《熱環境的人類工效學物理量測量儀器gb/t40233-2021》詳細解讀contents目錄1范圍2規范性引用文件3一般原則3.1舒適與應激環境3.2表征環境的物理量4測量儀器4.1測量的物理量contents目錄4.2測量儀器5測量方法要求5.1一般原則5.2與物體周圍空間物理量變化有關的要求5.3與物理量隨時間變化有關的要求附錄A(資料性附錄)空氣溫度的測量附錄B(資料性附錄)平均輻射溫度的測量附錄C(資料性附錄)平面輻射溫度測量contents目錄附錄D(資料性附錄)空氣絕對濕度的測量附錄E(資料性附錄)空氣速度測量附錄F(資料性附錄)表面溫度測量附錄G(資料性附錄)操作溫度測量附錄H(資料性附錄)參考文獻011范圍應能準確測量環境溫度、黑球溫度、濕度等參數，以滿足熱環境評估的需要。溫度測量儀器應能準確測量人體與環境的熱交換，包括輻射熱流、對流熱流等。熱流測量儀器應能準確測量人體在熱環境中的出汗量，以評估熱應激對人體的影響。出汗量測量儀器本標準規定了熱環境中人體工效學物理量的測量儀器的技術要求010203實驗室研究在實驗室條件下，模擬不同熱環境，使用規定的測量儀器進行人體工效學實驗?，F場研究本標準適用于熱環境中人體工效學的研究和實驗在實際工作場所或特定環境中，使用規定的測量儀器進行人體工效學現場研究。0102職業衛生要求熱環境對人體健康的影響及預防措施等方面的要求，不在本標準規定范圍內。安全要求實驗過程中應遵守的安全規范、應急處理措施等，需參考相關安全標準或規定。本標準不涉及職業衛生、安全等方面的要求022規范性引用文件GB/T18398該標準主要規定了熱環境中人體對溫度、濕度等物理因素的反應評估方法，為《熱環境的人類工效學物理量測量儀器》提供了人體反應評估的依據。GB/T3956此標準詳細說明了測量儀器的分類、技術要求等，對于本規范中涉及的測量儀器選擇和校準提供了重要參考。引用標準相關技術文件ASHRAE55美國采暖、制冷與空調工程師學會的標準，提供了熱舒適環境的詳細設計參數，對于本規范中關于熱環境舒適度的評估提供了重要參考。ISO7726國際標準化組織的這份文件提供了熱環境工效學評估的框架和方法，對于理解和實施本規范具有指導意義。033一般原則測量儀器的示值應盡可能接近被測量的真值，以減少測量誤差。準確性測量儀器應在規定的條件下，保持其性能穩定，以確保測量結果的可靠性。可靠性3.1準確性與可靠性VS測量儀器應設計合理，保證在使用過程中不會對人員造成傷害，同時防止因誤操作導致的設備損壞。易用性測量儀器的操作界面應簡潔明了，便于用戶快速掌握使用方法，提高測量效率。安全性3.2安全性與易用性日常維護定期對測量儀器進行檢查、清潔和調整，確保其處于良好的工作狀態。保養周期根據儀器的使用頻率和重要性，制定合理的保養周期計劃，以延長儀器的使用壽命。3.3維護與保養測量儀器應符合國家及行業標準，確保測量結果的統一性和可比性。標準化測量儀器應具備良好的兼容性，能夠與其他相關設備或系統協同工作，提高整體工作效率。兼容性3.4標準化與兼容性043.1舒適與應激環境指人體在所處環境中感到舒適和滿意的狀態，涉及溫度、濕度、氣流速度、光照、噪聲等多個物理因素。舒適環境的概念舒適環境對于提高工作效率、保護人體健康、減少疲勞和不適感具有重要意義。舒適環境的重要性舒適環境的定義應激環境的定義應激環境的危害長期處于應激環境可能導致人體機能下降、健康狀況惡化，甚至引發疾病和事故。應激環境的概念指對人體產生不良影響，導致生理、心理或行為上應激反應的環境。這種環境可能由高溫、低溫、高濕、噪聲、振動等單一或多種因素組合而成。主觀評估法通過問卷調查、訪談等方式收集受試者對所處環境的舒適度和應激感受，以評估環境的舒適性和應激程度?？陀^評估法利用儀器測量環境中的物理參數，如溫度、濕度、氣流速度等，結合人體生理指標（如皮膚溫度、心率等）來評估環境的舒適性和應激程度。舒適與應激環境的評估方法改善環境條件通過調整溫度、濕度、氣流速度等物理參數，使之達到人體舒適的范圍。增強人體適應能力通過鍛煉、合理膳食等方式提高人體對環境變化的適應能力，減輕應激反應。使用個人防護裝備在惡劣環境下工作時，佩戴適當的個人防護裝備以降低環境對人體的不良影響。舒適與應激環境的改善措施053.2表征環境的物理量01定義指某一特定空間內空氣的平均溫度，是描述熱環境的重要參數?？諝鉁囟?2測量方法通常使用熱電偶、熱電阻等溫度傳感器進行測量，需確保傳感器具有足夠的精度和穩定性。03影響空氣溫度直接影響人體的熱平衡和舒適感，過高或過低的溫度都會對人體健康和工作效率產生不良影響。指空氣中水蒸氣分壓力與該溫度下的飽和水蒸氣分壓力之比，用以表征空氣的潮濕程度。定義常用的測量儀器包括干濕球溫度計、毛發濕度計以及電子濕度傳感器等。測量方法相對濕度對人體蒸發散熱和排汗過程有重要影響，過高或過低的濕度都會使人感到不適，并可能影響工作效率。影響相對濕度定義指空氣在特定空間內的流動速度，用以描述空氣的流動狀況。測量方法通常使用風速儀進行測量，包括熱線風速儀、葉輪風速儀等。影響適當的氣流速度有助于人體散熱和保持舒適感，但過大的氣流速度可能會造成不適和干擾工作。020301氣流速度指人體在特定環境中所受到的所有輻射熱交換的平均溫度。定義測量方法影響可通過黑球溫度計進行測量，黑球溫度計應放置在與人體感受部位相同的高度和角度。平均輻射溫度對人體輻射散熱過程有重要影響，過高或過低的平均輻射溫度都會導致人體熱平衡失調。平均輻射溫度064測量儀器測量環境輻射溫度，反映人體感受到的輻射熱。黑球溫度計測量環境濕度，評估熱環境對人體舒適度的影響。濕度計01020304用于測量環境空氣溫度，確保熱環境評估的準確性?？諝鉁囟葴y量儀測量環境風速，了解空氣流動情況對熱環境的影響。風速儀4.1儀器類型儀器應便于攜帶和操作，以適應不同環境的測量需求。便捷性儀器應具有良好的耐用性，能在惡劣環境下長時間穩定工作。耐用性測量儀器應具備高精度和穩定性，確保測量結果的可靠性。準確性4.2儀器選擇原則4.3儀器校準與維護定期對儀器進行清潔、保養，以延長使用壽命和確保性能穩定。維護保養為確保測量準確性，應定期對測量儀器進行校準。定期校準使用前檢查在使用前應檢查儀器是否完好無損，確保測量準確性。安全防護在使用過程中應注意安全防護措施，避免對人員和設備造成損害。正確操作按照儀器說明書正確操作，避免誤操作導致測量誤差。4.4儀器使用注意事項074.1測量的物理量測量儀器干濕球溫度計、熱電阻溫度計、熱電偶溫度計等。測量意義空氣溫度是影響人體熱舒適和工效的重要因素之一，過高或過低的溫度都會對人體產生不良影響。定義指距離地面1.5m高度處的空氣溫度，單位為攝氏度（℃）。4.1.1空氣溫度定義指空氣中水蒸氣分壓力與同溫度下水的飽和蒸汽壓之比，用百分數（%）表示。測量儀器毛發濕度計、干濕球溫度計、電阻式濕度計等。測量意義相對濕度是影響人體蒸發散熱的重要因素，對人體熱平衡和工效有重要影響。4.1.2相對濕度4.1.3氣流速度定義指空氣流動的速度，單位為米/秒（m/s）。01測量儀器熱線風速儀、葉輪風速儀等。02測量意義氣流速度是影響人體對流散熱和蒸發散熱的重要因素，適當的氣流速度可以提高人體的熱舒適感。03定義指人體所處環境四周表面溫度的平均值，單位為攝氏度（℃）。4.1.4平均輻射溫度測量方法黑球溫度計測量后計算得出。測量意義平均輻射溫度是影響人體輻射散熱的重要因素，對人體熱平衡和工效有重要影響。在評估熱環境時，需要綜合考慮以上四個物理量的影響。084.2測量儀器干濕球溫度計用于測量空氣溫度和濕度，以確定熱環境的熱舒適度。風速計用于測量空氣流速，以了解熱環境中風的冷卻效果。熱流計用于測量物體表面的熱流量，以評估熱環境的輻射熱交換。4.2.1儀器類型測量儀器的精度和穩定性應滿足測試要求，確保測量結果的可靠性。準確性根據測試環境和目的選擇合適的測量儀器，確保測量結果的代表性。適用性測量儀器應便于攜帶和操作，以適應不同測試場所的需求。便攜性4.2.2儀器選擇原則4.2.3儀器使用注意事項使用前應仔細閱讀儀器說明書，了解儀器的性能和使用方法。01定期對儀器進行校準和維護，確保測量結果的準確性。02在使用過程中應注意保護儀器，避免損壞或影響測量結果。03測量范圍根據測試需求選擇合適的測量范圍，確保測量結果的有效性。精度要求根據測試標準和實際需求確定測量儀器的精度要求，以保證測量結果的準確性。4.2.4儀器測量范圍與精度095測量方法要求選用的測量儀器應具備高精度和穩定性，以確保測量結果的可靠性。準確性針對不同熱環境參數，應選用適當的測量儀器，如溫濕度計、風速儀等。適用性為了便于現場測量，儀器應具備便攜、易操作的特點。便攜性5.1測量儀器的選擇測量點應能代表所測環境的典型狀況，避免特殊位置或異常情況。代表性在多個測量點進行測量時，應確保各點之間具有相對均勻性，以反映整體環境狀況。均勻性為確保測量結果的可靠性，應在相同條件下進行多次測量。可重復性5.2測量點的確定校準與調試在進行測量前，應對儀器進行校準和調試，確保其處于正常工作狀態。避免干擾測量過程中應避免外界因素對測量結果產生干擾，如人員走動、門窗開關等。數據記錄與處理應詳細記錄測量數據，并進行必要的處理和分析，以得出準確的結論。0302015.3測量過程的要求儀器安全使用測量儀器時，應遵守相關安全規定，防止損壞或發生意外事故。015.4安全與防護措施人員防護在惡劣的熱環境中進行測量時，應采取必要的防護措施，確保人員安全與健康。02105.1一般原則量測儀器應符合相關標準和規范為確保測量結果的準確性，所選用的量測儀器必須符合國家或行業相關標準和規范的要求。定期校準與檢定量測儀器應定期進行校準和檢定，以確保其測量結果的準確性和可靠性。必要時，可采取在線校準等先進技術手段。5.1.1準確性原則根據實際需求選擇量測儀器在選擇量測儀器時，應充分考慮實際測試需求，包括測試環境、測試對象、測試精度等因素，以確保所選儀器能夠滿足測試要求。儀器的可操作性和易用性量測儀器的設計應考慮到操作人員的實際使用情況，具備良好的可操作性和易用性，以降低操作難度和提高工作效率。5.1.2適用性原則5.1.3安全性原則儀器的安全防護措施量測儀器應具備必要的安全防護措施，如過載保護、漏電保護等，以確保操作人員在使用過程中的安全。儀器的使用環境安全在選擇和使用量測儀器時，應充分考慮其使用環境的安全性，避免因環境因素導致儀器損壞或人員傷亡。5.1.4經濟性原則量測儀器的維護成本也是需要考慮的因素之一，包括維修費用、更換零部件的費用等。在選擇儀器時，應盡量選擇維護成本較低的儀器。儀器的維護成本在選擇量測儀器時，應綜合考慮其價格、性能、使用壽命等因素，選購具有較高性價比的儀器。儀器的性價比115.2與物體周圍空間物理量變化有關的要求030201溫度測量范圍應能覆蓋從-20℃至50℃的范圍，以適應不同環境下的溫度測量需求。溫度測量精度在標準條件下，測量精度應達到±0.5℃，以確保測量結果的準確性。溫度響應速度儀器應能快速響應溫度變化，以便及時捕捉環境中的溫度波動。5.2.1溫度變化要求濕度測量范圍相對濕度測量范圍應覆蓋0%至100%，以滿足各種濕度環境下的測量需求。5.2.2濕度變化要求濕度測量精度在標準條件下，相對濕度測量精度應達到±3%RH，以保證測量結果的可靠性。濕度響應速度濕度傳感器應能快速響應濕度變化，以準確反映環境中的濕度狀況。應能覆蓋從0至5m/s的范圍，以適應不同風速下的測量需求。氣流速度測量范圍5.2.3氣流速度變化要求在標準條件下，測量精度應達到±0.1m/s，以確保測量結果的準確性。氣流速度測量精度儀器應能快速響應氣流速度變化，以便及時捕捉環境中的風速波動。氣流速度響應時間光照強度測量儀器應具備光照強度測量功能，以適應不同光照條件下的測量需求。噪聲水平監測5.2.4其他物理量變化要求在需要監測噪聲水平的場合，儀器應具備噪聲測量功能，以評估環境噪聲對人類工效的影響。0102125.3與物理量隨時間變化有關的要求VS儀器應具備實時測量和記錄功能，確保能夠捕捉到環境參數隨時間的變化。數據更新頻率數據更新頻率應足夠高，以便準確反映環境參數的動態變化。實時測量5.3.1實時性要求儀器在長時間連續工作時，應保持良好的穩定性，確保測量數據的準確性和可靠性。長時間穩定性儀器應具備一定的抗干擾能力，以減少外部環境因素對測量結果的影響?？垢蓴_能力5.3.2穩定性要求儀器應具備自動記錄測量數據的功能，便于后續分析和處理。數據記錄儀器應具備一定的數據處理能力，如數據平滑、濾波等，以提高測量數據的準確性和可讀性。數據處理5.3.3數據記錄與處理要求5.3.4報警與預警功能要求（如適用）預警機制儀器可具備預警功能，當測量值接近報警閾值時提前發出預警，以便操作人員及時采取措施。報警設定對于關鍵環境參數，儀器應支持設定報警閾值，當測量值超出設定范圍時觸發報警。13附錄A(資料性附錄)空氣溫度的測量玻璃液體溫度計法使用玻璃液體溫度計，利用其內裝的測溫液體隨溫度改變而發生體積變化的原理，進行溫度測量。熱電偶測溫法利用熱電偶的溫差電效應，將溫度差轉換成電勢差，從而測量溫度。熱電阻測溫法利用導體或半導體的電阻值隨溫度變化的性質來測量溫度。測量方法玻璃液體溫度計常用的測溫儀器，由裝有測溫液體的玻璃溫包、毛細管和刻度標尺組成。熱電偶溫度計由兩種不同的導體或半導體材料焊接而成，當兩端溫度不同時，會產生熱電勢。熱電阻溫度計利用導體或半導體的電阻隨溫度變化的特性制成的測溫儀器。測量儀器測量注意事項溫度計應放置在測量環境的中心位置，避免受到外界熱源或冷源的影響。01在讀取溫度時，應等待溫度計穩定后再進行讀數，以確保準確性。02定期對溫度計進行校準，以保證其準確性和可靠性。03誤差分析環境誤差由于測量環境的不穩定或存在干擾因素造成的誤差，可通過改善測量環境和采取屏蔽措施來減小。儀器誤差由于儀器制造和安裝不當等原因造成的誤差，可通過校準和調整來減小。人為誤差由于觀測者的視覺誤差或操作不當等原因造成的誤差，可通過提高觀測者的技能水平和規范操作流程來減小。14附錄B(資料性附錄)平均輻射溫度的測量黑球溫度計法通過黑球溫度計測量環境四周對黑球表面的平均輻射熱，再換算成平均輻射溫度。輻射熱流計法利用輻射熱流計直接測量環境輻射熱流，然后通過計算得到平均輻射溫度。測量原理黑球溫度計用于測量黑球溫度，應選用響應速度快、穩定性好的儀器。輻射熱流計用于直接測量環境輻射熱流，應具備高靈敏度和寬測量范圍。測量儀器測量步驟01選擇合適的測量地點，避免陽光直射和其他熱源的干擾，確保儀器處于正常工作狀態。將黑球溫度計或輻射熱流計置于測量環境中，等待儀器穩定后記錄測量值。根據需要，可進行多次測量以提高準確性。根據測量原理和儀器特性，將測量值換算成平均輻射溫度。對于黑球溫度計法，還需考慮空氣溫度對黑球溫度的影響。0203準備工作測量過程數據處理注意事項定期對測量儀器進行校準，確保其準確性和可靠性。儀器校準注意測量環境的氣流、濕度等因素對測量結果的影響，必要時進行修正。環境條件在測量過程中，應注意儀器的安全防護，避免損壞或發生安全事故。安全防護01020315附錄C(資料性附錄)平面輻射溫度測量輻射測溫原理利用物體發射的輻射能量來測量其表面溫度，依據的是普朗克輻射定律和斯蒂芬-玻爾茲曼定律。平面輻射溫度定義指一個假設的等溫黑體平面的溫度，該黑體平面與所討論的真實輻射面的輻射出射度相同。測量原理紅外輻射溫度計用于測量物體表面發出的紅外輻射，并將其轉換為溫度值。01測量儀器輻射測量儀能夠測量物體發射的輻射能量，進而推算出其表面溫度。02測量方法通過移動測量儀器，對待測物體表面進行逐點掃描，獲取整個表面的溫度分布。掃描測量將測量儀器對準待測物體表面某一點，進行溫度測量。定點測量測量距離測量角度環境因素確保測量儀器與待測物體之間的距離適當，避免距離過遠導致測量誤差增大。盡量保持測量儀器與待測物體表面垂直，以減小測量誤差。注意消除或減小環境因素（如風速、濕度、太陽輻射等）對測量結果的影響。注意事項01020316附錄D(資料性附錄)空氣絕對濕度的測量絕對濕度指單位體積空氣中所含水蒸氣的質量，通常表示為g/m3。測量意義絕對濕度是熱環境中影響人體舒適度和工效的重要因素之一。絕對濕度定義飽和水汽壓在一定溫度下，空氣中水蒸氣達到飽和狀態時的壓力。干濕球溫度差利用干濕球溫度計測量空氣溫度與濕球溫度的差值，進而計算絕對濕度。測量原理測量儀器干濕球溫度計由干球溫度計和濕球溫度計組成，用于測量空氣溫度和濕球溫度。露點儀通過測量露點溫度來計算絕對濕度，適用于高精度測量。儀器準備測量操作環境條件記錄數據處理檢查干濕球溫度計或露點儀的完好性，確保其處于正常工作狀態。將干濕球溫度計或露點儀置于待測環境中，等待穩定后進行讀數記錄。記錄測量時的環境溫度、氣壓等參數。根據測量原理和公式計算絕對濕度值，并進行必要的數據修正和誤差分析。測量步驟17附錄E(資料性附錄)空氣速度測量測量原理基于多普勒效應，通過測量散射光的多普勒頻移來確定流體速度。激光多普勒測速儀利用熱線在流體中的散熱量與流速之間的關系來測量流速。熱線風速儀熱線風速儀由感應元件（熱線）、測量電路和信號處理電路組成，用于測量空氣流速。激光多普勒測速儀測量設備包括激光器、光學系統、光電檢測器和信號處理器，用于高精度測量流體速度。0102確定測量點和測量方向，安裝測量設備。根據設備說明書進行設備校準和調試。開始測量，記錄數據，并根據需要進行多次測量以獲取平均值。對測量數據進行處理和分析，得出空氣速度值。測量步驟在使用熱線風速儀時，應注意熱線的材料和直徑對測量結果的影響。測量過程中應避免外界干擾，如震動、電磁干擾等，以確保測量精度。激光多普勒測速儀在使用時，應確保激光束與流體流動方向垂直，以獲得準確的測量結果。定期對測量設備進行維護和校準，以保證設備的準確性和可靠性。注意事項18附錄F(資料性附錄)表面溫度測量測量原理熱電偶測溫原理利用兩種不同金屬導體組成的閉合回路中，當兩接觸點溫度不同時產生熱電勢的原理進行溫度測量。熱電阻測溫原理利用導體或半導體的電阻值隨溫度變化的性質來測量溫度。紅外測溫原理一切溫度高于絕對零度的物體都在不停地向周圍空間發出紅外輻射能量，紅外測溫儀通過測量物體發射的紅外輻射強度，并將其轉換成溫度值來顯示。熱電偶溫度計由熱電偶、連接導線及顯示儀表組成，常用于高溫測量。熱電阻溫度計由熱電阻、連接導線和顯示儀表組成，常用于中低溫測量。紅外測溫儀由光學系統、光電探測器、信號放大器及顯示輸出等部分組成，可實現非接觸式快速測溫。測量儀器VS將溫度傳感器直接與被測物體表面接觸，通過傳感器感受被測物體的溫度并轉換成可用輸出信號，常用于穩態或緩慢變化的溫度場測量。非接觸式測量通過接收被測物體發出的紅外輻射能量來確定其溫度，無需與被測物體直接接觸，常用于動態或瞬態溫度場測量。接觸式測量測量方法在進行表面溫度測量時，應確保測量儀器與被測物體表面之間的熱接觸良好，以減小測量誤差。