W jaki sposób mierzy się drgania przekazywane na kończyny ludzkie?

Długotrwała ekspozycja na drgania i wibracje, które są nieodłącznym elementem wielu procesów produkcyjnych, jest szkodliwa dla zdrowia pracowników. Z tego względu konieczne jest kontrolowanie drgań mechanicznych, które są przekazywane na kończyny ludzkie. Narażeni są na nie przede wszystkim pracownicy zakładów przemysłowych obsługujący maszyny i urządzenia. Dokładne zasady wykonywania pomiarów drgań na stanowiskach pracy określone są w normie PN-91/N-01352: 1991.

Dlaczego drgania mechaniczne są niekorzystne dla zdrowia pracowników?

Drgania mechaniczne są niebezpieczne dla zdrowia narażonych na nie pracowników. Wibracje to fizyczne bodźce, które przenoszą się bezpośrednio ze źródła drgań na organizm. Drgania, których częstotliwości są niższe od 20 Hz, odczuwa się jako wibracje. Te o częstotliwościach wyższych od 20 Hz odbierane są jako wibracje połączone z dźwiękiem. Drgania, na które są narażeni pracownicy, dzieli się pod względem tego, w jakim miejscu wnikają do organizmu na:

• drgania miejscowe — są przekazywane do organizmu bezpośrednio z wibrujących urządzeń przez ręce, • drgania ogólne — drgania te są przekazywane do ciała, kiedy pracownik stoi lub siedzi na wibrującym podłożu.

Wszystkie drgania, na które są narażeni pracownicy, są niekorzystne dla zdrowia. Przeciążony nimi organizm zaczyna chorować, gdyż rozwija się w nim zespół wibracyjny uznawany za jedną z chorób zawodowych. Doprowadza on do powstania wielu patologicznych zmian takich jak np. choroby układu krążenia, układu nerwowego i kostno-stawowego. Zespół wibracyjny najczęściej objawia się napadowymi zaburzeniami krążenia w palcach rąk.

Jak wykonuje się pomiary drgań na stanowiskach pracy?

Podczas pomiarów drgań na stanowiskach pracy mierzone jest przyspieszenie drgań. Określana jest dokładnie wartość skuteczna przyspieszenia i ważona w dziedzinie częstotliwości. Jest to tzw. wartość ważona przyspieszenia. Aby móc ją zmierzyć, konieczne jest użycie odpowiednich detektorów i filtrów ważenia. Są one wbudowane w stosowane podczas takich pomiarów wibrometry, czyli wielokanałowe mierniki drgań, których bogatą ofertę przygotowała dla swoich klientów np. firma EC TEST Systems specjalizująca się w dostarczaniu nowoczesnych rozwiązań pomiarowych, diagnostycznych i symulacyjnych z zakresu drgań i akustyki. Wibrometry są również wyposażone w przetworniki drgań, dzięki którym drgania mechaniczne są przetwarzane na proporcjonalny sygnał elektryczny. Najczęściej wykorzystywane są w tym celu czujniki piezoelektryczne.

Pomiary przyspieszenia są realizowane w trzech prostopadłych do siebie kierunkach (x, y i z). Jest to standard postępowania zarówno podczas mierzenia drgań ogólnych, jak i miejscowych. W ten sposób uzyskuje się 3 wartości ważone przyspieszenia. Aby móc wyznaczyć drgania występujące na konkretnym stanowisku pracy, należy wyznaczyć na podstawie tych 3 wyników sumę wektorową przyspieszeń drgań, jeśli mierzone są drgania działające przez kończyny górne, a w przypadku drgań działających ogólnie na cały organizm trzeba wyznaczyć wartość kierunkową składowej dominującej przyspieszenia drgań. Uzyskane wielkości charakteryzują drgania, które działają na pracownika podczas realizowania poszczególnych czynności. Zestawiając je z czasem trwania tych czynności, można dokładnie określić ekspozycję na drgania danego pracownika.

Gdzie rozmieszcza się punkty pomiarowe podczas pomiarów drgań na stanowiskach pracy?

Punkty pomiarowe znajdują się na źródle drgań. Umiejscawia się je w miejscach, w których dochodzi do transmisji drgań do organizmu człowieka. W przypadku drgań ogólnych przekazywanych przez stopy do organizmu człowieka, który pracuje w pozycji stojącej, takie punkty zlokalizowane są blisko stóp. Jeśli drgania ogólne są przekazywane do organizmu przez stopy, ale wykonuje on swoją pracę w pozycji siedzącej, to punkty pomiarowe umieszcza się na siedzisku. Jeśli drania przekazywane są przez kończyny górne, punkty pomiarowe będą zlokalizowane w punktach, w których dłoń pracownika ma bezpośredni kontakt z urządzeniem będącym źródłem drgań (np. na uchwytach czy sterownikach).