СПОСОБ АКУСТИЧЕСКОЙ КВАЛИМЕТРИИ СРЕДСТВ КОЛЛЕКТИВНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ШУМА Российский патент 2017 года по МПК A61B5/12 

Изобретение относится к области безопасности жизнедеятельности человека, а более конкретно к обеспечению защиты человека от шума, и может быть использовано при выборе и испытаниях средств коллективной защиты от шума (СКЗ), а также при обосновании предложений по их совершенствованию.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ оценки акустической эффективности средств индивидуальной защиты человека от шума (патент на изобретение RU №2518985), в соответствии с которым включают измерение уровней звукового давления для каждой нормируемой октавной частоты с определением максимальных величин уровней звукового давления для каждой нормируемой октавной частоты с последующим расчетом показателей акустической эффективности, отличающийся тем, что измерение звукового давления осуществляют на рабочих местах специалистов, для которых предназначено средство индивидуальной защиты, и на основе разностей между требуемым и обеспечиваемым значением воздушной (для шумозащитных наушников) и костной (для шумозащитных шлемов) проводимости, рассчитывают показатели акустической эффективности в виде коэффициента защиты для шумозащитных наушников по формуле , коэффициента защиты для шумозащитного шлема по формуле и коэффициента защиты для шумозащитного шлема с шумозащитными наушниками по формуле где n - количество используемых октавных полос, - разность между требуемым и обеспечиваемым шумозащитными наушниками значениями воздушной проводимости для каждой нормируемой октавной частоты, - разность между требуемым и обеспечиваемым шумозащитным шлемом значениями костной проводимости для каждой нормируемой октавной частоты; по полученным расчетным величинам осуществляют оценку акустической эффективности, при этом более высокое значение коэффициента защиты соответствует более высокой акустической эффективности средства индивидуальной защиты человека от шума.

Способ позволяет оценить акустическую эффективность средств индивидуальной защиты человека от шума во всем диапазоне частот, заданном санитарными нормами. Однако он неприменим для акустической квалиметрии СКЗ, поскольку не учитывает ряд ее существенных характеристик, в частности особенности акустической обстановки внутри СКЗ.

Технической задачей предлагаемого изобретения является обеспечение акустической квалиметрии любых образцов средств коллективной защиты от шума, что имеет существенное значение для обеспечения высокой работоспособности и надежности профессиональной деятельности специалистов, их использующих.

Достигаемый технический результат заключается в обеспечении возможности акустической квалиметрии средств коллективной защиты от шума на основании определения объективных оценок информативных характеристик.

Указанный технический результат достигается тем, что по результатам тональной аудиометрии специалистов, применяющих средство коллективной защиты до и после рабочей смены и измерений звукового давления внутри средства коллективной защиты в течение рабочей смены, определяют объективные характеристики:

эффективность защиты от шума октавной частоты 125 Гц (x₁ - доля специалистов, у которых не выявлено снижение порогов слуха на октавной частоте 125 Гц после смены по сравнению с этими величинами, зарегистрированными до рабочей смены),

эффективность защиты от шума октавной частоты 250 Гц (х₂ - доля специалистов, у которых не выявлено снижение порогов слуха на октавной частоте 250 Гц после смены по сравнению с этими величинами, зарегистрированными до рабочей смены),

эффективность защиты от шума октавной частоты 500 Гц (х₃ - доля специалистов, у которых не выявлено снижение порогов слуха на октавной частоте 500 Гц после смены по сравнению с этими величинами, зарегистрированными до рабочей смены),

эффективность защиты от шума октавной частоты 1000 Гц (х₄ - доля специалистов, у которых не выявлено снижение порогов слуха на октавной частоте 1000 Гц после смены по сравнению с этими величинами, зарегистрированными до рабочей смены),

эффективность защиты от шума октавной частоты 2000 Гц (х₅ - доля специалистов, у которых не выявлено снижение порогов слуха на октавной частоте 2000 Гц после смены по сравнению с этими величинами, зарегистрированными до рабочей смены),

эффективность защиты от шума октавной частоты 4000 Гц (х₆ - доля специалистов, у которых не выявлено снижение порогов слуха на октавной частоте 4000 Гц после смены по сравнению с этими величинами, зарегистрированными до рабочей смены),

эффективность защиты от шума октавной частоты 8000 Гц (х₇ - доля специалистов, у которых не выявлено снижение порогов слуха на октавной частоте 8000 Гц после смены по сравнению с этими величинами, зарегистрированными до рабочей смены),

превышение максимальным уровнем звукового давления, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри средства коллективной защиты на октавной частоте 31,5 Гц предельно допустимого уровня, установленного нормативными документами (x₈=1, если превышение отсутствует, и x₈=0, если превышение имеется);

превышение максимальным уровнем звукового давления, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри средства коллективной защиты на октавной частоте 63 Гц предельно допустимого уровня, установленного нормативными документами (x₉=1, если превышение отсутствует, и х₉=0, если превышение имеется);

превышение максимальным уровнем звукового давления, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри средства коллективной защиты на октавной частоте 125 Гц предельно допустимого уровня, установленного нормативными документами (x₁₀=1, если превышение отсутствует, и x₁₀=0, если превышение имеется);

превышение максимальным уровнем звукового давления, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри средства коллективной защиты на октавной частоте 250 Гц предельно допустимого уровня, установленного нормативными документами (х₁₁=1, если превышение отсутствует, и x₁₁=0, если превышение имеется);

превышение максимальным уровнем звукового давления, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри средства коллективной защиты на октавной частоте 500 Гц предельно допустимого уровня, установленного нормативными документами (x₁₂=1, если превышение отсутствует, и x₁₂=0, если превышение имеется);

превышение максимальным уровнем звукового давления, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри средства коллективной защиты на октавной частоте 1000 Гц предельно допустимого уровня, установленного нормативными документами (x₁₃=l, если превышение отсутствует, и х₁₃=0), если превышение имеется);

превышение максимальным уровнем звукового давления, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри средства коллективной защиты на октавной частоте 2000 Гц предельно допустимого уровня, установленного нормативными документами (х₁₄=1, если превышение отсутствует, и х₁₄=0, если превышение имеется);

превышение максимальным уровнем звукового давления, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри средства коллективной защиты на октавной частоте 4000 Гц предельно допустимого уровня, установленного нормативными документами (x₁₅=1, если превышение отсутствует, и х₁₅=0, если превышение имеется);

превышение максимальным уровнем звукового давления, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри средства коллективной защиты на октавной частоте 8000 Гц предельно допустимого уровня, установленного нормативными документами (x₁₆=1, если превышение отсутствует, и x₁₆=0, если превышение имеется);

на основании которых рассчитывают коэффициент акустической эффективности средства коллективной защиты от шума КАЕ = 4x₁+4х₂+3x₃+5х₄+7x₅+10х₆+7х₇+5x₈+3x₉+3х₁₀+5x₁₁+7x₁₂+10x₁₃+7x₁₄+5x₁₅+3x₁₆, по величине которого акустическую эффективность средства коллективной защиты от шума оценивают как низкую (КАЕ<40); удовлетворительную (40≤КАЕ<70), хорошую (70≤КАЕ<90) или отличную (КАЕ≥90).

Отметим, что знаки «<» и «>» означают, что значение слева (справа) от них не входит в диапазон, устанавливаемый неравенством, а соответственно, знаки «≤» и «≥» означают, что значение слева (справа) от них входит в диапазон, устанавливаемый неравенством, то есть значению КАЕ=40 соответствует удовлетворительная, значению КАЕ=70 - хорошая, а значению КАЕ=90 - отличная акустическая эффективность средства коллективной защиты от шума.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

1) До начала рабочей смены специалисты, которые привлекаются к акустической квалиметрии СКЗ, прибывают в медицинский пункт, где в течение 5 минут каждому из них проводится тональная аудиометрия с целью определения порогов слуха на октавных частотах 125 Гц, 250 Гц, 500 Гц, 1000 Гц, 2000 Гц, 4000 Гц и 8000 Гц.

2) Перед началом рабочей смены проводят инструктаж по особенностям правильной эксплуатации СКЗ, а в течение рабочей смены контролируют правильность эксплуатации СКЗ специалистами.

3) В течение рабочей смены по результатам акустических измерений определяют максимальные уровни звукового давления (УЗД) для октавных частот 31,5 Гц, 63 Гц, 125 Гц, 250 Гц, 500 Гц, 1000 Гц, 2000 Гц, 4000 Гц, 8000 Гц. При этом шумомер устанавливают так, чтобы он не находился напротив входной двери в СКЗ и в то же время внутри сферы радиусом 1 м, в центре которой находится измерительный микрофон шумомера, и не было предметов, искажающих звуковое поле.

4) Непосредственно после окончания рабочей смены специалисты, которые привлекаются к акустической квалиметрии, прибывают в медицинский пункт, где каждому из них проводится тональная аудиометрия.

5) Исследования проводят в течение одного или нескольких дней (до получения необходимого массива информации): до и после завершения каждой рабочей смены выполняют пункты 1 и 4, во время рабочей смены выполняют пункт 3.

6) По завершении исследования обобщают полученные результаты и рассчитывают коэффициент акустической эффективности СКЗ, для чего:

6.1) по результатам тональной аудиометрии определяют:

- долю специалистов, у которых использование противошумных наушников не привело к снижению порогов слуха на октавной частоте 125 Гц (x₁),

- долю специалистов, у которых использование противошумных наушников не привело к снижению порогов слуха на октавной частоте 250 Гц (х₂),

- долю специалистов, у которых использование противошумных наушников не привело к снижению порогов слуха на октавной частоте 500 Гц (x₃),

- долю специалистов, у которых использование противошумных наушников не привело к снижению порогов слуха на октавной частоте 1000 Гц (x₄),

- долю специалистов, у которых использование противошумных наушников не привело к снижению порогов слуха на октавной частоте 2000 Гц (x₅),

- долю специалистов, у которых использование противошумных наушников не привело к снижению порогов слуха на октавной частоте 4000 Гц (x₆),

- долю специалистов, у которых использование противошумных наушников не привело к снижению порогов слуха на октавной частоте 8000 Гц (x₇),

6.2) по результатам акустических измерений внутри СКЗ определяют:

- превышение максимальным уровнем звукового давления УЗД, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри СКЗ на октавной частоте 31,5 Гц, предельно допустимого значения (ПДУ), установленного нормативными документами (x₈=1, если превышение отсутствует, и x₈=0, если превышение имеется) - таким нормативным документом в Российской Федерации в настоящее время являются Санитарные нормы CH 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки»;

- превышение максимальным УЗД, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри СКЗ на октавной частоте 63 Гц, ПДУ, установленного нормативными документами (x₉=1, если превышение отсутствует, и х₉=0, если превышение имеется);

- превышение максимальным УЗД, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри СКЗ на октавной частоте 125 Гц, ПДУ, установленного нормативными документами (x₁₀=1, если превышение отсутствует, и x₁₀=0, если превышение имеется);

- превышение максимальным УЗД, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри СКЗ на октавной частоте 250 Гц, ПДУ, установленного нормативными документами (x₁₁=1, если превышение отсутствует, и x₁₁=0, если превышение имеется);

- превышение максимальным УЗД, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри СКЗ на октавной частоте 500 Гц, ПДУ, установленного нормативными документами (x₁₂=1, если превышение отсутствует, и x₁₂=0, если превышение имеется);

- превышение максимальным УЗД, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри СКЗ на октавной частоте 1000 Гц, ПДУ, установленного нормативными документами (х₁₃=1, если превышение отсутствует, и x₁₃=0, если превышение имеется);

- превышение максимальным УЗД, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри СКЗ на октавной частоте 2000 Гц, ПДУ, установленного нормативными документами (x₁₄=1, если превышение отсутствует, и x₁₄=0, если превышение имеется);

- превышение максимальным УЗД, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри СКЗ на октавной частоте 4000 Гц, ПДУ, установленного нормативными документами (х₁₅=1, если превышение отсутствует, и x₁₅=0, если превышение имеется);

- превышение максимальным УЗД, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри СКЗ на октавной частоте 8000 Гц, ПДУ, установленного нормативными документами (x₁₆=1, если превышение отсутствует, и x₁₆=0, если превышение имеется);

6.3) на основе полученных оценок рассчитывают коэффициент акустической эффективности средства коллективной защиты от шума КАЕ=4х₁+4х₂+3х₃+5х₄+7х₅+10х₆+7х₇+5x₈+3х₉+3x₁₀+5х₁₁+7х₁₂+10х₁₃+7х₁₄+5х₁₅+3х₁₆,

5.7) по рассчитанной величине коэффициента акустической эффективности СКЗ его акустическую эффективность оценивают как низкую (КАЕ<40); удовлетворительную (40≤КАЕ<70), хорошую (70≤КАЕ<90) или отличную (КАЕ≥90).

Разработанный способ можно применять для определения акустической эффективности любых образцов СКЗ, предназначенных для любых социо-профессиональных групп населения, жизнедеятельность которых осуществляется в условиях воздействия шума.

Пример реализации способа

Необходимо провести акустическую квалиметрию трех вариантов СКЗ, обладающих, согласно паспортам, одинаковыми защитными характеристиками и имеющих одинаковую стоимость, в интересах выбора СКЗ для использования авиационными техниками, обеспечивающими гонку авиационных двигателей.

1) Определена группа из 10 авиационных техников, которые будут задействованы в акустической квалиметрии СКЗ.

2) Образцы СКЗ, акустическую квалиметрию которых нужно провести, устанавливались на грунтовой площадке вблизи от места гонки двигателей. С авиационными техниками проведен инструктаж по особенностям эксплуатации СКЗ и особенностям их квалиметрии (на что нужно обратить внимание при эксплуатации СКЗ). Исследования каждого СКЗ проводились последовательно, каждый образец СКЗ эксплуатировался в течение трех рабочих смен, в течение которых 50 раз (в различное время рабочих смен) сертифицированными поверенными шумомерами регистрировали УЗД внутри СКЗ, контролируя правильность расположения измерительного микрофона.

3) До рабочей смены специалисты, участвующие в акустической квалиметрии, направлялись в медицинский пункт, где им проводилась тональная аудиометрия с целью определения порогов слуха на октавных частотах 125 Гц, 250 Гц, 500 Гц, 1000 Гц, 2000 Гц, 4000 Гц и 8000 Гц. В течение рабочей смены правильность эксплуатации образца СКЗ специалистами контролировалась представителями организации-производителя СКЗ.

4) Непосредственно после окончания рабочей смены специалисты, которые привлекались к акустической квалиметрии СКЗ, прибывали в медицинский пункт, где каждому из них проводилась тональная аудиометрия.

5) По завершении исследования полученные результаты обобщены и обработаны (табл. 1 - Результаты акустической квалиметрии СКЗ).

6) Акустическую эффективность первого и второго образцов СКЗ следует оценить как удовлетворительную (40≤КАЕ=68,5<70; 40≤КАЕ=61,2<70;), а третьего образца СКЗ - как хорошую (70≤КАЕ=76,1<90)

Описанный способ акустической квалиметрии СКЗ верифицирован при проведении экспериментальных исследований СКЗ инженерно-технического состава Военно-воздушных сил от авиационного шума и нашел применение в практике.

Изобретение относится к области безопасности жизнедеятельности человека, а более конкретно к обеспечению защиты человека от шума. По результатам тональной аудиометрии специалистов, применяющих средство коллективной защиты до и после рабочей смены и измерений звукового давления внутри средства коллективной защиты в течение рабочей смены определяют объективные характеристики: эффективность защиты от шума октавной частоты 125 Гц, 250 Гц, 500 Гц, 1000 Гц , 2000 Гц 4000 Гц, 8000 Гц; превышение максимальным уровнем звукового давления, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри средства коллективной защиты на октавной частоте предельно допустимого уровня, установленного нормативными документами 31,5 Гц, 63 Гц, 125 Гц, 250 Гц, 500 Гц, 1000 Гц, 2000 Гц, 4000 Гц, 8000 Гц. На основании полученных данных рассчитывают коэффициент акустической эффективности средства коллективной защиты от шума по математической формуле. В зависимости от полученного значения акустическую эффективность средства коллективной защиты от шума оценивают как низкую, удовлетворительную, хорошую или отличную. Способ позволяет обеспечить возможность акустической квалиметрии средств коллективной защиты от шума за счет определения объективных оценок информативных характеристик. 1 табл., 1 пр.

Способ акустической квалиметрии средства коллективной защиты от шума, включающий определение по результатам тональной аудиометрии специалистов, применяющих средство коллективной защиты, до и после рабочей смены и измерений звукового давления внутри средства коллективной защиты в течение рабочей смены объективных характеристик:

эффективность защиты от шума октавной частоты 125 Гц: х₁ - доля специалистов, у которых не выявлено снижение порогов слуха на октавной частоте 125 Гц после смены по сравнению с этими величинами, зарегистрированными до рабочей смены;

эффективность защиты от шума октавной частоты 250 Гц: х₂ - доля специалистов, у которых не выявлено снижение порогов слуха на октавной частоте 250 Гц после смены по сравнению с этими величинами, зарегистрированными до рабочей смены;

эффективность защиты от шума октавной частоты 500 Гц: х₃ - доля специалистов, у которых не выявлено снижение порогов слуха на октавной частоте 500 Гц после смены по сравнению с этими величинами, зарегистрированными до рабочей смены;

эффективность защиты от шума октавной частоты 1000 Гц: х₄ - доля специалистов, у которых не выявлено снижение порогов слуха на октавной частоте 1000 Гц после смены по сравнению с этими величинами, зарегистрированными до рабочей смены;

эффективность защиты от шума октавной частоты 2000 Гц: х₅ - доля специалистов, у которых не выявлено снижение порогов слуха на октавной частоте 2000 Гц после смены по сравнению с этими величинами, зарегистрированными до рабочей смены;

эффективность защиты от шума октавной частоты 4000 Гц: х₆ - доля специалистов, у которых не выявлено снижение порогов слуха на октавной частоте 4000 Гц после смены по сравнению с этими величинами, зарегистрированными до рабочей смены;

эффективность защиты от шума октавной частоты 8000 Гц: х₇ - доля специалистов, у которых не выявлено снижение порогов слуха на октавной частоте 8000 Гц после смены по сравнению с этими величинами, зарегистрированными до рабочей смены;

превышение максимальным уровнем звукового давления, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри средства коллективной защиты на октавной частоте 31,5 Гц предельно допустимого уровня, установленного нормативными документами: х₈=1, если превышение отсутствует, и х₈=0, если превышение имеется;

превышение максимальным уровнем звукового давления, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри средства коллективной защиты на октавной частоте 63 Гц предельно допустимого уровня, установленного нормативными документами: х₉=1, если превышение отсутствует, и х₉=0, если превышение имеется;

превышение максимальным уровнем звукового давления, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри средства коллективной защиты на октавной частоте 125 Гц предельно допустимого уровня, установленного нормативными документами: х₁₀=1, если превышение отсутствует, и х₁₀=0, если превышение имеется;

превышение максимальным уровнем звукового давления, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри средства коллективной защиты на октавной частоте 250 Гц предельно допустимого уровня, установленного нормативными документами: х₁₁=1, если превышение отсутствует и х₁₁=0, если превышение имеется;

превышение максимальным уровнем звукового давления, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри средства коллективной защиты на октавной частоте 500 Гц предельно допустимого уровня, установленного нормативными документами: х₁₂=1, если превышение отсутствует, и х₁₂=0, если превышение имеется;

превышение максимальным уровнем звукового давления, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри средства коллективной защиты на октавной частоте 1000 Гц предельно допустимого уровня, установленного нормативными документами: х₁₃=1, если превышение отсутствует, и x₁₃=0, если превышение имеется;

превышение максимальным уровнем звукового давления, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри средства коллективной защиты на октавной частоте 2000 Гц предельно допустимого уровня, установленного нормативными документами: х₁₄=1, если превышение отсутствует, и х₁₄=0, если превышение имеется;

превышение максимальным уровнем звукового давления, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри средства коллективной защиты на октавной частоте 4000 Гц предельно допустимого уровня, установленного нормативными документами: х₁₅=1, если превышение отсутствует, и х₁₅=0, если превышение имеется;

превышение максимальным уровнем звукового давления, зарегистрированным в течение рабочей смены внутри средства коллективной защиты на октавной частоте 8000 Гц предельно допустимого уровня, установленного нормативными документами: х₁₆=1, если превышение отсутствует, и х₁₆=0, если превышение имеется,

на основании которых рассчитывают коэффициент акустической эффективности средства коллективной защиты от шума KAE=4x₁+4x₂+3х₃+5х₄+7х₅+10х₆+7х₇+5х₈+3х₉+3х₁₀+5х₁₁+7х₁₂+10х₁₃+7х₁₄+5х₁₅₊3х₁₆, по величине которого акустическую эффективность средства коллективной защиты от шума оценивают как низкую, если КАЕ<40; удовлетворительную, если 40≤KAE<70; хорошую, если 70≤KAE<90 или отличную, если KAE≥90.