身体振动对人体的影响

全身振动

全身振动是以0.1至80 Hz的频率范围进入人体的机械振动。
全身振动的典型来源是车辆,其中振动通过座椅或地板传递到人体。全身振动可能危害健康,尤其是在长时间暴露后。
在本文中,您将了解全身振动到底是什么,如何测量它们,以及评估的极限。

为什么要测量全身振动?

全身振动(WBV)是由工作场所的机器和车辆引起的,并通过座椅或地板传递到人体。暴露于全身振动可能会导致健康问题。例如,暴露于高冲击下可能会导致坐姿人员背部受伤或站立人员膝盖受伤。随着振动幅度的增加和暴露时间的延长,风险也在增加。防止工作中全身振动风险的有效方法是通过测量来识别振动源。

振动从何而来?

振动是围绕参考位置的振荡运动。通常,振动以幅度 (m/s2) 和频率 (Hz) 为单位表示。在机器中,振动是由许多内部组件产生的,这些组件同时以不同的频率移动或旋转。

振动测量可以绘制振动幅度与频率的关系图,并可用于识别这些分量。在实践中,频谱图用于显示振动水平作为频率的函数。

在机器振动测量中,频率分析能够找到不需要的振动的原因。在全身振动中,频率计权滤波器应用于振动信号,以强调对人体特别有害的频率。

WBV 来源是什么?

全身振动暴露在运输、建筑、采石或农业等职业中很常见。最突出的来源例子是越野车、喷射快艇、直升机和喷气式飞机。通常,站立操作员也会受到重型机械通过地板传递的全身振动的影响。

 

 

车辆产生的典型振动值是多少?

下图显示了移动车辆产生的典型振动加速度值:

全身振动暴露评估

全身振动极限

为了降低暴露风险,振动指令制定了全身振动限制:

  • 每日暴露动作值限值为 0.5 m/s²(或 VDV 振动剂量值为 9.1 m/s1.75);
  • 每日暴露 A(8) 极限值为 1.15 m/s²(或 VDV 为 21 m/s1.75);

暴露时间的持续时间

要计算每日振动暴露(A(8)或VDV),需要两个值:振动幅度和人暴露于振动的持续时间。除非振动测量涵盖整个工作日,否则通常在与工人及其主管的访谈中评估暴露持续时间。

振动幅度

全身振动幅度(aw) 是通过测量获得的。aw 值是在三个方向(轴 X、Y、Z)上测量的频率加权加速度。由于水平振动的危害更大,两个横向轴X和Y方向乘以1.4。对于垂直的 z 轴振动,系数为 1.0。为了获得A(8)振动暴露,三个正交轴的最高aw(1.4a)WX, 1.4A王寅,或WZ) 被选中。

A(8) 计算

为了获得A(8),将三个轴的最大加权振动幅度乘以暴露持续时间的平方根除以8小时的参考时间,公式如下:

A(8)= a最大功率*√(Te/T8)

全身振动测量

根据ISO 2631-1,全身振动的测量时间应涵盖代表性工作周期。在实践中,测量涵盖了工人暴露于振动的每项任务的总时间。

英国标准BS EN 14253:2003建议至少进行2小时的测量,但如果可能的话,最好进行半个或整个工作日的测量。如果无法进行更长的测量,建议至少间隔 20 分钟。

在测量过程中,aw(单位:米/秒2)进行评估。该 aw是均方根 (R.m.s) 振动幅度,以坐着的人的座位或站立的人的脚的频率加权加速度表示。

测量振动暴露的另一种方法是振动剂量值(或VDV)。VDV(以 m/s1 为单位).75)可以更准确地评估与振动(包括冲击)相关的风险。类似于w,则 A(8) 评估使用三个正交轴值(1.4VDVwx、1.4VDVwy 或 VDVwz)中的最大值。

振动测量的不确定度

与其他振动测量类似,全身振动测量也受到评估不确定性的影响。为了尽量减少不确定性,使用振动校准器进行原位校准非常重要。

人体振动计

人体振动计是测量日常振动暴露的专用仪器,可以使用两种暴露测量方法之一或两种来评估:

  • 每日振动暴露,A(8) 或
  • 振动剂量值,VDV。

这两种测量都取决于测量的振动值。此外,A(8)需要曝光时间。每日振动暴露以米/秒平方 (m/s2) 为单位进行测量,与振动幅度非常相似。如果在短于整个工作日的测量周期内测量VDV(通常如此),则需要放大结果测量值。

全身振动测量设备应符合ISO 8041:2005全身振动测量仪器规范。

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