Оценка инфракрасного излучения
Обозначения
I В инфракрасных кабинах тепловые источники излучения используют как излучатели. Используя закон Стефана-Больцмана, может быть оценена максимальная плотность потока излучения, полученная человеком от тепловых источников излучения. Следовательно, можно избежать комплексных измерений плотности потока излучения путем применения простых измерений температур.
II При 33°С человек получает настолько много тепла, насколько он производит и излучает. Таким образом, эта температура может быть использована как базовое значение в уравнении сбалансированного излучения. Уравнение для Е дает дополнительное излучение, полученное человеком, и является разницей между входящим и выходящим излучениями по отношению к человеку.
Суммарное излучение, полученное человеком, в первом приближении может рассматриваться как состоящее из двух компонентов. Первым компонентом является то, что получено от части кабины, которая достигает самой высокой температуры Т (обычно потолок). Вторым компонентом является то, что получено непосредственно от излучателя, рассчитанное по температуре на поверхности излучателя, которая является максимальной температурой внутри кабины.
III Если определенная плотность потока излучения выше, чем ограничение, простое измерение температуры не подходит, то используют новый подход. Потребляемую электрическую мощность на излучателе вычисляют как произведение измеренной силы тока на входе и напряжения на излучателе. Невозможно получить больший поток излучения, чем тот, который обеспечивается потреблением энергии Р на излучателе.
IV Распределение плотности потока излучения в неблагоприятном, но реалистичном поле излучения может быть измерено с использованием шаблона детекторов, помещенных в поле. В зависимости от плотности точек измерения каждое значение плотности потока излучения соответствует плотности потока излучения окружающей его зоны, и предполагается, что данное значение будет средним значением в пределах окружающей зоны. Эти зоны не должны ни перекрываться, ни иметь промежутков между собой. Все точки измерения в пределах ячеек шаблона на рисунке ВВ.2 обладают окружающими зонами размером L, умноженным на L. Площадь шаблона целиком вычисляют суммированием всех окружающих зон.
Применяемый детектор может быть чувствителен только к части спектра. Этот тип детектора допустим настолько, насколько получаемые значения пропорциональны абсолютному значению плотности потока излучения. Применяют коэффициент масштабирования для перевода относительных измерений плотности потока излучения в действительные значения плотности потока излучения в ячейках шаблона, приведенных к:
Потребляемая электрическая мощность | |||
(Общая площадь шаблона среднее значение относительных измерений |
V Предполагается, что общая потребляемая электрическая мощность выделяется на поле излучения, соответствуя относительному распределению значений плотности потока излучения в ячейках шаблона. Данная потребляемая электрическая мощность пренебрегает потерями энергии в результате термической проводимости и возникновения какой-либо части плотности потока излучения вне площади шаблона.
VI Максимальное значение плотности потока излучения определяют как Е. Данная оценка принимает во внимание неучтенные потери энергии от предыдущих оценок.
VII Если оцененная плотность потока излучения все еще выше, чем ограничение, должно быть выполнено лабораторное измерение. Должен быть использован откалиброванный радиометр, который чувствителен по всему диапазону длин волн от 0,5 до 10 мм. Спектральная чувствительность термозонда должна быть приблизительно постоянной по соответствующему диапазону длин волн. В этом случае измерение проводят следующим образом.
Не менее 16 считываний осуществляют на вертикальной прямоугольной площади 20х20 см (имитирующей тело пользователя) в положении, где обычно располагается спина. Детектор обращен в направлении, требуемом для измерения плотности потока излучения, как правило к вертикальной прямоугольной площади. Затем детектор передвигается на расстояние 30 см от площади первоначального измерения в положение, где обычно располагается передняя часть пользователя. Не менее 16 дальнейших считываний осуществляют на вертикальной прямоугольной площади 20х20 см, представляющей переднюю часть пользователя. Детектор обращен в направлении, требуемом для измерения плотности потока излучения, как правило к вертикальной прямоугольной площади.
Затем вычисляют среднее значение от всех считываний для получения конечного результата.