Пример расчета

1. Измерения показали, что на расстоянии 0,4 м мощность электромагнитной волны с длиной 3,2 см составила 600 мкВт. Требуется определить расстояние от источника излучения, на котором может работать настройщик СВЧ аппаратуры без ущерба для здоровья в течение 8 ч. при заданных параметрах антенны. Определим ППЭ на заданном расстоянии 0,4 м:

.

Определим допустимую ППЭ по допустимой энергетической нагрузке, учитывая длительность рабочей смены 8 ч.:

.

Поскольку ППЭ обратно пропорциональна квадрату расстояния и измеренная ППЭ в 1,13 раза больше допустимой, то для безопасной работы необходимо увеличить расстояние от источника СВЧ излучения в =1,063 раза, т. е. до 0,425 м.

Работа № 12 измерение уровня электромагнитного поля, создаваемого свч печью Условия проведения работы

Стенд для проведения измерений уровня СВЧ излучения состоит из источника излучения – микроволновая печь (частота излучения 2450 МГц, максимальная выходная мощность 800 Вт), координатное устройство, позволяющее регистрировать перемещение датчика СВЧ сигнала (содержит полуволновой вибратор и СВЧ диод) в пространстве и измеритель СВЧ сигнала (милливольтметр В3-38). Координатное устройство выполнено в виде планшета, на который нанесена координатная сетка. В качестве нагрузки в СВЧ печи используется огнеупорный кирпич. На столешнице имеются гнезда для установки сменных защитных экранов, выполненных из следующих материалов: сетка из оцинкованной стали с ячейками 50 мм; сетка из оцинкованной стали с ячейками 10 мм; лист алюминиевый; полистирол; резина.

При выполнении лабораторной работы должны быть выполнены следующие требования безопасности:

1. К работе допускаются студенты, ознакомленные с устройством лабораторного стенда, принципом действия и мерами безопасности при проведении измерений.

2. Запрещается работать с открытой дверцей СВЧ печи.

3. Запрещается самостоятельно регулировать, ремонтировать панель управления, дверь или какие-либо другие части печи.

4. СВЧ печь должна быть заземлена (занулена).

5. Не допускается включение и работа печи без нагрузки.

6. СВЧ печь предназначена только для проведения лабораторной работы.

Порядок выполнения работы

1. Измерение уровня СВЧ излучений в зависимости от расстояния до источника.

Установить антенну СВЧ сигнала на нулевую отметку главной оси координатной сетки. Включить печь СВЧ и провести по милливольтметру несколько измерений уровня СВЧ излучения, изменяя расстояние от печи до антенны с шагом 5 см согласно варианту задания.

Порядок включения свч печи.

Для выбора необходимой мощности следует нажать кнопку “MICROWAVE”:

1 раз для выбора максимальной мощности - 100% от выходной мощности печи; 2 раза – 70% от выходной мощности печи; 3 раза - 50% от выходной мощности печи; 4 раза - 30% от выходной мощности печи; 5 раз - 10% от выходной мощности печи. На дисплее печи соответственно высветится Р100. Р70 и т.д. Далее следует установить время ее работы с помощью кнопок 10 сек., 1 мин., 10 мин. С их помощью можно установить время работы СВЧ печи до 59 мин. 50 сек. Рекомендуемое время измерений не более 10 минут. Установленное время работы высветится на дисплее. После установки уровня мощности и времени нужно нажать кнопку “START”. По окончании времени работы печь выключится автоматически, что сопровождается звуковым сигналом. Если во время измерений необходимо остановить работу СВЧ печи, следует нажать кнопку “Pause/Reset”. Для продолжения работы нужно нажать кнопку “START”. Для досрочного выключения СВЧ печи нажать дважды кнопку “Pause/Reset”.

2. Измерение свойств защитных экранов.

Разместить антенну на указанном в задании расстоянии главной оси от печи СВЧ. Зафиксировать показания вольтметра. Далее поочередно установить защитные экраны измерить уровень СВЧ излучения.

3. Измерение уровня электромагнитного излучения от мобильного телефона. Разместить мобильный телефон на расстоянии приблизительно 1 см от антенны и измерить уровень излучения с помощью милливольтметра.

Экспериментальные данные по пунктам 1 – 3 занести в протокол и провести их обработку. При этом соотношение показаний вольтметра В3-38 и измерителя плотности потока энергии П3-19 составляет: 1 мВ = 0,35 мкВт/см². Для расчета эффективности экранирования использовать соотношение (дБ), где - показания милливольтметра без экрана, а - с экраном. Используя соотношения (6) и (7), рассчитать теоретическую величину эффективности сетчатых и алюминиевого экранов. На основании полученных значений плотности потока энергии рассчитать время безопасного пребывания на различных расстояниях от СВЧ печи (если оно не превосходит 8 час.), а также расстояние от СВЧ печи, на котором обеспечивается безопасная работа в течение рабочего дня (8 час.) без применения защитных средств. Определить время безопасного пользования мобильным телефоном. Также провести сравнительный анализ защитных свойств исследуемых материалов.

Таблица 1 - ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ

№ задания	Значения мощности в % от максималь-ной по пп.1 и 2	Расположение антенны по оси X , см	Расположение антенны по оси Y, см	Расположение антенны по оси Z,см	Расстояние антенны СВЧ от защитных экранов в см
1	100	0;5;10;15;20;25;30	0	15	5
		10	5; 10; 20	15
2	70	0;5;10;15;20;25;30	0	20	3
		15	5; 10; 20	20
3	50	0;5;10;15;20;25;30	0	10	1
		5	5; 10; 20	10
4	100	0;5;10;15;20;25;30	0	5	3
		10	0	0;10;15;20;25
5	70	0;5;10;15;20;25;30	0	25	5
		20	0	0;5;10;15;25