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中圖分類號:O434.11 文獻標識碼:A
引言
隨著現代科技的高速發展,一種看不見、摸不著的污染源日益受到各界的關注,這就是被人們稱為“隱形殺手”的電磁輻射(包括光波輻射)。今天,越來越多的電子、電氣設備的投入使用使得各種頻率、不同能量的電磁波充斥著地球的每一個角落乃至更加廣闊的宇宙空間。 除對人體外,對重要的儀器或物體也有不可忽視的破壞作用。電磁干擾就是其中一種,是指無用電磁信號或電磁騷動對有用電磁信號的接收產生不良影響的現象。如今電子產品數量的急劇增加,而且電子線路和組件的日益微型化、集成化,所以這些元器件之間相互影響、相互干擾,導致各自的使用性能變差,可靠性下降。尤其是對精密儀器、航空航天系統、導航設備、科學測量、醫療保健等重要系統的潛在危害[1],嚴重時甚至會引發重大事故。另外,隨著電子器件和游客數量的日益增多,參展文物也要謹防電磁輻射對他們的加速破壞。
文物是民族文化的靈魂,是祖先寶貴的遺存,具有很高的歷史、藝術、科學價值。一方面,隨著經濟的發展,越來越多的收藏者們開始重視文物的作用,其歷史文化價值得以凸顯;另一方面,隨著時間的推移、年代的延續,作為物質的文物,都會因時壽而老化,對藝術品造成不可逆轉的破壞。然而,文物一旦損毀、消亡,附著其身的文化、歷史內涵也就不復存在了,這不僅影響文物的觀賞效果,而且會給國家帶來難以估量的損失。因而保護好文物,就顯得非常重要。
歸納起來,影響文物安全的主要問題是環境和操作,以下就現代電磁輻射(包括光波輻射)對文物的潛在破壞及防護措施做一簡單介紹。
1電磁輻射對文物保護環境的影響
當文物受到電磁輻射時,文物內部組成分子會隨著電磁場的轉換快速運動,使溫度升高。溫度本身對文物的影響主要體現在環境溫差較大時的“熱脹冷縮”,對于一些精密的文物,電磁輻射會改變文物恒溫保存的環境,致使文物發生形狀上的微小變化,最終導致文物的破損。如絲綢文物由于溫度的改變會引起纖維頻繁的膨脹與收縮,使絲纖維組織受到破環,引起絲纖維強度降低,產生絲纖維的斷裂,導致絲織品脆化并損壞[2]。同時,當溫度與環境中的濕度、光照、氧氣、微生物等環境因素共同作用時,溫度在后續反應中具有加速化學發應的作用。根據范特霍夫(Van’t Hoff)近似規則,對一般反應,溫度每升高10℃,反應速率增加到原來的2-4倍。對于紙質文物,溫度升高5℃,變質速率就會增加二倍,而且容易導致紙質文物變黃、發脆。另外,值得注意的是,溫度變化會引起相對濕度的變化,也會對文物產生影響。
1.1 展館內電子器件對文物的危害
文物展館內的許多文物屬于國寶,對它們的保護措施是十分周密和完善的。因此展館內安全防范系統必不可少,入侵報警、電視監控、出入口控制、實體防護裝置等。然而這些電磁器件必然會帶來電磁輻射,例如在安全防范領域,閉路電視監控系統(CCTV SYSTEM)的地位舉足輕重,它可以即時地傳送活動圖像信息,值班人員通過遙控裝置可以實現對現場大范圍的觀察和近距離的特寫。這種設備通常采用紅外技術,而紅外是一種具有強熱作用的放射線,照射到文物上,如果熱量不能及時散發,會造成文物表面溫度的升高,同時紅外輻射引起局部熱效應,使得輻照物體附近相對濕度發生變化,從而導致文物的收縮、變形或開裂。
隨著電子系統發展進程的加快,一些貴重的文物通常存放于電子防潮柜或是電子元器件儲存柜中。同時在很多文物展館中,為滿足游客對高水平講解服務的需求,很多展館已經采用了無線設備進行講解,這些電子器件以及類似廣播的無線設備無疑也造成了電磁輻射污染。
1.2 游客手機、相機對文物的危害
當今社會手機已經成為了每人必備的通訊工具,游客在觀看館內的展品時,隨身攜帶的手機等帶電子產品也會對文物造成潛在的危害,手機產生的電磁波主要分布在800-2200MHz,國際非電離輻射防護委員會(ICNIRP)的相關資料表明,該頻段的電磁波以熱效應為主[3],可能會引起文物溫度的升高和有機材料文物局部組織過熱。雖然手機的輻射量很小,但是由于手機使用人群廣、接觸時間長,會造成損害的積累效應。
由于光輻射會對文物的保護造成傷害(在后面會介紹到),往往展廳的燈光都是較暗的,當游客對文物進行拍照時所使用的閃光燈,也會對文物帶來嚴重的損壞。特別是植物染料染色的文物制品,對光的作用十分敏感,容易發生褪色、變色的現象。而且即使是礦物顏料染色的文物,對于光照也是敏感的,頻繁的光照也會令其發生色彩上的變化[4]。有些礦物顏料在光照情況下還會發生分子結構的變化,從而引起色彩改變[5]。
閃光燈發出的光線中含紫外線的成分很少,卻含有較多的紅外線能量。因此閃光燈照射對文物的破壞作用主要是由紅外線引起的。文物被紅外光輻射,使其被照表面和內部急劇升溫,隨之產生內應力,而出現翹曲、龜裂等現象[6]。同時光線的損害作用是積累性的,照射時間愈長,光照度愈高,對光敏文物的損害愈大。閃光燈對有機文物的破壞作用是漸進的,光照停止其破壞作用仍繼續,即使閃光燈瞬間性的曝光時間很短,為1/3峰值持續期,其損壞程度仍很嚴重。
此外閃光燈光譜中的紅外線具有加熱作用,是造成白色的紙質文物變黃、染色絲綢褪色的主要原因,也是對絲纖維產生破壞作用的罪魁禍首。因此,在觀看書畫、絲織品、木質等有機質文物的時候,請勿拍照。
2 光輻射對文物保護環境的影響
光是一種能引起視覺感應的電視波,根據光源不同,可分為自然光和人工光兩種。在博物館,盡管光對于人們研究、參觀是必不可少的,但對于文物保存卻是有害的,其中以紫外線的威脅最大。而光學輻射是輻射的重要組成部分,也是與文物接觸最密切的輻射波段。光學輻射的直接危害是指紫外線、可見光、紅外光輻射對文物的材質,主要是對文物表面和色澤造成的傷害。
2.1 紫外線輻射
光是一種電磁波,波長小于 400nm 的光稱為紫外光。日光中有大量紫外光,經過大氣層中臭氧吸收后,照射到地面的紫外線約占地球表面日光的5%,而白熾燈中的紫外線通常為輸入能的0.1%[7]。
紫外線是引起光化學反應最主要的光學輻射,由紫外線照射而引發的各種物質的光化反應主要是針對有機物而言。當有機質文物受到紫外線輻射時,其分子鏈被打斷,在潮濕環境中紫外線還可分解空氣中的氧,使其成為游離態,引起一些系列光氧化反應。其結果是造成文物材料分子結構的變化,例如分子間構型的變化從而產生交聯、分子量變小等。同時,還有表現在物理方面的變化: 一是外觀上的變化,如失去光澤、變色 (泛黃) 、褪色、出現斑點、龜裂、形變等;二是機械性能的改變,主要是強度、耐折度等性能的下降;三是物理性質的變化,例如吸濕性、透光性等可能發生程度不同的改變[8]。
2.2 可見光輻射
雖然紫外線對文物的外觀、色澤以及物理機械性能危害較大,但紫外線的含量畢竟很少,與紫外線相比,可見光的能量雖然較低,但由于含量多其能量大大超過紫外光,可見光對文物的破壞同樣值得重視。
光的能量與波長有著直接的關系,通常波長愈短其能量愈高。可見光的照射都對文物的染料分子具有破壞作用。當染料分子受到照射時,它的結構就會發生變化,甚至造成雙鍵斷裂,使整個分子分解,導致紡織品上的顏色發生改變。所以對于那些對光非常敏感的染料、顏料,雖然保護其免收紫外光輻射是及其重要的,但更要考慮可見光輻射對其的影響[9]。而且可見光是光源中的主要部分,可見光對文物的作用時間長,光熱老化的破壞作用存在累積效應,因此可見光也應該控制在一個合理的水平上。
2.3 紅外線輻射
通常將波長比可見光輻射波長長的光學輻射稱之為紅外輻射。紅外的能量較低,一般不能誘導光化學反應,其主要危害在于紅外的熱輻射作用導致文物局部溫度的升高,加速某些光化學的反應速度。由于大多數文物表面不透光,所以光的主要作用是使表面變質[10],往往會引起石質文物表面的酥化、變形等。而對于很多文物(例如石質文物來說),其表面是最具文物價值的珍貴記錄[11]。為保護文物這一人類共同的財富,博物館照明設計時應較好的控制紅外輻射。
此外紅外線的加熱作用,會導致被照文物表面及內部溫度快速上升,引起相對濕度的變化,可能會造成文物展品出現翹曲、龜裂等現象。
3 相關防護措施
文物是一個民族的文化的象征,有效保護、合理利用文物,不僅有利于繼承和弘揚民族優秀傳統文化,激發廣大人民群眾的民族自豪感,而且對于推動科學技術以及當地經濟的發展,都具有重要的意義。因此保護文物免受保存環境的影響顯得尤為重要。
3.1 基于電子器件及人為因素影響的防護措施
首先,文物保存的電子元器件儲存柜要減小電磁輻射,其本身的電磁輻射值要符合國際IEC62233的標準,文物展柜的玻璃可以采用具有吸波效果的電磁屏蔽玻璃,也可以鋪設金屬絲網以防止電磁輻射對文物造成的損傷。
其次,在文物展館內盡量少用電子產品,以減少輻射。在館內應禁止游客接打電話,可以降低電磁輻射對文物造成傷害的積累效應。
最后,對光照十分敏感而脆弱的文物,不得使用閃光燈拍照,可以在暗室內以弱燈光照明,延長曝光時間進行拍照。即使是對光不敏感的文物,拍照時閃光間隔時間也應該盡量延長,避免頻繁拍照。
3.2 避免光輻射對文物造成影響的有效措施
前文已經介紹光對所有有機材料文物具有破壞作用,引起文物表面變質并加速這種變質反應。光對文物的危害主要表現在會使書畫、古籍等紙質文物及絲絹文物酥化、變色,也會使陶瓷、壁畫等文物的色澤淡去等等。因此防光、避光是文物保護的有效措施。但文物作為人類歷史文化的見證,又不可避免地要進行各種展出活動,處理好保護文物與利用文物之間的矛盾關系是解決光輻射造成的影響的關鍵所在。
在保護文物的前提下,參展文物要令游客看得清楚、看得舒適,首先要進行光源的選擇。由于自然光中紫外線的含量較大,所以博物館內盡量選擇方便控制的人工光源。對于不同材質、不同特性、不同年代的文物,應做不同的光照調整,以達到或真正起到保護好文物的作用和實效。在滿足游客正常觀賞文物的同時,盡量降低展品的照度,根據《博物館照明設計規范》,陳列室展品內對光特別敏感、中等敏感以及不敏感的文物展品所規定的陳列照明水平分別為50lx,150lx,300lx[12]。此外,在照度確定的前提下,減少光照時間可以有效保護文物。博物館藏品庫房可以只有在工作需要時照明,展廳只有在開放時照明,當游客較少時,在沒有游客參觀的區域可降低光源照度。
光線垂直照射對文物的危害最大。使用光源照射文物時,應選取≥45度角入射,這樣既有利于文物的保護,又有利于游客觀看,而且偏光觀賞文物還能保證展品的顏色不失真[2]。
結論
文物具有著豐富的歷史價值、社會價值和藝術價值,體現著中華民族悠久的歷史和燦爛的文化。本文分析了電磁輻射對文物的破壞機理以及常見典型電子器件對文物造成的傷害,并且闡述了針對電磁輻射造成傷害的有效防護措施,在有效保護和合理利用文物方面開辟了新的思路。
參考文獻
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電磁輻射來了
電磁波的頻率單位是赫茲(Hz),但你永遠都不可能親眼目睹這個“隱形殺手”,它無色無味無形。當電磁波的磁場震蕩頻率超過10萬赫茲的時候,就會對人體構成潛在威脅。因為電磁輻射是一種累積傷害,根本無法查出受害者是由哪一件電器或什么時候開始受到輻射的。
不過,根據國際電器行業標準,電器離廠時,都要經過合格的電磁輻射防護檢驗,但如果我們在家里把許多電器都集中放置,并且經常同時使用,那就會有暴露在超劑量輻射里的危險。
自從不久前證實手機擁有比較嚴重的電磁輻射以來,泰國當局已經禁止小孩使用手提電話;美國聯邦健康協會規定:不允許一個家庭同時使用三種或擺設三種以上的家用電器;英國當局正考慮設立一種“電器家用稅”:即任何家庭在使用電器時產生過量輻射時必須征收“防護稅”,以維護每個家庭的健康環境。
電磁輻射對人體的不良影響
電磁輻射無色無味無形,可以穿透包括人體在內的多種物質。各種家用電器、電子設備、辦公自動化設備、移動通訊設備等電器裝置只要處于操作使用狀態,它的周圍就會存在電磁輻射。研究證實,電磁波會影響腦部神經系統,使腦下松果體生產褪黑色素的速度放慢,影響正常睡眠。電磁波還可以傷害細胞膜,干擾激素,影響兒童發育,導致女性經期紊亂,男性減退。電磁波對眼睛也有明顯損害,它會使眼睛的晶體混濁,造成電磁波白內障。譬如說電腦,在啟動后會產生電磁輻射,幸好絕大部分的x射線會被屏幕上原有的玻璃罩所吸收,真正能漏出而又對人體有害的劑量非常小。但電腦周圍所產生的特低頻電磁場,卻會對胚胎產生不良影響,長時間暴露其中,有可能干擾到胚胎的正常發育,嚴重的甚至會造成流產。因此,假如辦公室里電腦太多并且面對電腦時間過久,應該經常開窗通風換氣,使空氣中的正離子疏散出去。
電磁輻射對人體的不良影響是多方面多層次的。例如,電磁波還會影響及破壞人體原有的電磁發生異變。這會干擾人體的生物鐘,導致生態平衡出現混亂,自主神經功能失調,如出現頭痛、乏力、疲倦、激動、記憶力衰退、注意力不集中、皮膚發熱、脫發、心悸、心律失常、血壓失常等癥狀。
超量電磁波嚴重危害健康
據專家介紹,長期處于高電磁輻射環境下,可能會對人體健康產生以下影響:
1.對心血管系統的影響,表現為心悸、失眠、部分女性經期紊亂、心動過緩、心搏血量減少、竇性心律不齊、白細胞減少、免疫功能下降等。
2.對視覺系統的影響,表現為視力下降、引起白內障等。
3.對生殖系統的影響,表現為降低、男子精于質量降低,使孕婦發生自然流產和胎兒畸形等。
4.長期處于高電磁輻射的環境中,會使血液、淋巴液和細胞原生質發生改變,影響人體的循環系統、免疫和生殖及代謝功能,嚴重的還會誘發癌癥,并會加速人體的癌細胞增值。
5.裝有心臟起搏器的病人處于高電磁輻射的環境中,會影響心臟起搏器的正常使用。
超量電磁波對人體造成傷害,其實早年就有記錄。1969~i982年,美國馬利蘭州有951名男子死于腦瘤,當時該地正在發展多項電器工業,而死者之中大部分就是電工或電器工程師。后來,得克薩斯州癌癥醫療基金會針對一些遭受電磁波損傷的病人來作抽樣化驗,更發現那些在高壓電附近工作的工人其癌細胞的生長速度比一般人要快24倍。只要電器處于操作使用狀態,它的周圍就存在著電磁場或電磁輻射。這種輻射具有一定能量,可以穿透多種物質,包括人體。根據審定標準,假如每平方厘米不超過50微瓦,而一天里的總劑量也不超過每平方厘米300微瓦,那還算是夠安全的。但危險的是,它無色、無味、無形,你也許每天暴露在不同電磁輻射的累積中而不自知,因為電磁輻射對人體的影響是緩慢的和間接的,也因為如此,它的危害性很容易被人們所忽略。假如長期暴露在超過安全的輻射劑量下,就會大面積殺傷(甚至是殺死)人體細胞。
鄭重提醒的消費警示
針對我們身邊接觸到的電磁輻射可能給消費者帶來的人身健康威脅,中國消費者協會曾發出2001年第9號消費警示,為此有關專家提醒廣大消費者:
多了解有關電磁輻射的常識,學會防范措施,加強安全防范。如:對配有應用手冊的電器,應嚴格按指示規范操作,保持安全操作距離等。
在購買電腦、手機、微波爐等有電磁輻射的電器時,應該向經銷商索要電磁輻射檢測證明,看看電器的電磁輻射指標是不是超標,最好比較一下,選擇低輻射的產品。
如果你在生活中發現異常情況,你可以向專業部門咨詢,或是請專業部門檢測一下你房間里的電磁輻射是不是超標,同時可以在專業部門的指導下采取相應的防輻射措施。
不要把家用電器擺放得過于集中,或經常一起使用,以免使自己暴露在超劑量輻射的危險之中。特別是電視、電腦、冰箱等電器更不宜集中擺放在臥室里。
各種家用電器、辦公設備、移動電話等都應盡量避免長時間操作。如電視、電腦等電器需要較長時間使用時,應注意每一小時離開一次,采用眺望遠方或閉上眼睛的方式,以減少眼睛的疲勞程度和所受輻射影響。
當電器暫停使用時,最好不讓它們處于待機狀態,因為此時可產生較微弱的電磁場,長時間也會產生輻射積累。
有顯示屏或有輻射特點的電器設備可安裝電磁輻射保護屏與防輻射罩,使用者還可配戴防輻射眼鏡或是穿著防護服。防護服包括襯衫、內衣、西服、馬甲、圍裙、孕婦裝、防護帽等,由特殊纖維制成,具有較好的防電磁輻射、抗靜電、殺菌保潔作用。對于家庭主婦、孕婦、長時間操作電器的人來說,很有必要。
多吃胡蘿卜、西紅柿、海帶、瘦肉、動物肝臟等富含維生素A、C和蛋白質的食物,加強肌體抵抗電磁輻射的能力。
家電輻射的防護措施
在現代生活中,我們要想避免電磁輻射是很困難的。可以毫不夸大地說,城市居家已經“電器化”,電視機、電腦、微波爐、電磁灶等電器,都會使人暴露在電磁輻射之中。電磁輻射強度達到2MG(毫克斯,磁束密度單位),對人體就有害了。微波爐、吸塵器、電視機、電冰箱等家用電器,電磁輻射強度均超過2MG,而電器集中場合高達1200MG,所以必須采取保護措施。防護的“原則”是:針對不同的家用電器采取必要的、積極的防護措施。
如何預防電視輻射
彩色電視機中的愛克斯射線主要來自彩色顯象管第二陽極高太,此電壓高達2萬伏以上,比黑白電視機高一倍以上,會引起愛克斯射線的輻射。電視屏幕顯示影
像時也會放出大量的正離子,它們像磁石一樣吸附空氣周圍里的負氧離子,使室內空氣中的負氧離子大量減少。長期處于缺少負氧離子的狀態中,人容易頭痛、胸悶和食欲減退。
預防措施1:當觀看者與彩色電視機的距離達到熒光屏高度的7-8倍時(如18英寸彩電的熒光屏高度為32厘米,最佳觀看距離為2.2-2.6米),則不但可以避免人體受到愛克斯射線的輻射,而且可以提高收看效果,對于保護視力也是大有裨益的。
預防措施2:觀看彩電時亮度不宜過大,因為彩電中的愛克斯射線主要來自第二陽極高壓,亮度越大,該電壓越高,輻射也就隨之增大。亮度調整適當,既可保護視力,減少輻射,還可延長彩電顯象管的使用壽命,可謂一舉多得。
預防措施3:觀看彩電時間不宜過長,相對來講,觀看彩電比觀看黑白電視節目,眼睛更易疲勞,因此最好觀看2小時左右后,做一會兒眼保健操,或向遠眺望一會兒,以保護視力和消除疲勞。特別是學齡前兒童和小學低年級學生更應注意觀看時間不宜過長。
預防措施4:目前市場上有一種含鉛的彩色電視防輻射玻璃屏,使用時裝置在彩電熒光屏前,該屏能有效地防止彩電輻射,將輻射對人體危害降到最低限度。雖然使用該屏損失了一些亮度,但從總體上來講還是值得的。
如何預防家用電腦輻射
家用電腦的主機、顯示器、掃描儀及上網設備等產生的輻射源,不僅有x輻射線、正離子,還有超磁場、靜電等。例如靜電產生的輻射效應會導致人體皮膚干燥缺水,加速皮膚老化,嚴重的甚至會導致皮膚癌。
預防措施1:最好放置于書房或家人活動較少的房間中,這樣在使用電腦時,其他人就會處于安全距離外,減少受到危害的可能。
預防措施2:選用防護屏、防輻射罩或防護目鏡。質量合格或經過國家有關機構檢測認定的防護屏,具有防輻射、防靜電、防強光等多種作用。選用電磁輻射復合型抑制織物制成的防護屏,或選用不銹鋼纖維織物制成的防輻射罩,同樣也可達到良好的防護效果。
預防措施3:使用有防護作用的圍裙、護胎寶、大褂、西服、馬甲、襯衫、孕婦服等。不銹鋼纖維是當今世界上最先進的高效屏蔽織物,由此制成的屏蔽織物及服裝具有優良的防靜電、屏蔽效果,耐腐蝕和洗滌,并具有良好的使用性能和外觀效果,能有效地保護人體免受微波及高頻輻射的危害。
如何預防微波爐輻射
微波爐發出的微波是一種高頻電磁波,在電磁波的波譜中,它是介于超短波和紅外線之間。微波穿透力極大,在正確操作使用下,對人體不會有影響,例如發現微波泄漏不慎傷害了身體,應盡快遠離微波環境。一般輕微的情形,只要離開接觸,被傷害的組織就能逐漸恢復正常。
預防措施1:選購合格的正規產品,嚴防誤用假貨、偽劣產品或水貨。
預防措施2:及時清除油污臟物,一星期或半個月擦洗一次爐門。
預防措施3:開機后,人員離開0.5米之上,不要停留在微波爐附近。
預防措施4:加強個體防護。特別是孕婦和小孩應盡量遠離微波爐。
預防措施5:使用防護罩,使用時直接蓋在微波爐項部與前部層口可。
如何預防電熱毯輻射
每年冬季,使用電熱毯、電褥子的人越來越多,而電熱毯、電褥子的電磁輻射、靜電效應對人體健康的直接影響不容忽視。
預防措施1:選用低輻射的電褥子、電熱毯,不用老式電熱毯、電褥子。
預防措施2:使用老式電熱用品者可以買一塊屏蔽布,鋪在老式電熱用品上面,并將其包嚴,也可以防止過量電磁輻射。
如何預防手機輻射
手機早已普遍流行,如今幾乎是人手一機。手機是靠超短波的波段來操作,這種超短波的效應,比微波爐還要來得大。當一個人受到超短波的輻射時,會產生疲倦、頭痛,而假如經過多次重復的慣性輻射,很有可能導致傷殘性白內障。
預防措施1:除非真有必要,否則應避免手機而改用普通電話。
預防措施2:手機接通瞬間釋放的電磁輻射最大,為此最好在手機響過一兩秒或電話兩次鈴聲間歇中接聽電話。
關鍵詞:復雜電磁環境;武器;影響
中圖分類號:TJ762.13 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2014) 02-0000-01
一、引言
隨著信息技術在軍事領域上的廣泛應用,電子對抗已經成為主要的作戰方式。戰場上種類多樣、數量龐大、功率強大、體制復雜的電子信息裝備的應用,使得戰場空間中的電磁信號非常密集,在陸海空天各個空間出現了復雜電磁環境。近20年的局部戰爭表明,作戰武器系統在復雜的電磁對抗環境下正常運行的能力決定作戰效能的關鍵。例如美軍多次就在戰爭前首先派出多架電磁干擾飛機,對預定目標區域進行強電磁干擾,破壞對方的電磁信號,直接破壞或損傷各種敏感電子部件,牢牢掌控戰場的電磁環境的主動權。因此對復雜電磁環境研究和探討對提高作戰效能具有重要的現實意義。
二、復雜電磁環境概述
復雜電磁環境,通常是指在一定的戰場空間內,由空域、時域、頻域、能域上分布的數量繁多、樣式復雜、密集重疊、動態交迭的電磁信號構成的電磁環境。
信息化條件下,復雜電磁環境對武器裝備效能、作戰能力產生不同程度的影響,表現出的主要特征有:1.電磁頻譜種類繁多,涉及通信、雷達、無線電引信、制導、導航等信號,頻段從長波段到激光波段,基本覆蓋了整個電磁頻譜空間。2.電磁信號密集交織,敵我雙方信號、海陸空及太空各空間信號、頻譜復用信號等交織重疊,使得電磁信號更為復雜。3.電磁形式和內容隨著戰爭態勢、戰爭階段、作戰重心而不斷調整變化,以保證各自在戰爭中的主動地位。4.在作戰中,敵我雙方將大量采用電子設備實施干擾,各種電磁信號在斗爭中激烈對抗,并且貫穿作戰全過程。5.通過對電磁頻譜實施科學管控和提高抗干擾能力,能夠有效控制電磁環境的影響,越是管控不力、抗干擾能力越弱,就會使電磁環境越發顯得復雜。
三、復雜電磁環境對作戰武器的主要影響分析
(一)自然電磁輻射影響。自然電磁輻射中對作戰武器影響最大的是靜電和雷電。
靜電是影響導彈安全的最突出的因素之一。武器系統中的電子器件集成度高,靜電產生的瞬間電流會嚴重損傷電子器件,嚴重時會燒毀、擊穿彈上元器件的,降低武器性能的降低,導彈無法正常發射。
雷電是比較常見的電磁干擾源,閃電時產生的瞬間電流會引起強烈的雷電電磁脈沖。頻譜涵蓋了甚低頻、低頻、高頻、超高頻頻段,給附近的電子設備造成嚴重損壞。由于武器系統中的電子設備和元器件抗雷電電磁脈沖、耐過電流和過電壓的能力不強,雷電對其產生的影響需要重視。
(二)人為電磁輻射影響。目前來自敵方的電子干擾、電子偵察和電子摧毀是戰爭中影響最大的人為電磁輻射。
電子干擾是使用電子干擾系統,發射電磁波或吸收對方電磁波,對對手的電子設備進行擾亂,限制其性能的發揮,手段有光電干擾、雷達干擾和通信干擾。光電干擾是空襲的基本手段,作為“軟”殺傷方式,其運用戰法也在不斷更新。雷達干擾目的是將武器系統中的無線電傳輸系統、制導雷達、引信系統、導引系統無法接收信號或接收錯誤信號,引起任務失敗。通信干擾是對導彈作戰影響最大的,會嚴重擾亂無線電通信系統的正常運行。
電子偵察是實施電子對抗的基礎,原理是利用聲學、光電、雷達等設備,收集各類聲音、圖像、電磁等信息,經過分析系統,轉換為情報信息,達到實時的提供戰場情報的作用。
電子摧毀就是“硬”殺傷方式,原理是指直接使用電磁能量或在電磁能量對敵方的武器裝備進行電子摧毀的一種方式。電子戰“硬”殺傷的主要武器有高功率微波武器、計算機病毒武器、反輻射無人機、反輻射導彈、高能激光武器等,這些武器對導彈作戰形成嚴重威脅。
四、結束語
為保證在電磁戰中取得有利位置,不僅要深入研究復雜電磁環境對作戰武器系統的影響,更需要在此基礎上不斷提升武器系統在復雜電磁環境下的適應能力,針對不同輻射形式采取有效的抗電磁影響的方法和措施。
(一)對于自然電磁輻射,應采取綜合屏蔽措施。電磁兼容設計和研究應著眼于未來復雜電磁環境下的作戰與安全特點,綜合采取各種電磁兼容措施,增強導彈武器系統的可靠性、安全性。一是避免與己方、民用電子設備發生相互干擾。二是采取電磁屏蔽措施,切斷電磁脈沖耦合進入內部的媒介,保證電子設備不受自然因素和電磁脈沖武器的干擾。三是研制、開發、生產抗電磁干擾和抗電磁輻射的元器件和設備,提高電子設備和元器件在復雜電磁環境下工作的可靠性、穩定性。
(二)對于人為電磁輻射,則應提高武器的反電子偵察技術、抗干擾技術和防電磁殺傷能力。對于武器系統可采用全方位隱身和偽裝技術,使敵方“看不見”;采用佯動方法和假目標手段,欺騙敵方的“眼睛”;利用好武器系統的機動能力,減少其暴露時間,可以有效地隱蔽作戰意圖,提高武器系統生存能力,達成作戰行動的突然性。可通過在軍用裝備、設施中大量應用新型防偵察、防輻射技術,來加強我方的防電磁殺傷能力。改進抗干擾技術手段,采用先進的電子技術、電子計算機技術、人工智能技術、光電技術、電子對抗技術、制導技術、納米技術等研究出更有效的抗干擾措施。
(三)為降低復雜電磁環境對武器的影響,不僅要依賴技術手段,還應該結合戰術使用。例如提高平臺的隱蔽性和機動性,采取多彈齊射,對敵方的電子設備進行有效干擾也可以提高武器系統的抗干擾能力。
隨著信息化空天戰爭的不斷發展,作戰武器系統所面臨的戰場電磁環境將越來越復雜、多變,防空作戰的成敗也將更多地融入復雜電磁對抗因素。因此,必須重視復雜電磁環境對武器系統作戰效能發揮的重大影響,加強對復雜電磁環境的探索和研究,提高武器系統的生存能力,這樣才能在未來信息戰場上立于不敗之地。
參考文獻:
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我記得一個故事:一個年輕女子懷孕了,她的長輩天天騷擾鄰居,強行要求鄰居停止使用無線網絡。這是懼怕輻射的一個典型例子。
輻射分為兩種:電離輻射和電磁輻射
電離輻射和電磁輻射都可來源于自然界,但現代社會更多的輻射來源于人工制造。電離輻射有醫院的X光機、CT、放療設備、核電站泄漏等。電磁輻射包括各種電器、電源都會產生,我們進行無線通訊需要的信號也是電磁輻射,小到家庭用的路由器,大到變電站、高壓線和移動機站等等。
我們防輻射,要防的是電離輻射,而不是電磁輻射。電磁輻射在我們生活中無處不在,無處可逃,無處可躲,也無需躲藏。
因為電離輻射對人體健康傷害很大,因此輻射源也都進行了特殊的管理,如果沒有特殊情況,我們是接觸不到的。所以孕婦自己要注意的,就是在孕期盡量不接受不必要的各種放射性檢查和治療。
防輻射服的作用
還是從電離輻射和非電離輻射的區別開始,介紹防輻射服裝的作用。
電離輻射對人體健康危害大,但穿透力差,可以被屏蔽材料所屏蔽,常用的屏蔽材料是鉛。醫院的放射科、放療室均采用鉛材料、鉛玻璃進行裝修,防止放射線的外漏。如果醫務工作人員不可避免地在放射線下工作,就需要穿鉛衣、戴鉛圍脖,以保護他們的內臟和甲狀腺,受檢人員或者治療的患者,也會對受檢部位、治療部位以外的器官進行防護。只有這樣才能防輻射。
對于非電離輻射,因為對健康影響不大,所以沒必要采取防輻射措施。電磁輻射危害性小,但穿透力強。孕婦穿的防輻射服使用的材料不明,但可知對電離輻射這種穿透力相對弱的輻射不會起任何作用,對電磁輻射這種穿透力更強的輻射,就更加不會起作用。
因此,是否要穿防輻射服,如果作為一個服裝樣式,你盡可能選擇。但沒有防止胎兒畸形的作用,更多的只是心理安慰。
怎么避免胎兒被輻射?
關鍵詞:電磁輻射污染 電磁輻射污染機理 電磁輻射污染防范
1831年英國科學家法拉第應用電磁感應的方法,使磁場中的導體在一定條件下產生了感應電流。這是19世紀最偉大的發現之一,隨即世界上第一座發電站的建成標志著人類邁進了電磁輻射的應用時代。一百多年前,電磁輻射已經深入到了人類生活的方方面面,當今更是進入了一個電磁輻射的高利用時代。
不過,科學歷來都是一把雙刃劍,時代的進步常常是要付出一定代價的,這種二律背反的現象已經得到了歷史的多次驗證。人們在充分享受電磁輻射帶來的方便舒適的同時,也日漸感受到了它的負面效應。如各類各類辦公自動化設備、移動通訊設備、家用電器迅速進入我們的生活,提高了我們的工作效率,豐富了我們的精神和物質生活。就在我們的生活前所未有的便捷的同時,我們所使用的高科技產品所產生的電磁輻射,又成為繼室內空氣污染、放射性污染和噪音污染之后的又一室內環境污染。特別是近些年來,國內外媒體上屢屢報道的有關電磁輻射對人體有害,更是讓人們感覺到了來自電磁輻射的威脅,以致于很多人一提起它,就有一種莫名的痛恨和恐懼。
1 電磁輻射污染:
所謂電磁輻射污染是指高壓電、變電站、電臺、電視臺、雷達站、電磁波發射塔和電子儀器、醫療設備、自動化設備及微波爐、收音機、電視機、電腦、手機等工作時產生的各種不同波長頻率的電磁波。人體如果長期暴露在超過安全的電磁輻射劑量的電磁輻射下,細胞就會被殺傷或殺死。隨著信息技術產品的不斷豐富,電磁輻射污染已經成為危害人們工作和生活的輻射污染的重要類型之一。另一個方面,信息技術要依靠電磁波,而電磁波極容易擾和破壞,由此會帶來一些垃圾信息、有害信息的侵害,這也是電磁輻射污染的一個方面。電磁輻射會造成所謂的“電磁污染”,人們也叫它電子“煙霧”或電子垃圾,即電磁輻射的強度超過人體或環境所能承受的限度所產生的危害現象。它無色、無味、無形、無蹤,無任何感覺,可穿透包括人體在內的多種物質,無處不在,被科學家稱為“電子垃圾”或“電子輻射污染”,有專家稱這是繼大氣污染,水污染和噪音污染的第四污染。
2 電磁輻射對人體作用機理
人體是導體,可以吸收電磁場的能量。在電磁場的作用下,人體的分子會發生取向排列,在分子排列過程中相互碰撞消耗磁場能而轉化為內能,引起熱效應。電磁場強度越大,則熱效應越明顯;電磁振蕩頻率越高,熱效應越明顯,即電磁輻射對人體的作用:微波>超短波>短波>中波>長波。而且干擾人體生物電信息的傳遞。科學實驗已表明,電磁輻射污染對人體的危害主要為兩個方面——致熱作用和非致熱作用。
致熱作用致熱作用是指電磁波穿透生物體表層,直接對肌體內部組織“加熱”(如同微波爐加熱食品一樣),即在高頻電磁波作用下,物質的溫度會發生改變。高頻電磁波的致熱作用會對生物體產生影響,從而對人體造成嚴重的傷害,導致乳腺癌、陽痿、流產、胎兒畸形等疾病。
非致熱作用非致熱作用主要是指電磁波對人體植物神經系統的危害,造成心悸、脫發、心動過緩、血壓降低和婦女月經失調等疾病。有一個典型的實驗是這樣做的:從雞雛、貓的體內摘取出大腦皮質,用調制后的特高頻、甚高頻電磁波對其進行照射,發現有鈣離子析出。鈣離子是生物體內信息傳遞、免疫系統工作和細胞繁殖不可缺少的物質,它的濃度變化必然會對生物體產生影響。
3 生活中電磁輻射污染的防范
現代生活,處處離不開與電子設備打交道。能制造電磁輻射污染的污染源無處不在,電腦、打印機、復印機、手提電話、無線電儀器等無不產生對身體不利的電磁輻射波;與日常生活有關的如電視機、音響、洗衣機、電冰箱、空調、微波爐等均能產生各種數量不等的電磁干擾,我們如何防護呢?
生活中怎樣才能防止和減少室內電磁輻射污染呢?中國室內裝飾協會室內環境監測中心的專家提醒大家注意以下幾點:
在購買電子產品是應注意證實該產品是否已經通過了CCC認證(國家對電子電磁兼容性的安全認證);盡量減少對高輻射產品的使用;盡量使用低輻射的產品,如低輻的電視機、微波爐、電腦等;盡量使用坐機撥打電話,少用手機撥打電話。手機接通瞬間釋放的電磁輻射最大,最好在鈴聲響過一兩秒或兩次鈴聲之間接聽,使用時頭部和手機天線的距離盡量遠一些。
有人說了,不買家電或是有也束之高閣不再用,污染不就沒有或減少了嘛。好倒是好,可是要沒了它們,咱們的生活就該倒退回從前的艱苦時代了。恐怕沒人愿意放棄好生活而去過苦日子吧,多學幾招防范措施才是現實可行之策。例如:
不要把家電擺放得過于集中,以免使自己暴露在超限量輻射的危險之中。特別是一些易產生電磁波的家電,如電視、電腦、冰箱、收音機等,最好不要集中擺放在臥室里。
要避免長時間使用家用電器、手機等,還要盡量避免同時啟用多種家電。與家電保持安全距離很有必要。距離越遠,受電磁波侵害就越小。
彩電的安全距離是熒光屏寬度的5倍左右,日光燈為2~3米,微波爐開啟之后要離開至少1米遠,孕婦和小孩應盡量遠離微波爐。電器暫停使用時,最好不讓它們處于待機狀態,因為此時可產生較微弱的電磁場,長時間也會產生輻射積累。
還有一招就是吃東西。多食用胡蘿卜、豆芽、西紅柿、油菜、海帶、卷心菜、瘦肉、動物肝臟等富含維生素A、C和蛋白質的食物,加強機體抵抗電磁輻射的能力。
居住、工作在高壓線、雷達站、電視臺、電磁波發射塔附近的人,佩帶心臟起搏器有條件的應配備阻擋電磁輻射的屏蔽防護服。
電視、電腦等有顯示屏的電器設備可安裝電磁輻射保護屏,使用者還可配戴防輻射眼鏡。顯示屏產生的輻射可能導致皮膚干燥,加速皮膚老化甚至導致皮癌,因此在使用后應及時洗臉。
1面料的技術規格
經紗:T/C 50/50 45S;
緯紗:T/C 50/50 45S與JC 60S/2 + 68 D 不銹鋼金屬絲按 2∶1 比例排列;
經密:570 根/10 cm;
緯密:410 根/10 cm;
織物地組織:與組成的條紋組織。
2織造工藝
2.1工藝流程
經紗:絡筒 ― 整經 ― 漿紗 ― 穿經
織造。
緯紗:絡筒 ― 熱濕定捻
2.2工藝要求
2.2.1絡筒
選用Savio自動絡筒機,Uster電子清紗器。
主要參數:槽筒轉速 1 200 r/min;卷繞密度 0.42 g/cm3;電清參數 +200%×1.5 cm、+20%×15 cm、-15%×30 cm;后上蠟 1%。
2.2.2整經
嚴格按照“張力、排列、卷繞”三均勻的原則來控制和掌握。一是通過適當加重張力片重量,并按前中后、上中下分區分段來配置,同時為保證邊紗張力,適當增加邊紗根數,且加重邊紗張力,確保邊部卷繞良好;二是要求整經剎車靈敏有效,但不能剎車過急,以防緊急剎車后退繞慣性使紗線互相糾纏扭結。
2.2.3漿紗
由于T/C 50/50 45S紗支細,在織造時受機械摩擦易磨斷,防止織造斷頭增加,因而最好采取上漿措施。上漿過程以被覆上漿為主,工藝路線側重“中溫、重被覆、重耐磨、求浸透、除靜電”,根據相似相容原則,主要采用以PVA為主的混合漿配方,以求達到被覆毛羽、增加耐磨性的目的。
(1)漿料選用原則
用成膜性與被覆性好的PVA 1799,同時混用低聚合度的PVA 205MB或CMC,以降低分紗阻力,減少再生毛羽,并提高混溶性。
(2)上漿工藝
所制訂的工藝措施為:中溫、重被覆、重耐磨、求浸透、除靜電。將漿液溫度控制 80 ~ 90 ℃左右,烘房溫度控制在 120 ~ 130 ℃左右,漿紗回潮率掌握在 4.5% ~ 5.0% 左右。
具體措施如下:
① 采用高壓上漿、先輕后重的上漿方案,有利于毛羽的貼伏;
② 采HRA 80°以上高硬度光面壓漿輥,以減少壓漿后二次分配;
③ 濕分絞:預烘時加裝濕分絞棒將有利于初步形成漿膜,貼伏毛羽;
④ 先分層預烘再合并烘干的烘燥方式,使得在初步形成漿膜的預烘階段紗線間有足夠的間隙;
⑤ 后上蠟 0.3%。
2.2.4織造
采用GA 747 劍桿織布機進行織造,具體工藝如下。
(1)采取早開口
① 開口清晰,有利于劍頭運動;
② 利于打緊緯紗,防止緯紗反撥;
③ 增加緯紗在織口的張力,有利于布面豐滿。
(2)選擇中型開口
由于筘的高度固定,因此改變開口動程時,上層經紗位置隨之改變,而下層經紗位置不變。為了利于劍桿運動,減少經紗在織造過程中的張力波動,避免造成經斷和緯向一直條經縮疵點,故選擇中型開口。
3產品性能分析
面料中的棉、滌綸、不銹鋼金屬絲分別占 67%、30% 和3%,這樣將 3 者的優良性能有機地結合在一起,使之具有良好的服用性能,穿著舒適、耐磨,形態記憶性能良好。
參照標準:EN 1149 1 ― 1995 《防護服 靜電性能 第1部分表面電阻檢驗方法和要求》,利用LFY 406A 織物表面比電阻測試儀,分別對面料經、緯向進行測試,其經、緯向平均表面比電阻為 2 700 Ω/sq和 22 Ω/sq,而普通面料的表面比電阻在 1010 Ω/sq以上。因此,此種面料具有很好的導電及防靜電能力。
參照標準:HJ/T10.2 ― 1996《輻射環境管理導則電磁輻射監測儀器和方法》,利用電磁波輻射測試儀QX 5對所生產面料進行抗電磁輻射性能測試,測試織物在不同電磁波范圍內的電磁屏蔽效能,分別對普通手機和電腦進行電磁輻射測試,測試結果分別為:120 μW/cm2和 2 400 μW/cm2,當用所生產面料對手機和電腦進行屏蔽測試,測試結果分別為:2 μW/cm2和 5 μW/cm2,可以看出此面料具有很好的防電磁輻射性能。
4結語
具有形態記憶功能的導電防輻射面料是利用不銹鋼金屬絲的防輻射性能與其良好的導電性能,在一定的工藝加工條件下制成的,具有一定的服用性能,耐磨、保形性好,同時又能有效地防輻射干擾,迅速安全地疏導靜電,滿足了當代人們的健康要求。
為實現這些性能,在研制開發過程中主要考慮到以下幾個方面。
(1)面料的經緯紗線原料和織物組織的選擇
經緯紗線原料的選擇主要考慮其對面料最終性能的影響,更要關注面料的防輻射和導電性能與織物的服用性能相輔相成,不產生矛盾,經向采用T/C 50/50 45S,緯向采用T/C 50/50 45S與JC 60S/2 + 68 D不銹鋼金屬絲并捻線按2∶1 比例排列,使各方面的性能有效結合在一起。織物組織采用正反兩面都相同的五上一下左斜紋和一上五下右斜紋組成的聯合組織,這樣使兩面的性能完全一致,以達到穩定的效果。
(2)緯紗的紡制與準備
由于緯紗要采用JC 60S和 68 D不銹鋼金屬絲的并捻線,在紡制緯紗的時候,先將JC 60S合股,再將合股后的紗線與 68 D不銹鋼金屬絲進一步并捻。在捻度設計方面,由于不銹鋼金屬絲的彎曲強度高,而且不易加捻,適當減小復捻股線的捻度,設計捻系數初捻為 580,復捻為 480,同時要對緯紗進行熱濕定捻。
(3)經紗的漿紗和織造工藝設計
盡管T/C 50/50 45S紗的性能較好,但要注意以下幾個 方面:
①加工中不應破壞紗線本身的優越性能;
②漿紗中應保證配制的漿液環保,達到應有的增強減摩要求,同時所形成漿膜包覆性優良;
③織造工藝設計中漿膜不被破壞,不增加毛羽量,極大發揮漿紗品質好的優點。
(4)織造過程中要用劍桿引緯,加強對緯紗的控制力,對于JC 60S和 68 D不銹鋼金屬絲的并捻線要適當加大緯紗的張力,保證紗線處于完全伸直狀態。
參考文獻
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幾個通用的防電器輻射方法:
勿扎堆法:
這是比較普遍的一種降低電器輻射的方法,也是效果比較明顯和最簡單的一種。
常用的家用電器特別是電視、電腦、電冰箱、微波爐最好不要擺放的過于集中,過于集中的擺放和同時使用會在家中形成一個輻射集中區。同時,這些電器不能擺放在臥室里,這樣會使人暴露在超劑量輻射的危險中。
勿停留法:
這個方法特別針對電腦一族來講,電腦的擺放位置很重要,盡量別讓屏幕的背面朝著有人的地方,因為電腦輻射最強的是背面,其次為左右兩側,最好不要敞開機箱使用。屏幕的正面反而輻射最弱。筆記本電腦輻射集中在鍵盤上方,最好使用外接鍵盤。
勿長時間使用法:
經常使用的家電,每次使用時間越短越好,當電器暫停使用時,最好不讓它們處于待機狀態,因為此時可產生較微弱的電磁場,長時間也會產生輻射積累。不用的電器,―定要關上電源,因為通電的電器照樣能產生大量電磁輻射。
保持距離法:
與輻射源保持一定距離是有效的防護措施之一,開啟和關閉電源時盡量離身體遠一些。
比如使用電吹風時,要與頭部保持垂直。否則,時間長了,很容易感到頭暈腦漲:
吸塵器、加濕器在使用中要遠離身體。實驗表明,與吸塵器保持70厘米以上、加濕器為1米以上的距離,輻射量最小;
液晶電視和等離子電視,雖然比傳統老式電視的輻射小很多,但仍存在一定隱患,建議看電視機時,至少離電視―米遠:
電腦使用者應于顯示屏保持的距離不少于70厘米,于電腦兩側和后部保持的距離不少于120厘米。
只要與這些電器保持至少半米的距離,其輻射強度在一定的標準范圍內,不會有太大問題。
水利用法:
水是吸收電磁波的最好介質,可以在電腦、電視、冰箱等家電旁邊放一瓶清水,最好用塑料瓶和玻璃瓶乘裝,金屬杯則是不適宜的。
電器當中會釋放靜電,聚集的灰塵會轉射到臉部和手部皮膚處,因此長時間看電腦、電視后,應及時洗臉洗手。
補充營養法:
此外,多吃富含維生素A、c和蛋白質的食物,如胡蘿卜、白菜、豆腐、牛奶、雞蛋等,特別是海帶,能加強抵抗電磁輻射的能力。還可多飲茶水,茶葉中的茶多酚等活性物質有利于吸收與抵抗放射性物質。
定期除塵法:
灰塵是電磁輻射的重要載體。如果家電不經常擦拭保潔,即使關掉,電磁輻射仍然留在灰塵里。例如,電視機的灰塵不及時清理的話,在空氣中的含量會急劇升高,會使電子元器件、電路板和散熱器超負荷工作,最終導致耗電量增加。
正確的除塵方法應該按照以下步驟來進行:
清潔電器的外部時,首先應將電源插頭拔下。擦拭顯示器的熒光屏時,要用專用的清潔劑和干凈柔軟的布,或是用棉球蘸取磁頭清洗液擦拭。最后,一定要用干布再擦一遍,不要讓電器長時間停留在潮濕狀態中。
清潔電器的內部時,首先要保證斷電半小時,然后再打開后蓋,用電吹風機將里面積累的灰塵吹凈。然后,用無水酒精棉球操洗電路板,用干布團輕擦內部線路,最后再用電吹風機吹干。
電器頻率參考值:
一般來說,每種家電都有產品國標規定的固定工作頻率(產品說明書中會標明)。按照家電工作頻率的大小,可分為超低頻、中頻和微波頻段。在相同的工作強度下,家電工作頻率越高,對人體的輻射作用越明顯。
超低頻家電(額定50赫茲)
電動剃須刀、吸塵器、洗衣機、電熨斗、咖啡機、加濕器、電吹風、空調、電飯煲、電磁爐、攪拌器、電熱毯、日光燈、電冰箱等。
電磁爐省時省力,并且容易與廚房整體裝飾搭配。據專家介紹,電磁爐是利用電磁感應產生磁渦流加熱食品,工作的時候會產生極低頻電場與磁場。消費者應選擇中國國家電工認證委員會電工認證或歐洲CE認證的產品;使用時至少要距離40厘米以上:吃火鍋時不要把電磁爐放在桌面上,最好有金屬隔板遮擋。
冰箱工作時是個高磁場。如果冰箱與電視共用一個插座,冰箱在運轉時,電磁波會導致電視的圖像不穩定,這說明冰箱的電磁波是非常大的。冰箱運作時,后側方或下方的散熱管線釋放的磁場最大。此外,冰箱的散熱管灰塵太多也會對電磁輻射有影響,灰塵越多電磁輻射就越大。冰箱應該放在廚房等不經常逗留的場所,盡量避免在冰箱工作時靠近它或者存放食物,經常用吸塵器把散熱管上的灰塵吸掉。
中頻家電(3兆赫以下)
電視機、電腦。電視機的工頻在幾百到幾千赫茲不等,而電腦則相對較高,尤其是臺式電腦。(1兆赫=100萬赫茲)。
電視機是使用最為頻繁的家電,傳統的電視機使用電子射槍式進行逐行掃描,產生的輻射存在電視周圍,尤其是電視的1米范圍內危害最大。液晶電視、背投電視輻射最小,等離子電視稍強一點,傳統顯像管電視CRT射最大。
可以在顯示屏上貼張保護膜或者濾光膜,看電視時間不要連續超過兩小時,看完電視洗洗臉,及時地清理面部皮膚吸收的輻射物質。此外,在家里種植仙人掌、仙人球等可以吸收電磁輻射的植物、在電視機前放些竹炭等吸波材料對于減少電視輻射可以起到一定的作用。
微波頻段(30―30000兆赫)
手機、微波爐。手機使用頻率非常高,其輻射強度也很大,工作頻率在1800―2000兆赫,手機在使用時,應盡量長話短說,電話通后再接聽,建議多用耳機。微波爐的工頻在915―2450兆赫之間,輻射較大。
電網企業是一個社會公益部門,職能是提供安全、環保電力,滿足人類和自然的發展需求。其環境保護設計要嚴格執行《環境影響評價技術導則(HJ2.1-2011)》相關要求和《建設項目竣工環境保護管理辦法(HJ1.12-2010)》。應主要考慮:
(1)工程使用材料為環保型,充分利用二次能源的再生性、可輸送性,減少不可再生資源的使用量,因為資源的浪費和減少,都要對生態平衡產生影響。
(2)站址和線路走徑的確定要滿足當地環保部門的要求,不影響環境自身發展的需要,保證土地資源的合理使用。
(3)設計成果在施工和建成后,不產生或少產生污染物質,能滿足污染物的自凈能力。
(4)滿足對環境的可檢測要求,如定量、定性指標的設定、測量和評價。
(5)預防為主,環保優先,當環保和工程需求發生沖突時,以環保為主。
2應采取的環保措施
根據以上思路,按照“避讓、弱化、防控、修復”的原則,力爭將環境影響減到最小值,由被動防護變為主動環保,必要時加大資金投入,確保設計符合環境保護的要求。
2.1變電站設計
變電站內設備集中,安裝、檢修、維護頻繁,建筑物、電纜溝、給排水管道等一應俱全,站外桿塔林立、導線如網。
2.1.1站址選擇
在考慮變電站安全因素的同時,嚴格控制占地面積,盡量使用貧瘠、邊坡、改造后的土地,不破壞原始地形地貌,減少水土流失,把土地的使用情況作為環保設計的基本條件。站址遠離居民區、村莊、學校,靠近工業負荷中心。應征求規劃部門的意見,了解擬選站址附近的社會構成,防止產生環境影響。應靠近公路或街道,交通方便、減少進站道路占地和排污管道長度。
2.1.2建筑材料
建筑物不用或少用粘土磚,減少對土地的破壞;站內架構、設備支柱及其他支撐設施,在滿足安全情況下,使用環形水泥桿,少用或不用鋼材;電纜溝及蓋板、給排水管道等用高分子復合材料等再生資源,既環保又衛生整潔。
2.1.3設備布置
站內設備布置要應合理,各種建筑物、配電裝置以高層和中層為主。主控制室應布置在設備中心,減少各種電纜敷設長度;在城區使用封閉式室內變電站和地下變電站,地表面搞綠化或建筑,進出線使用電纜,和城市建設、環境保護協調統一。
2.1.4電磁輻射的處理
低頻高壓產生的電磁輻射的強度到底有多大,對人畜和自然環境的影響到底如何,相關部門正在研究。設計部門應從有利于安全、有利于人類和自然發展的角度來考慮,如在滿足設備電氣安全距離的情況下,在變電站院墻兩側種景觀樹(自然生長高度在7m以內),吸收和緩解電磁輻射的影響,又可減少設備運行噪音對外部產生的影響;也可用增高變電站院墻的方法進行電磁隔離等。
2.1.5站區綠化做好站區綠化,防止水土流失和揚塵污染,對站區污水應經處理后二次使用,也可通過管道輸送到污水處理廠及城區污水管道,不得隨意亂排,造成二次污染。對生活垃圾集中堆放,定期清運。對站用變和自用水、自用電的設計和布局要嚴格計算和控制,減少浪費。
2.1.6應急準備措施
工程設計的應急準備主要是對設備發生事故的預防上,如變壓器油外泄,絕緣氣體設備漏氣等,應有防止各種油料、氣體亂流亂排的措施,如設置事故油坑、消防房、變壓器滅火裝置、電纜溝阻燃隔斷等,縮小事故范圍,減少對環境污染的程度。
2.1.7站區設計標高
應考慮到站內施工和土石方開挖情況,既要減少垃圾產生量,又要減少余土外運數量,造成人為環境污染和破壞土地原貌。站內設計標高應以高于原地形30~50cm為主,使余土和建筑垃圾就地消化和深埋,不得隨意抬高站內設計標高值,影響站區四周的自然排水。
2.1.8缺陷處理
對環評部門提出的環保處理意見,應采取有效措施在規定的時間內處理完畢,不得以任何理由敷衍塞責,并將其作為以后環保設計的主要參考資料,用于設計實踐中。
2.2送電線路的設計
線路工程距離長,所經過的地形地貌復雜多變,施工困難,容易造成環境污染。因此,在滿足安全、技術的條件下,對不同的地形、地貌、環境,采用差異化設計,使環境影響和污染減到最小,符合國家環境保護、水土保持、生態環境保護的要求。
2.2.1線路走徑
線路應遠離居民區、工礦企業、學校、旅游區,在安全和技術滿足的情況下,力求線路長度最短。跨越鐵路、高速公路、高架橋梁、索道、河流時,滿足最大弧垂時交叉跨越距離,保證原有建筑設施和人工環境的正常運行。
2.2.2保護植被桿塔基礎
少占或不占植被面積,確需毀壞時要進行恢復或修補,以防止水土流失;對損壞的土地和道路,應進行復墾和修復;應充分估計線路施工時,對農作物造成的毀損情況,力求減至最小。
2.2.3樹木和附著物
對跨越房屋和其他附著物時,應縮小耐張段長度,增加鐵塔高度,當影響居住安全時,可進行拆遷,也可采用改線方法進行處理,必要時,使用電纜。線路跨越樹木時,應選擇移栽或改種其他樹木類型的措施,對城區景觀樹要用跨越方式處理,經過經濟林和成片樹林時,采用高跨設計的方法,根據各種樹木的自然生長高度,按照設計規程確定鐵塔呼稱高。要辯證看待資金投入和資產的關系,采用跨越或電纜時,表面看投資增大,實質是資產增大和保值增值的關系,這樣做既提高了環保系數,又減少了資產流失,減少了二次維護費用。
2.2.4線路材料的使用
應全面分析和策劃材料使用,原則上對農村、平原單回線路桿塔以水泥桿為主,鐵塔為輔,擴大可再生資源的適用范圍,節約鋼材和基礎混凝土,又可減少對原地貌的破壞。城區、山區和雙回路、多回路線路,應使用緊湊型鐵塔,多回路鐵塔,提高單位通道的輸送容量,減小線路防護通道寬度。桿塔選用應考慮占地少、不影響耕作,少用拉線塔、拉線水泥桿,多用深基礎、大彎矩桿和鋼管桿。桿塔制造質量也是設計必須考慮的內容之一,設計時可適當增大安全系數,防止因質量不合格造成重復施工或延長施工時間,從而擴大環境影響。
2.2.5基礎設計
對山區線路,鐵塔基礎可采用高低腿基礎,人工挖孔樁基礎,變階梯基礎為獨立柱基礎、不等高基礎形式等措施。減少對山體的破壞,并且可節約基礎混凝土用量。對城區街道的鐵塔基礎,應做好綠化,符合當地城市建設的要求。
2.2.6電磁輻射
線路應避開村莊、學校,減少噪聲和電磁感應對人群造成電磁輻射,必須通過時,應加高桿塔,輻射影響嚴重時可實施房屋搬遷,減少對人畜的影響。要遠離飛機場和火車站,防止電磁感應對航行指揮信號和鐵路信號機的干擾。要和弱電線路保持技術規范規定的交叉角和高度,減少跨越長度,杜絕近距離平行通過,必要時應和相關單位聯系,做防干擾措施設計。
2.2.7缺陷處理同“3.1.8”節。
3結語
關鍵詞:工業電子自動化控制裝置;常見干擾;針對性對策
電子信息技術的高度發展使得整個工業生產工作效率明顯提高,這不僅對于工業發展有著極為重要的意義,對于整個社會經濟發展也做出了巨大的貢獻。因為自動化的電子控制裝置有著極為明顯的優勢,主要表現在它們能夠獨立自主在惡劣的環境中展開工作,而這也是現代化工業的要求。然而,因為電自動化控制裝置中擁有大量的電子部件,這些部件都有著高精密度的特點,對于外部環境的變化有著極為敏感的反應,這就導致整個部件經常性的出現問題,從而嚴重影響整個電子裝置的精確性,不利于工業生產的發展。
1 現階段電子自動化裝置中常見的干擾
電子自動化裝置容易遭受干擾的原因,不僅僅是因為內部部件的結構十分復雜,更多的是因為工業生產環境十分的復雜,因為在整個工業生產環境之中存在著許多電磁波,對于生產裝置容易產生影響,這是一種獨立的干擾因素。一旦有裝置受到電磁波的干擾,使得整個系統出現異常,是無法避免的,因為現階段在整個工業生產過程之中,不能完全消除生產過程中出現的噪音以及電磁波,只能采取一些措施來抵抗這些干擾,從而將干擾性因素降到最低,主要的干擾包括以下幾個方面:
1.1 靜電干擾
這是一種極為常見的干擾性因素,主要是因為在生產過程中電場的存在,或者說電容器按照一定規律分布,從而在傳輸過程中造成了干擾。尤其是在整個動力線中通過較大的電流時,電線線路外部的磁場越高,這樣就會對整個電子自動化裝置產生靜電的干擾。并且,電場的強度越高,裝置收到的干擾就越頻繁,而當整個電路與動力線之中的平行線不斷拉長時,才能使得整個動力線抗干擾的能力越來越高。
1.2 磁場干擾
這種干擾主要是因為裝置四周的電線線路中一旦通過較大流量的電流時,會導致四周的磁場發生變化,這樣就會對于整個裝置之中的回路耦合帶去極大的影響,這些裝置主要有電流交流的電動機,動力線等零件,這些零件本身就擁有極高的電磁場,并且整個電磁場會與電子線路四周產生感應電流,這樣會給整體裝置帶去了最終的干擾磁場。
1.3 輻射電磁的干擾
一旦電子裝置吸收了外部的電磁波,就會出現前后異常的現象,這種干擾方式被稱之為輻射電磁干擾。造成這一問題主要是因為在自動設備的運行過程中,容易出現一些電火花,而這些點火化等產生的輻射電磁波對于整個自動裝置有著極為明顯的影響,并且裝置受到的影響與整個電磁波的強度起著正比。
1.4 阻抗干擾
不同電子線路之間的連線都存在著電阻和電感應,尤其是在整個裝置處于工作狀態之中,通過線路的電流可能會導致整個導線的四周的電壓下降,這種時候抗壓的耦合就需要變換到另外的一種電回路之中,最終會產生一些干擾。這種情況如果整個干擾線路和擾線路之間的影響存在著長短的區別,這樣將會出現抗干擾類不良的影響。
1.5 漏電耦合的干擾
這主要指的是在自動裝置內部不應該在與空氣直接接觸的部分中休閑漏電的現象,這種情況極為常見,并不僅僅是在內部,還在外部也出現相似的情況,并且因為導致漏電的原因主要是因為外部溫度和濕度的差異,使得絕緣體性能下降。因為在濕度較高的環境之中,絕緣體中含有較高的水分,從而降低絕緣的性能,這樣機會出現漏電的現象。因此,這是一種極為常見的干擾因素。
1.6 電網干擾
電子化的自動裝置在運行過程中,電力能源是通過電網提供的。但是這種電流會受到設備的影響,從而存在著一些干擾性的因素,這樣就會產生不同頻率的干擾信號,最終對自動化裝置產生干擾。
2 針對電子自動化裝置的常見干擾的對策
2.1 靜電抗干擾控制措施
當靜電趨于平衡狀態時,其導電體的點電位置相同。這是金屬導體特有的特征,在了解這一點后可以采取接地方式來隔斷電纜線,最終實現對靜電干擾的屏蔽,同時還可以對裝置進行屏蔽,然后對屏蔽體進行接地操作也能夠實現裝置的抗干擾,一般來說后者的應用較為普遍,主要是因為一些時候靜電干擾源的屏蔽難度較大。
2.2 磁場耦合干擾控制措施
在干擾源的周邊或者裝置本身的外部設置高導磁的屏蔽物,從而將磁場干擾限定在一定的區域內,使得干擾源不會向外輻射,并且裝置外部的干擾源也無法進入到裝置當中,其實質上就是切斷了干擾源的傳輸路徑,這種方式是對抗磁場耦合干擾的最有效方式,但是也有前提條件,即當信號的傳輸距離較長時,就不適宜采取這種隔絕的方式。在工作中為了防止信號線的磁場耦合對裝置帶來影響,主要的方式就是使用雙絞線來替代信號線,如果磁場干擾對雙絞線造成影響,雙絞線中含有的感生電流能夠抵抗干擾源,最終實現抗干擾效果。
2.3 電磁輻射類干擾控制措施
當交變電磁場的頻率低時,其產生的電磁輻射強度較弱,因此對裝置的干擾也較為有限,但是當交變電磁場的頻率越高時,產生的電磁輻射強度就越高,即高頻電磁場是電磁輻射干擾的主要因素,對此有效的措施就是選擇電阻低的金屬材料進行防屏蔽措施。當高頻電磁場與屏蔽層發生作用時,兩者會成發生渦流反應,在渦流磁場的影響下,高頻電磁場產生的電磁輻射會不斷的被消弱,最終完全消除實現干擾源的屏蔽。
2.4 共阻抗干擾控制措施
采取擴充電源功率容限的措施來降低電源的內阻,同時還應該分開設置模擬電路與數字電路,并將兩者連接到對應的電源輸出端口中,如此可以避免共阻抗干擾對裝置的影響。另外還應該盡可能的擴大地線同電源導線的橫截面,并縮短線路長度,如果裝置有眾多電源電力供應,并且還有公用地線時也應該保證較大的橫截面,最終提高共阻抗干擾的控制效果。
2.5 漏電耦合干擾控制措施
定期對裝置進行維護檢查,維護內容包括清理信號線路以及電路上的雜物,避免設備在較高濕度的環境中運行,改善其工作環境。另外在對裝置進行設計時應該考慮到這一點,信號線之間保持較大的間隔,尤其是當電流大、電壓高的信號線應該和較小的信號線應該保持較遠的距離,同時有必要采取屏蔽措施避免漏電耦合干擾對裝置的影響。
結束語
綜上所述,電子自動化控制裝置因為其內部元件數量較多、工作機制復雜,所以容易受到靜電干擾、磁場耦合干擾、電磁輻射干擾、共阻抗干擾以及電網干擾等,在實際工作中應該對干擾因素進行具體分析,并懂得抗干擾措施的組合使用。在對系統某一部件采取抗干擾措施時還應該綜合考慮對其他部件的連帶反應,并且對可能出現的干擾措施進行準確的預測,對于一些容易受到干擾的部件進行重點設置,最終讓整個系統保持高效、穩定的運行狀態。
參考文獻
[1]盧俊棋.論工業電子自動化控制裝置常見干擾及對策[J].廣東科技,2008(24):58-59.