Ультразвук и инфразвук. Особенности физиологического воздействия на человека. Способы защиты

Ультразвук и инфразвук. Особенности физиологического воз-действия на человека. Способы защиты.

Шум— это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности (силы), возникающих при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах. Шум отрицательно влияет на организм человека, и в первую очередь на его центральную нервную и сердечно-сосудистую системы. Длительное воздействие шума снижает остроту слуха и зрения, повышает кровяное давление, утомляет цент­ральную нервную систему, в результате чего ослабляется внимание, увеличивается количество ошибок в действиях работающего, снижа­ется производительность труда. Воздействие шума приводит к появле­нию профессиональных заболеваний и может явиться также причиной несчастного случая. Источниками производственного шума являются машины, оборудование и инструмент.

Органы слуха человека воспринимают звуковые волны с частотой 16 .20 000 Гц. Колебания с частотой ниже 20 Гц (инфразвук) и выше 20 000 Гц (ультразвук) не вызывают слуховых ощущении, но оказывают биологическое воздействие на организм. ¹

Ультразвук

Ультразвук представляет собой механические колебания упру­гой среды, имеющие одинаковую со звуком физическую природу, но щипающиеся более высокой частотой, превышающей принятую верхнюю границу слышимости — свыше 20 кГц, хотя при больших интенсивностях (120—145 дБ) слышимыми могут быть и звуки более высокой частоты.

¹ П.П. Кукин, В.Л. Лапин, Безопасность технологических процессов и производств. Охрана труда Уч. Пособие – М.: Высшая школа, 1999, стр.138

Гигиеническая классификация ультразвука происходит по ос­новным характерным признакам.

1. По способу распространения ультразвуковых колебаний: -контактный способ — ультразвук распространяется при со­ прикосновении рук или других частей тела человека с источ­ником ультразвука, обрабатываемыми деталями, приспособ­лениями для их удержания и т. д.;

-воздушный способ — ультразвук распространяется по воз­духу.

2. По типу источников ультразвуковых колебаний выделяют:

ручные источники;

стационарные источники.

3. По спектральным характеристикам ультразвуковых колеба­ний выделяют:

низкочастотный ультразвук — 16—63 кГц (указаны среднегео­метрические частоты октавных полос);

среднечастотный ультразвук — 125—250 кГц;

высокочастотный ультразвук — 1,0—31,5 МГц.

4. По режиму генерирования ультразвуковых колебаний выде­ляют:

постоянный ультразвук;

импульсный ультразвук.

5. По способу излучения ультразвуковых колебаний выделяют:

- источники ультразвука с магнитострикционным генератором;

- источники ультразвука с пьезоэлектрическим генератором Ультразвук, как и звук, характеризуется ультразвуковым давле­нием (Па), интенсивностью (Вт/м2) и частотой колебаний (Гц).

При распространении в различных средах ультразвуковые вол­ны поглощаются, причем тем больше, чем выше их частота. Низко­частотный ультразвук довольно хорошо распространяется в возду­хе, а высокочастотный — практически не распространяется. В упру­гих средах (воде, металле и др.) ультразвук мало поглощается и спо­собен распространяться на большие расстояния, практически нетеряя энергии. Поглощение ультразвука сопровождается нагреванием среды.

Специфической особенностью ультразвука, обусловленной большой частотой и малой длиной волны, является возможности распространения ультразвуковых колебаний направленными пучки ми, получившими название ультразвуковых лучей. Они создают на относительно небольшой площади очень большое ультразвуковое давление. Это свойство ультразвука обусловило широкое его применение: для очистки деталей, механической обработки твердых материалов, сварки, пайки, ускорения химических реакций, дефектоскопии, проверки размеров выпускаемых изделий, структурного анализа веществ, гидролокации и др. Нашел применение ультразвук в медицине для лечения заболеваний позвоночника, суставов, периферической нервной системы и т. п.

Источниками ультразвука считаются все виды ультразвукового технологического оборудования, ультразвуковые приборы и т. д., генерирующие ультразвуковые колебания в диапазоне частот от 18 кГц до 100 МГц и выше.

К источникам ультразвука относится также оборудование, при эксплуатации которого ультразвуковые колебания возникают как сопутствующий фактор.

Промышленные ультразвуковые установки работают в основном с частотами от 18 до 30 кГц при интенсивности до 60—70 кВт/м2. Они состоят из генератора электрических импульсов и преобразователя, который трансформирует импульсы в ультразвуковые колебания.

При длительной работе с низкочастотными ультразвуковыми установками, генерирующими шум и ультразвук, превышающие установленные предельно допустимые уровни, могут произойти функциональные изменения центральной и периферической нервной системы, сердечно-сосудистой системы, слухового и вестибулярно­го аппарата и т. п. По сравнению с высокочастотным шумом ультра­звук значительно слабее влияет на функции слуха, но вызывает бо­лее выраженные отклонения от нормы вестибулярной функции, бо­левой чувствительности и терморегуляции. То, что ультразвук воз­действует на разные органы и системы человека не только через слуховой аппарат, подтверждается неблагоприятным его действием на глухонемых.

Предельно допустимый уровень (ПДУ) ультразвука — это уро­ вень, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, об­ наруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Соблюдение ПДУ ультразвука не исключает наруше­ние здоровья у сверхчувствительных людей. Предельно допусти­мые уровни воздушного ультразвука на рабочих местах приведены в табл. 4.5.

Таблица 4.5

Предельно допустимые уровни воздушного ультразвука на

рабочих местах