Интеллектуальная среда дистанционного обучения и дизайна
http: econom.misis.ru, fdisto.misis.ru; e-mail: vaosadchy@yandex.ru
На главную Контакты Выполнить расчёт (запустить приложение)

Электромагнитные излучения

    Алгоритм расчёта электромагнитных излучений

    Для обеспечения безопасной работы в зоне действия электромагнитного излучения применяется защита расстоянием, временем или экранирование источника электромагнитного излучения. Применение металлических экранов является эффективным средством для значительного уменьшения электромагнитного излучения за экраном.

    Воздействие электромагнитного поля на человека оценивается по величине интенсивности облучения (плотности потока энергии), напряженности электрической и магнитной составляющей.

    Основной характеристикой экрана является эффективность экранирования (Э), т. е, степень ослабления электромагнитного поля. Она выражается отношением напряженности поля, создаваемого установкой без экрана (Е0, H0), к напряженности поля после экранирования (ЕЭ, НЭ) в той же точке пространства.

    Степень экранирования зависит от конструкции экрана, его размеров (толщины), материала экрана (магнитной проницаемости и удельного сопротивления материала, из которого выполняется экран), частоты электромагнитного поля, а также от характера источника поля.

    Другой важной характеристикой экрана является потеря мощности в экране вследствие его нагрева полем. Эта потеря может быть велика при экранировании источников сильных магнитных полей, например индукционных катушек, трансформаторов. Чем меньше габариты экрана, чем ближе стенки экрана к индукционной катушке, тем больше величина наведенных в нём токов и, следовательно, тем больше потери мощности в нём и его нагрев. Размеры экрана в этом случае определяют расчётным путем исходя из допустимой величины потерь.

    Материал экрана выбирают с учётом требуемой степени ослабления излучения и допустимых потерь мощности в экране.

    Целевая функция:

    Создание математической модели экрана от электромагнитного излучения, которая позволяет рассчитать параметры, при которых воздействие электромагнитного излучения не превышает нормативные значения.

    Входные переменные:

    P - мощность источника излучения, Вт;

    l - расстояние от источника до рабочего места, м;

    τ - время пребывания на рабочем месте, ч.;

    f - частота, Гц;

    - рекомендуемый материал экрана.

    Плотность потока энергии излучения q, Вт/м2, на рабочем месте, удаленном на расстоянии l, м, от источника излучения известной мощности P, Вт, рассчитывается по формуле:

(1)

    Допустимая плотность потока энергии qдоп, Вт/м2, определяется по формуле:

, (2)

где EHп∆ - предельно допустимая величина энергетической нагрузки (EHп∆ = 2 Вт·ч/м2)

    Уменьшить величину интенсивности облучения можно удалением рабочего места от источника излучения. Расстояние рассчитывается по следующей формуле

(3)

    Необходимый уровень ослабления интенсивности облучения рассчитывается по следующей формуле, дБ.

 (4)

    Магнитная проницаемость различных материалов и удельная электропроводность экрана приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Магнитная проницаемость различных материалов

  Алюминий Сталь Медь
Абсолютная магнитная проницаемость материала экрана μэ, Гн/м 4∙10-7 8∙10-4 4∙10-7
Удельная электропроводность экрана ν, Ом-1∙м-1 3,55∙107 1∙107 5,7∙107

    Для экранов применяют материалы большей электрической проводимостью (алюминий, медь).

    Толщина материала, необходимая для ослабления электромагнитного излучения до нуля рассчитывается по формуле, мм

(5)

    Выходные переменные:

    rдоп - необходимое безопасное расстояние от источника до рабочего места, м;

    δ - толщина материала, мм.

    Экранная форма программы выглядит следующим образом:

    Пример экранной формы.

    Ссылка “Возврат на один уровень вверх” осуществляет переход на предыдущую страницу.