能量相等的连续稳定的 A声级来表示该段时间内的噪声的大小，如式3-1所示：式中：LA为在t时刻(shk)测量到的A计权声级(shn j)。Pr为参考(cnko)声压，20uPa3、噪

22、声的频谱分析声源所发出的声音一般都不是单一频率的纯音，而是由许多不同频率不同强度的纯音组合而成。将噪声的强度（声压级）按频率顺序展开，使噪声的强度成为频率的函数，并考查其波形，称作噪声的频谱分析。对于机器设备所产生的噪声，通常A声级不足以全面反应机器设备的噪声特征，一般用频谱分析来得到噪声源在不同频带内的辐射特性。频谱分析的方法是使噪声信号通过一定带宽的滤波器，通带越窄，频率展开越详细。以频率为横坐标，相应得强度为纵坐标作图，即得噪声频谱图。在设备噪声测量中最常用的是等比带宽滤波器，有 1/3倍程和 1/1倍程。4、噪声测量仪器噪声测量仪器测量噪声的强度，主要测量的是声场中的声压，其次是测量噪

23、声的特征，即声压的各种频率组成成分。噪声测量仪器主要有：声级计、声频频谱仪、记录仪、录音机和环境噪声自动监测仪等。三、实验仪器和材料实验仪器：精度为2型以上带 1/3倍频程和 1/1倍频程滤波器的积分式HY-104 型声级计、环境噪声自动监测仪器以及噪声频谱分析仪等。四、实验内容及步骤1、环境区域噪声测定选取学校作为环境噪声测量区域。(1) 将校园划分成等距离网格，网格数目一般多于100个。根据网格划分画出测量网格以及测点分布图。(2) 测量点定在网格中心，如遇反射物，至少在3.5m 以外测量，测点离地面高度大于 1.2m 以上。测量在无风雨雪的天气条件下进行。(3) 测量时采用声级校准器对声

24、级计进行校准。(4) 根据实际情况选取某一时段进行测量，在规定的测量时间内，每次每个测点测量10 min的等效连续 A 声级，同时记录噪声源。(5) 测量后再次对声级计进行校准。2、工厂企业噪声测定选定(xun dn)一家工业(gngy)企业作为测量点。(1) 调查选定工业(gngy)企业周围的敏感点，画出测量区域厂界以及测定布置图；(2) 测点选在该工业企业法定边界外 1m，高度 1.2m 以上，且距任一反射面不小于 1 m的位置；(3) 如测点周围有噪声源，应在工厂停产时对环境背景噪声进行测量；(4) 测量时采用声级校准器对声级计进行校准；(5) 记录每个测点等效声级；(6) 测量后再次对

25、声级计进行校准。3、道路噪声测量选定某一交通路段作为测量路段。(1) 测点选在路段之间离车行道路沿 20cm 处人行道上，该测量路段布置 5 个测点，两端的测点距路口应不少于 50m，画出测点布置图；(2) 测量时采用声级校准器对声级计进行校准；(3) 在规定的测量时间段内，在各测点每隔 5 s连续进行等效连续 A声级；(4) 测量后再次对声级计进行校准。4、设备辐射噪声频谱测定选择某厂矿机器设备进行测量 :(1) 选定测量位置数量。测量位置和数量要根据机器外形尺寸来取定：1) 外形尺寸小于 30cm 的小型机器，测点距机器表面 30cm；2) 外形尺寸为 30100cm 的中型机器，测点距其

26、表面 50cm；3) 外形尺寸大于 l00m 的大型机器，测点距其表面 100cm的对于特大型设备，可根据具体情况选择距其表面较远点测量；4) 测定数量可视机器的大小而定，一般要在机器周围均匀布点。(2) 测点高度一般定在机器一半高度。(3) 尽量避免周围其他噪声源的影响。(4) 采用精度为 2 型以上带 1/3倍频程和 1/1倍频程滤波器的积分式声级计或者噪声频谱分析仪进行测量。(5) 测量后对测量设备进行校准，记录校准值。五、实验结果及报告要求1、环境区域噪声测定实验结束后应提交如下结果：(1) 测量网格及测点分布图；(2) 环境区域噪声测量记录见表3-1、3-2。表3-1 基本参数记录测

27、量地点测量时间温度湿度风速测量仪器型号测量仪器校准测量人备注测量前测量后表3-2 测量(cling)数据记录测点编号LAeq噪声源测点编号LAeq噪声源六、实验(shyn)注意事项1、室外噪声测定(cdng)应在无雨无雪天气条件下进行，风速不超过 5.5m/s；2、环境及交通噪声测量要分为白天和夜间测量两部分，具体划分时间按当地规定或习惯以及季节变化而定；3、实验中一定要注意噪声源和背景噪声的测量。七、思考题1、在噪声测量中为什么常采用等效连续 A 声级来评价环境区域噪声?2、声级计的基本性能是什么?为什么测定不同环境噪声要用不同的噪声评价标准?实验(shyn)二 振动测定(cdng)实验一、

28、实验(shyn)目的振动是物体围绕平衡位置所做的往复运动，它是噪声产生的根源，振动不仅造成噪声危害，同时也可使机械设备和建筑结构受到破坏，人的机能受到损伤，本实验的目的就是：(1) 掌握设备振动的测量方法；(2) 熟悉振动测量仪器的工作原理以及使用方法；(3) 了解环境振动标准。二、实验原理振动是噪声传播的方式之一，噪声以空气为介质传播称为空气声；声源激发固体构件产生振动以弹性波的形式在基础、地板、墙壁中传播，称为固体声。因此，振动测量与噪声测量有关，部分仪器可以通用，只要将噪声测量仪器中的声音传感器换成振动传感器，将声音计权网络换成振动计权网络，就可进行振动的测量。振动以振动加速度表示，单位

29、为 m/s2，人可感振动加速度为 0.5 m/s2，不能容忍的振动加速度为 5 m/s2，人对 100 HZ 以下的振动才较敏感，可感最高振动频率为 1000HZ。当与人体共振频率数值相等或相近时是人最敏感的振动频率。人在直立时的共振频率是 410Hz，俯卧时 35HZ。环境振动测量应先确定测量位置，一般测点置于各类区域建筑物室外 0.5m 以内振动敏感处，必要时置于建筑物室内地面中央。减振器要平稳安放在平坦、坚实的地面上，避免松软地面。设备物体振动可以直接用带探头的振动测定仪， 本实验主要进行设备物体的振动测量。振动加速度级（VAL）：加速度与基准加速度之比以10为底的对数乘以20，记为VA

30、L，单位为分贝（dB）。式中 振动(zhndng)加速度级有效值，m/s2；0基准(jzhn)加速度级有效值，0=10-6 m/s2。环境振动测量(cling)应先确定测量位置，一般测点置于各类区域建筑物室外 0.5m 以内振动敏感处，必要时置于建筑物室内地面中央。减振器要平稳安放在平坦、坚实的地面上，避免松软地面。设备物体振动可以直接用带探头的振动测定仪，本实验主要进行设备物体的振动测量。三、实验仪器和材料仪器：VIB-5型振动测定仪。四、实验内容及步骤1、打开电池盖安装电池，并检测电池电压；2、安装传感器和磁铁座：首先将磁铁座与传感器拧紧，再将传感器电缆一头的插头插入主机的传感器插座，完成

31、传感器与主机的连接；3、按设置键可选择测量模式：加速度、速度或者位移；4、进行加速度测量时，可用频段选择频率范围用于高频振动测量或者一般振动测量；5、按测量键保持 10s 左右，可以开始测量；6、将传感器探头安放在测量对象上，按测量键读数并记录。五、实验结果测量记录的是加速度，根据上式计算出振动加速度级，填写实验数据于表3-3中。表3-3 实验记录测量对象加速度振动加速度级备注六、实验注意事项1、传感器探头应与被测物体可靠连接，否则测量值不准确；2、测量加速度时注意选择合适的频率范围。七、思考题1、振动造成的危害有哪些，振动的来源？ 2、振动与噪声的关系(gun x)如何？ 实验(shyn)三

32、 电磁强度测定(cdng)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、癌突变的主要诱因和造成孕妇流产、不育、畸胎等病变的诱发因素，并可直接影响未成年人的身体组织与骨髓的发育，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

33、“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

34、离辐射波。非电离辐射(fsh)根据其辐射频率又可分为微波辐射(300300000MHz)、射频(sh pn)辐射 (0.1300MHz) 和工频(n pn)辐射 (50Hz或60Hz) 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。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

35、，可以采用电场强度（伏/米）(V/m) 和磁场强度安 / 米 (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。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 0300GHz 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。 对公众比较关心的移动电话的电磁辐射限值在局部

36、暴 露要求中也作出了规定。三、实验仪器和材料仪器：电磁辐射测试仪。四、实验内容及步骤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 12cm（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实验记录见表3-4。表3-4 实验记录手机测量距离(单位)测量值(单位)电脑测量距离(单位)测量值(单位)高压线测量距离(单位)测量值(单位

37、)变压器测量距离(单位)测量值(单位)六、实验(shyn)注意事项1、测定(cdng)单个设备的电磁辐射值时应避免其他电器设备对测定值的干扰。2、如果(rgu)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？如何避免电磁辐射？第四章 化学物质性质与化工过程实验实验一 常压状态下可燃物燃烧特性实验一、实验目的通过实验使学生对可燃物在常压状态下的引燃（爆）条件、速度、过程、终点及影响因素等有一个系统的感性认识，对可燃物燃烧爆炸机理有一个更深入的理解。二、实验(shyn)原理(

38、yunl)可燃物在常压、常温(chngwn)、空气中氧含量既定（约等于 21%）的条件下被点燃或引燃，通过选择不同的引燃源，不同的介质和燃烧条件，测试、观察、分析各种燃烧或爆炸的特性、过程、速度及产物。三、实验仪器和试剂实验仪器：可燃液体燃点测定装置、干燥器、滤纸、秒表等。试剂：盐酸（10%溶液）、硝酸铵（10%溶液）、被测可燃物原油、石蜡、苯甲酸、润滑脂等。四、实验内容及步骤1、在坩埚底部放一张已知重量的无灰滤纸，滤纸必须与坩埚底部及埚壁靠紧。带滤纸的坩埚称重至0.01g，并以同样的准确度称入原油 25g或润滑脂 2.5g。2、用一张无灰滤纸，叠成两折，内卷成圆锥体，用剪刀把距尖端 510m

39、m的顶 端部分剪去，把此卷成圆锥体的滤纸放入坩埚内，要放稳，并将大部分油面盖住。对粘稠的可燃物事先融化，把引火蕊放入。3、若被测物含水，应事先加热脱水，直至油品表面的少许泡沫消失。在脱水时，缓缓加热，防止加热过猛水突沸，脱水时温度由一支插入装有试样的柑蜗中的温度计测定。4、引火蕊浸透试样后，点火燃烧，同时计时。点火前被测物的温度一般为 20，观察火焰结构及试样本体变化，并记录。试样的燃烧应进行到出现干性残渣物时为止。5、干性残渣物在干燥皿中（防止吸水）冷至20，准确称重到0.001g，并记录。6、盛有炭化残留物的坩埚移入到高温炉在600（保持20min），再滴入几滴硝酸铵，使残渣浸湿，然后研细

40、，继续在酒精灯下加热锻烧，锻烧终止冷至20称重。7、以上的实验过程平行做两种试样。五、数据处理与计算1、可燃物重量燃烧速度V（式4-1）：式中：V可燃物重量燃烧(rnsho)速度，g/s；G1残炭总重量，g；G2滤纸灰烬(hujn)重量（按标定(bio dn)数值），g；t1点火时间，s；t2燃烧终止时间，s。2、可燃物灰份重量的百分含量X计算（式4-2）：式中：X可燃物灰份重量百分含量，%；G试样总重量，g；G2滤纸灰烬重量，g；G3最后灰烬重量，g；3、两种试样重量燃烧速度、灰份重量百分含量的数据比较。六、思考题1、两种试样燃烧的火焰结构有什么特点？什么时间火焰最高？火焰最高时可燃物本体是

41、什么状态？2、如果已知可燃物的分子构成，都有哪些燃烧产物？实验二 着火性与燃烧性实验一、实验目的观察被试物质对外部点火源的反应，判断固体物质的着火性和燃烧性。二、实验原理将热板的温度调整到不同范围，在热板上放置试样，观察(gunch)在何温度范围内可使试样着火、发火和燃烧。图4-1 着火性(huxng)实验(shyn)三、实验仪器仪器：燃气点火器、石棉板、电加热装置、铁棒等。四、实验内容及步骤1、着火性实验(1) 实验步骤铈铁火花点火实验：用手枪式燃气点火器的铈铁火花，在距试样 5mm 处喷射。导火索实验：用 5cm 长的导火索未端喷出的火焰对距 5mm 处的粉末状试样点火，看是否能点着，共做

42、5次。为防导火索受潮，实验前应置于保干器中。小燃气火焰实验：用长 20 mm 、宽 5mm 的本生灯燃气火焰尖端对试样点火，看在10 s内是否点着。共实验 5 次。赤热铁棒实验：用直径 5 mm、加热至 800的铁棒与试样接触，时间不超过 l0s，看是否点着。每次实验时都要重新加热铁棒。(2) 把实验结果分为以下几类判断易着火物质。即在销一铁火花和导火索实验中能立即点着，或用小燃气火焰在 ls内能点燃的物质。着火性物质。即小燃气火焰实验中需 ls以上才能点着，或赤热铁棒实验能点着的物质。难着火性物质。即上三种实验中都不着火的物质。2、燃烧性实验(shyn)(1) 将堆放(du fn)的粉状试样

43、与加热到 1000的白金丝(jn s)接触，观察是否着火以及着火后的燃烧情况。(2) 装置电加热的白金丝、变压器及厚 510 mm 的石棉板。(3) 试样准备经干燥后粉碎。将粉碎后的试样，用一定规格的筛筛分。在4050 ，减压干燥1小时。对于熔点在 40 以下的试样则不进行干燥。在干燥器中冷却。(4) 实验方法将试样在石棉板上摆成长 4cm、宽 2cm、容积约为15ml的一个堆。 用红热的白金丝接触试样堆一端的表面，如点不着，可将红热白金丝插入试样中保持 5s，假如试样放出气体，可以观察能否用火柴点燃气体。(5) 判断试样的燃烧性可分为6个危险等级（见表4-1）。表4-1 燃烧性危险等级表反应

44、类型等级标准物质点火后不传播火焰传播火焰不着火着火后立即熄灭几乎不发生局部燃烧或火焰传播，但有局部红热红热但没有火花，或缓慢分解而没有火焰伴有火花及可见火焰的缓慢和平静的燃烧带火焰的快速燃烧或不带燃烧的快速分解123456食盐硬脂酸锌氯化醋酸钠H-酸硫磺黑火药五、思考题1、了解可燃物的着火性、燃烧性在安全生产方面有何作用？2、四种着火实验哪种方法测量着火点更准确？实验三 化学危险物质燃烧爆炸火焰感度实验一、实验(shyn)目的(md)化学危险(wixin)物质发生燃烧或爆炸所需的初始触发能量在工业生产中多数来源于明火、热、机械撞击与摩擦、绝热压缩、电光、离子化放射线、冲击波等。危险物质燃烧爆炸

45、的感度就是指物质对这些引爆能量的敏感程度。最常测定和应用的感度有热感度、火焰感度、撞击感度、摩擦感度、冲击波感度、静电火花感度等。通过实验使学生进一步理解所学的知识点，对化学物质的燃烧爆炸特性、测定方法及在安全工程方面的应用有一个更深的了解。二、实验原理化学危险物质在一定能量的火焰作用下会产生燃烧或爆炸现象。使用HGY-l 型火焰感度仪可以测定不同的火焰引爆能量对同一危险物燃烧爆炸的影响以及不同的危险物对同一火焰引爆能量的感度进行比较。该装置采用的点火装置是发红的镍铬丝点燃发火药柱。三、实验仪器和试剂实验仪器：HGY-l 型火焰感度仪、自藕变压器、试样压模具。试剂：黑火药等。图4-2 HGY-

46、l 型火焰感度仪1.底座 2.立柱 3.点火装置 4.药柱模 5.顶盖 6.试样 7.托盘 8.门闩 9.护罩四、实验内容及步骤1、实验前首先检查火焰感度仪的灵敏程度，仪器托盘是否灵活，卡具是否好用，药柱中心线对托盘上试样座中心线的不同轴度不大于0.5mm，两立柱对底座上平面的不垂直度在0.25mm内。2、实验前，先用酒精棉将两立柱的涂油全部擦去，再用干净的棉纱仔细擦拭干净。3、将试样和发火药(huyo)柱在 4050下烘干(hn n)。烘干(hn n)后放在干燥器内待用。4、称取20mg 试样装入13号沸腾钢冲制的试样盂内。 5、将自藕变压器调至12伏，通电检查点火装置的镍铬丝是否发红，如发

47、生断丝或氧化大严重，应更换镍铬丝。6、调整托盘，并固定在所需的高度上，将一发试样放在仪器托盘上试样座的内套里，取一粒发火药柱置于仪器顶部药柱模内，使点火装置通电，点燃发火药，观察试样是否爆炸、燃烧或分解，并记录试样爆炸、燃烧或分解的时间、线距离及现象。7、实验完毕，关闭电源，打开仪器门，清除仪器内爆炸残留物并称重，用酒精棉球清擦两立柱，并涂以少许机油，将模具清洗干净。五、数据处理1、将实验取得的发火药名称、试样名称、重量、外型尺寸、诱发时间、垂直距离、现象用表格表示出来。2、确定和分析垂直距离与诱发时间之间的关系并绘图。六、思考题1、火焰感度在安全生产方面有什么意义？ 2、火焰感度指的是什么作

48、用的结果？实验(shyn)四 危险(wixin)物质(wzh)爆发点和爆发延滞期的测定一、实验目的危险物质往往在热的作用下发生燃烧、爆炸或分解，将危险物质在热作用下发生燃烧或爆炸的难易程度称为热感度。一定量的危险物质，从某一温度开始，以等速或匀速加热，就会有一个从开始受热到发火或爆炸的时间和温度，前者称为感应期或延滞期，后者称为爆发点。通过实验使学生对危险物质燃烧爆炸的爆发点和延滞期、测定仪器、测定方法及在工程上的应用等有一个更深的认识。二、实验原理危险物质在合金浴中被加热，当温度达到爆发点，记录其时间和温度，就可以测得燃烧煤炸的爆发点温度及廷滞时间，测定装置采用BDY-1型爆发点测定仪，仪器

49、具有数字温度显示、温度自动控制和记时功能。三、实验仪器和试剂实验仪器：BDY-1型爆发点测定仪，它是由合金浴实验装置、控温仪、电子计时器三部分组成。试剂：硝酸钾、硫磺、石蜡、萘、高锰酸钾等。图4-3 BDY-1型爆发点测定仪1.温度计 2.雷管壳 3.伍德合金浴 4.加热保温套四、实验内容及步骤1、将电子计时器、热电偶、计时器、加热器等接上电源；2、根据(gnj)试祥的不同，设定(sh dn)不同的实验(shyn)温度，在控温状态下实验，即合金浴加热并恒定于预定温度；3、将被测试的 20mg 试样装入管壳并插在计时装置的接头上；4、按动电子计时器的“MODE”按钮，置计时状态，或掀动“LAP/

50、 RESET”按钮清零；5、转动手轮，放入试样，随即关断计时按钮开关 K1；6、当管壳内试样产生的气体将计时装置的滑块冲开时，计时停止；7、记录发火延滞期，连续做不同恒温条件下T1、T2Tn所对应的延滞期。五、数据处理与计算根据实验数据作T与、ln 与1/T 的关系图，由T图上求得某延滞期的爆发点。六、思考题1、热感度在工程技术方面有什么意义？在安全生产方面的意义如何？ 2、爆发点测定中系统误差的影响因素如何？爆发点为什么不是一个严格的数据？3、危险物质在热作用下的安全性、可靠性与其热感度是什么关系？实验(shyn)五 机械撞击(zhungj)感度实验一、实验(shyn)目的机械撞击是生产、贮

51、运等过程中最常遇到的外界作用形式之一，因此在对自反应性化学物质进行危险性评价时，撞击感度测试都是不可缺少的。本实验目的要求了解爆炸物撞击感度性质，学会撞击感度的测定方法。二、实验原理在电磁铁的下端中央开有直径 5mm、深 25mm的螺孔，以便能把不同直径的落球吸固在电磁铁的中心部位，同时如图4-4所示的适配器。为能通过切断电磁铁电源使落球自由落下，还配有电开关整流器。小型落球有时会被电磁铁磁化，这时可用滑线变压器退磁。落球为 15g 的钢球。击柱为直径 12mm、高 12mm 的钢柱（轴承用滚柱），可起定向作用。直击法是将试样置于其上；直击法则把试样夹于两击柱之为避免危险，全部试样量要在 10

52、 mg 以下。像氧化剂、赤磷这样超高感度物系的实验，不能把试样混合， 而只是在击柱表面上重叠放置两种组分，即仅使两者接触就可足够准确地判定爆与不爆。实验起爆药时，要先把起爆药置于击柱上，然后放于保干器中使之干燥。图4-4 吸固落球用的适配器三、实验仪器和试剂实验仪器：落锤式和落球式撞击感度实验仪、适配器等。试剂(shj)：赤磷(ch ln)等氧化剂。四、实验(shyn)内容及步骤1、直接撞击法（直击法）(1) 在直径 12mm 、高 12mm 的击柱表面上放置 410mg 粉未状试样。(2) 把载有试样的击柱放于落球实验机的铁砧中间。(3) 选择适当质量的落球，装于实验机上。(4) 落球下端至

53、击柱上表面的距离（落高H，cm）可按如下数值选取，即以lg H=1.0 作基准。(5) 落球撞击试样后，观察是爆（产生爆音、火花或烟）还是不爆。(6) 反复实验，以找出从爆变为不爆或从不爆变为爆的落高。(7) 若是从爆变为不爆，就把落高调高一个间隔继续做下一次实验；若是从不爆变为爆，则调低一个间隔的落高再继续下一次实验。(8) 包括爆与不爆，总计进行 20 次实验。(9) 用 535g 的落球，在lg H=1.8（即 H=63.1cm）时也不爆的试样，在这个高度下做 6 次实验，记下爆的次数。对于氧化剂或可燃物（赤磷等）物系进行实验时，第 (1) 步作如下变化：用小型药勺把 26mg 赤磷涂在

54、直径 12 mm、高 12mm 的击柱上，在赤磷的上面再轻轻地加上 26mg 粉碎的氧化剂；氧化剂具有可塑性时，可以在赤磷上轻按一下。这种物系之所以采用这样的试样量，是因为万一爆炸也不致造成事故，而撞击发火时，其爆音和火光也能便于确认。2、间接撞击法（间击法）用直击法数据散布大时，应用间接法。间接法的操作步骤只是第 (2) 步略有不同，即在载有试样的下击柱上面再放一相同规格的上击柱，试样应在二击柱之间分布均匀，然后将击柱置于铁砧中间。五、数据处理数据处理所得数据用上下法处理，求 50% 爆点（落高 H50）并计算对应于 50% 爆点的落球能量 (E50)。实验结果按表4-2的示例记录。数据总计

55、见表4-3。表4-2 落球式撞击感度实验结果实例实验序号试样落球质量/kg氯酸饵赤磷0.005氯酸梆赤磷0.005B公司叠氮化铅0.173B公司叠氮化铅0.173黑火药4.26黑火药4.26撞击方式直击式间击式间接式直击式间接式直击式1爆(Y)Y(0.8)Y(1.2)Y(1.4)Y(1.0)Y1.5)Y(0.7)2不爆(N)N(0.7)N(1.1)N(1.3)N(0.9)N(1.4)N(0.6)3数字为lg HY(0.8)N(1.2)N(1.4)Y(1.0)N(1.5)Y(0.7)4N(0.7)Y(1.3)N(1.5)N(0.9)Y(1.6)Y(0.6)5Y(0.8)N(1.2)Y(1.5)Y

56、(1.0)N(1.5)N(0.5)6Y(0.7)Y(1.3)N(1.5)Y(0.9)N(1.6)N(0.6)7N(0.6)Y(1.2)Y(1.6)N(0.8)Y(1.7)Y(0.7)8N(0.7)N(1.l)N(1.5)Y(0.9)N(1.6)N(0.6)9N(0.8)Y(1.2)N(1.6)Y(0.8)Y(1.7)Y(0.7)10Y(0.9)N1.1)N(1.7)Y(0.7)N(1.6)Y(0.6)11N(0.8)N(1.2)Y(1.8)Y(0.6)N(1.7)Y(0.5)12Y(0.9)Y(1.3)N(1.7)Y(0.5)Y(1.8)Y(0.4)13N(0.8)N(1.2)Y(1.8)N(

57、0.4)N(1.7)N(0.3)14N(0.9)Y(1.3)N(1.7)N(0.5)Y(1.8)N(0.4)15Y(1.0)N(1.2)Y(1.8)N(0.6)N(1.7)Y(0.5)16Y(0.9)Y(1.3)N(1.7)N(0.7)Y(1.8)N(0.4)17Y(0.8)N(1.2)Y(1.8)N(0.8)Y(1.7)N(0.5)18N(0.7)N(1.3)Y(1.7)Y(0.9)N(1.6)N(0.6)19N(0.8)Y(1.4)Y(1.6)N(0.8)Y(1.7)Y(0.7)20Y(0.9)N(1.3)N(1.5)Y(0.9)Y(1.6)Y(0.6)表4-3 数据(shj)总计表（按上

58、表黑火药直击式数据(shj)整理）实验落高(lgH)未爆炸发数(n)ii ni20.3L0000.42I220.522480.64312360.70400NS =9A=18B=46六、思考题1、该实验(shyn)方法、实验装置有何可以改进之处？2、查阅资料，写出爆点的落球能量公式？实验(shyn)六 加热(ji r)感度实验一、实验(shyn)目的炸药对热的作用是十分敏感的。在实际工作中常常因为遇到高温或火焰的作用而发生爆炸。为了保证安全，不仅要在生产、运输、储存和使用过程中让炸药远离各种高温和热源，还应对炸药的热感度、火焰感度进行测定，以便运用更加科学的方法进行防范和管理。二、实验原理炸药的

59、热感度是指炸药在热作用下发生爆炸的难易程度，包括加热感度和火焰感度两部分。炸药的加热感度常用爆发点来表示。炸药的爆发点是指在一定条件下，将炸药加热到爆燃时被加热介质的最低温度。将炸药加热到爆燃所需的时间叫做炸药的感应期或叫炸药的延滞期。爆发点的测定方法最常用的有两种：一种是把一定量的炸药从某一温度开始进行加热，同时记录下发生爆燃时的温度；第二种是用等速升温法做出延滞期与爆发点的关系曲线。三、实验仪器和试剂试剂：黑火药实验仪器：爆发点测定仪。爆发点测定仪是一个圆形的筒，筒内存满伍德合金（伍德合金的成分为：铋 50%、铅 25%、锡 13%、铬12%），筒外夹层由镍铬合金电阻丝加热。炸药试样放在一

60、个8号雷管壳中，雷管壳用软木塞住，套上定位用螺丝套，使管壳放入合金浴， 浸入的深度在 25mm以上，合金的温度由温度计指示。图4-5 爆发(bof)点测定仪1.温度计 2.塞子(si zi) 3.螺套 4.雷管(ligun)壳 5.盖 6.圆筒 7.试样 8.合金浴 9.电阻丝 10.外壳为了比较各种炸药的爆发点，在测试时必须固定一个延滞期，延滞期一般采用5s或 5 min。在不同延滞期内测得的一些炸药的爆发点如表4-4所示。表4-4 一些炸药的爆发点炸药名称5 min延滞期爆发点/5 s延滞期爆发点/梯恩梯295300475特屈儿195200257黑索金215230260泰安20521522