本文關(guān)鍵詞：手傳振動測量與評價標準比較及測量方法研究

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【摘要】：目的對國內(nèi)外手傳振動(HTV)測量與評價標準進行比較,結(jié)合標準應用、現(xiàn)場實際情況及不同位置、不同儀器、測量時間等測量影響因素的研究分析,提出改進我國手傳振動測量與評價標準的建議。方法首先系統(tǒng)梳理關(guān)于手傳振動的標準,并選擇手傳振動測量及評價標準ISO 534、ANS12.70、GBZ/T189.9-2007和GBZ2.2-2007進行比較,并對標準應用狀況進行分析。其次,通過以某大型汽車廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)中具有一定代表性的作業(yè)工具及作業(yè)人員為研究對象,以標準ISO5349、GBZ/T189.9中測量和評價方法進行現(xiàn)場證實,以自制調(diào)查表對作業(yè)人員進行手持振動工具一般狀況調(diào)查,依據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)進行測量時間對相對誤差的影響及以三軸為主導軸,單軸加速度有效值與振動總值的關(guān)系研究。最后,依據(jù)標準IS05349中涉及的測量方法,以打磨崗砂輪機作業(yè)為研究對象,采集加速度適配器放置位置及兩種檢測儀器數(shù)據(jù),用SAS9.2對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。結(jié)果1.標準GBZ/T189.9-2007、GBZ2.2-2007與國際標準比較(1)我國手傳振動測量與評價標準GBZ/T189.9-2007、GBZ2.2-2007與國際標準相比,在術(shù)語方面、所引入的參考標準、具體測量及評價方法、附錄等方面差別較大。(2)經(jīng)過文獻復習,我國學者在白指病病因、發(fā)病、診斷、治療等方面做過大量研究,但對手傳振動測量影響因素及評價方法的研究不夠系統(tǒng),特別在標準應用方面,大家對標準中測量時間、總振動量的計算及評價方法等方面持不同觀點。另外,我國有關(guān)手傳振動測量方法主要依據(jù)是國際標準IS05349；與國際常用振動工具振幅強度相比,我國常用振動工具振幅強度更高,振動范圍更寬。因此,在HTV檢測工作實踐中,如何最大限度滿足職業(yè)衛(wèi)生標準的要求,建立一套更為科學合理、實用可行、符合我國國情的測量及評價方法,是當前亟需探討和研究的重要問題。2.測量方法現(xiàn)場驗證及HTV一般狀況調(diào)查結(jié)果(1)經(jīng)現(xiàn)場測量驗證和比較認為,國際標準ISO 5349更接近實際,能解決測量過程中碰到的實際問題,對現(xiàn)場檢測與評價有參考意義。手傳振動測量過程中加速度計固定與安裝、手的連接、接振時間的記錄、日接振量的計算是測量過程中的關(guān)鍵點,頻譜分析對手傳振動評價可以起到一定的輔助作用。(2)常見手持振動工具振動特性：①振動加速度波形主要有四種：隨機波形、沖擊波形、長周期波形、短周期波形；②振動總值：氣動扳手0.3～6.17m/s2、砂輪機1.61-7.72m/s2、內(nèi)磨機1.46-8.70m/s2、弧焊機0.21-2.18m/s2；③各手持振動工具1/3倍頻程頻譜中強度最大的頻段分別是：電動扳手100Hz、等離子切割機0.8Hz、剪床80Hz、氣動扳手200～800Hz、內(nèi)磨機(砂輪砣)500Hz、內(nèi)磨機(鈦合金)250Hz、弧焊機0.4～2.5Hz、臺式砂輪機800Hz、沖擊鉆400Hz;④砂輪機、角磨機、內(nèi)磨機在50Hz-800Hz的頻段加速度有效值接近或已超過400分鐘/天的建議接振界限；⑤日接振量以打磨崗為最高A(4)3.76-8.03m/s2、A(8)5.36-10.39m/s2,超過國家標準限值A(chǔ)(4)5.0m/s2或A(8)3.5m/s2。(3)典型作業(yè)崗位人員接振情況,對某鑄造廠手持振動工具作業(yè)人員調(diào)查結(jié)果顯示,作業(yè)人員作業(yè)姿勢一般有三種：站姿(63.3%)、坐姿(30.0%)、蹲姿。作業(yè)方式右手、左手或左右手交替使用,其中65%雙手作業(yè),35%右手作業(yè)。砂輪工作業(yè)現(xiàn)場工間休息80%在10分鐘內(nèi),15%10至20分鐘內(nèi)。裝配工,4小時工作時間內(nèi),有20分鐘工間休息。本次調(diào)查中,接振工齡小于5年占調(diào)查人數(shù)的80%,接振工齡6～10年的占13.3%,接振工齡大于10年的占6.7%。人均累積接振時間10270.7小時,其中男性最大累積接振36040小時,女性最大累積接振58300小時。調(diào)查顯示,作業(yè)人員手部自覺不適發(fā)生率86.7%(52/60),其中主要是手麻(68%)、手痛(65%)、手脹(45%)。3.手傳振動測量中影響因素研究(1)加速度適配器的放置不同位置對測量結(jié)果的影響結(jié)果顯示,四個部位變異系數(shù)由小到大依次為："U" "O" "一""T " "S"。相對于均數(shù)而言,變異程度越小,數(shù)據(jù)穩(wěn)定性越強。同時,4組測量數(shù)據(jù)的Kruskal-Wallis法檢驗結(jié)果(all P0.0001)提示,四組差異有統(tǒng)計學意義。兩兩組比較,除“O”和“一”(P=0.603；P=0.0967)差異無統(tǒng)計學意義,其他各組間差異有統(tǒng)計學意義(all P0.0001)。(2)兩種不同檢測儀器對測量結(jié)果的影響結(jié)果顯示AWA振動計使用“U”適配器所致位置與SVA振動計使用“S”適配器所致位置信度系數(shù)ICC大于0.80(ICC=0.818),表示信度良好；其他位置儀器AWA所測數(shù)據(jù)與儀器SVA比較ICC小于0.4,信度較低。(3)測量時間對相對誤差的影響采樣時間在8秒,振動波形為隨機波形及沖擊波形的振動工具,正確率在80%左右時,相對誤差在2-9之間；振動波形為周期波形的振動工具,此時相對誤差基本穩(wěn)定在4左右。增加采樣時間,可有效降低相對誤差,預使相對誤差在4左右,對于隨機波形的振動工具,采樣時間建議大于40秒；對于沖擊波形和周期波形的振動工具,采樣時間建議不得低于15秒。(4)單軸加速度有效值與振動總值(ahv)的關(guān)系現(xiàn)場驗證所測不同工具的數(shù)據(jù)通過對數(shù)轉(zhuǎn)換,建立振動總值的對數(shù)分別對X、Y、Z軸加速度有效值對數(shù)的方程和各軸對數(shù)平均值的回歸方程為：aa=0.623+1.028xx, aa=0.576+0.937xx, aa=0.629+0.917xx,95%置信區(qū)間分別是：0.991～1.068,0.910～0.963,0.896～0.939單因素相關(guān)系數(shù)分別是：0.954,0.971,0.981,經(jīng)檢驗均有統(tǒng)計學意義(P0.0001)。由上述方程,可以得到倍乘系數(shù)(1.028+0.937+0.917)^(1/2)=1.70,即用單軸加速度有效值乘以倍乘系數(shù)可以得到振動總值。因此,以三軸為主導軸與振動總值有一定的線性關(guān)系,在試驗中證明了倍乘系數(shù)1.7,與國際標準IS05349中(6.1.6)換算因子(k=1.7)一致。結(jié)論1.國內(nèi)外建立了一系列有關(guān)手傳振動的標準,對我國的標準研制有一定借鑒作用；引入國際標準前,有必要結(jié)合我國實際情況,做進一步研究。2.經(jīng)標準比較和現(xiàn)場測量驗證認為,國際標準ISO 5349更接近實際,能解決測量過程中碰到的實際問題,對現(xiàn)場檢測與評價有參考意義。手傳振動測量過程中加速度計固定與安裝、手的連接、接振時間的記錄、日接振量的計算是測量過程中的關(guān)鍵點,頻譜分析對手傳振動評價可以起到一定的輔助作用。另外,通過對現(xiàn)場測量,掌握了手傳振動一般狀況及常見手持振動工具振動特征。3.建議改進我國手傳振動測量與評價標準：(1)作業(yè)現(xiàn)場存在雙手操作的現(xiàn)象,因此,在測量過程中應對所有操作手進行HTV測量；在評價日接振量的過程中,應考慮作業(yè)中同時使用不同工具的情況；標準中應根據(jù)不同手持振動工具的振動規(guī)律,分別規(guī)定日接振時間的記錄方式；(2)受環(huán)境及操作人員等諸多因素影響,應適當增加測量次數(shù),記錄數(shù)據(jù)的均值、標準差及變異系數(shù),對需要刪除的數(shù)據(jù)持謹慎態(tài)度；(3)加速度適配器放置位置對結(jié)果有很大影響；適配器佩帶在振動工具上,所測數(shù)據(jù)變異性較�。贿m配器放置在手中具體部位較為適宜仍需要做進一步研究；(4)儀器SVA扇形適配器放置手心測量結(jié)果與儀器AWA "U"形適配器放置在砂輪機手柄處,測量數(shù)據(jù)信度較好,有一定可比性；應開展國內(nèi)常見手持振動測量儀器測量結(jié)果的比對研究；(5)測量時間為8秒,相對誤差范圍為2-9。若相對誤差在4左右,認為是可以接受的,則對于隨機波形的振動工具,采樣時間建議大于40秒；對于沖擊波形和周期波形的振動工具,采樣時間建議大于15秒。測量時間的統(tǒng)一,仍然需要更多數(shù)據(jù)進行論證；(6)用8小時時間加權(quán)計算日接振量對于固定工種每日接振時間在8小時的較為適宜,對于每日接振實際接振時間較少的作業(yè),采用4小時計算較為適宜,另外,不可忽視工間休息對手持振動工具作業(yè)人員的重要性。(7)頻譜分析能夠直觀的反映作業(yè)過程中工具振動情況,可作為HTV評價的輔助方法；(8)由數(shù)學模型可推測,以三軸為主導軸與振動總值有一定的線性關(guān)系,在試驗中證明了倍乘系數(shù)1.7,與國際標準ISO5349中(6.1.6)換算因子(k=1.7)一致。而以某軸為主導軸與振動總值的關(guān)系仍然需要進一步研究。4.目前我國對作業(yè)場所手傳振動防護不到位,現(xiàn)有接振限值不能完全控制手臂振動綜合癥的發(fā)生,我國尚缺少適用于各種作業(yè)場所手傳振動危害的職業(yè)保護指南,因此應加強手持振動職業(yè)危害的調(diào)查與研究,加快標準研究進程,從而適應社會發(fā)展需要。
【學位授予單位】：中國疾病預防控制中心
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R135

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