Единица измерения электрической составляющей электромагнитного поля

Измерение электромагнитного фона

Каким образом правильно проводить измерения электромагнитной обстановки? Какие приборы для этого использовать?

Для измерения каких электромагнитных излучений предназначены измерители электромагнитного фона АТТ-2592 и АТТ-2593?

Дать ответ на эти и ряд других возможных вопросов помогут наши рекомендации, приведенные в решении данной измерительной задачи.

Электромагнитный фон, особенно в офисных помещениях, постоянно меняется. У кого-то зазвонил радиотелефон, сотовый или где-то (например, в соседнем помещении) находится другой источник электромагнитного излучения и т.д. Напряженность электрического поля «естественного» фона при выключенных тестируемых устройствах составляет от нескольких единиц до нескольких сотен мВ/м. Именно эти показатели будем считать в дальнейшем за основу для сравнения с показаниями электромагнитного фона при включенных тестируемых устройствах.

Для решения данной измерительной задачи были проведены некоторые измерения в офисе. В качестве измерительного прибора использовался Актаком АТТ-2592.

Следует учесть, что измерители электромагнитного поля Актаком АТТ-2592 и АТТ-2593 измеряют на частотах от 50 МГц до 3,2 ГГц и до 8 ГГц соответственно. Измерения при включенных тестируемых устройствах проводились в режиме фиксации максимального значения напряженности электрического поля.

Источниками электромагнитного излучения были выбраны следующие устройства: сотовый телефон, Wi-Fi роутер, СВЧ печь, персональный компьютер с Wi-Fi, устройство Yota WiMax и бытовой вентилятор.

Ниже представлены результаты измерений:

Измерение напряженности электрического поля сотового телефона. Максимальное значение 24,52 В/м	Измерение напряженности электрического поля Wi-Fi роутера. Максимальное значение 15,90 В/м
Измерение напряженности электрического поля Yota WiMax. Максимальное значение составляет 15,68 В/м	Измерение напряженности электрического поля СВЧ печи. Максимальное значение составляет 6,725 В/м
Измерение напряженности электрического поля ПК с включенным Wi-Fi. Максимальное значение составляет 1,122 В/м	Измерение напряженности электрического поля ПК с выключенным Wi-Fi («естественный» фон). Максимальное значение составляет 9,3 мВ/м
Измерение напряженности электрического поля выключенного вентилятора («естественный» фон). Максимальное значение составляет 314,6 мВ/м	Измерение напряженности электрического поля включенного вентилятора. Максимальное значение составляет 325,4 мВ/м

Из проведенных измерений наглядно видно, какие тестируемые устройства наиболее вредны с точки зрения излучаемого высокочастотного электромагнитного поля. Причем, обращаем внимание, что работающий вентилятор и персональный компьютер без включенных излучающих устройств НЕ ЯВЛЯЮТСЯ объектами измерения для АТТ-2592 и АТТ-2593, т.к. они работают на частотах 50 Гц, что в миллион раз ниже заявленного диапазона измерения.Измерители электромагнитного фона АТТ-2592 и АТТ-2593 являются уникальными приборами, благодаря которым любой пользователь может измерить электромагнитную обстановку вокруг себя. Порой достаточно переставить один источник излучения или даже просто развернуть его и ситуация может значительно измениться. Например, в момент дозвона сотовый телефон необходимо держать таким образом, чтобы встроенная антенна телефона была направлена в сторону, а сам телефон находился на некотором удалении от головы. Даже какие-то 20-30 см существенно меняют картину.

Антенна телефона направлена на датчик. Телефон в непосредственной близости от датчика. Максимальное значение напряженности электрического поля 24,52 В/м.	Антенна телефона не направлена на датчик. Телефон в непосредственной близости от датчика. Максимальное значение напряженности электрического поля 11,44 В/м.
Антенна телефона не направлена на датчик. Телефон удален на 30 см от датчика. Максимальное значение напряженности электрического поля 10,65 В/м.

Таким образом, простым поворотом источника излучения (телефона) и удалением его всего лишь на 30 см от датчика удалось добиться снижения значения электрической напряженности в конкретном месте почти в 2,5 раза!

Следует учесть, что приведенные в таблицах значения являются ориентировочными, т.к. они зависят от многих факторов, например, от модели тестируемого прибора, режима работы и т.п. Но они довольно наглядно иллюстрируют потенциальную опасность, исходящую от источников излучения.

В руководстве по эксплуатации к измерителям электромагнитного фона Актаком АТТ-2592 и АТТ-2593 включены таблицы (СанПиН). Сравнивая показания прибора и значения в таблице можно узнать, сколько времени безопасно находиться в месте, где проводятся измерения.

Предельно допустимые уровни электрической напряженности и уровни плотности потока энергии в зависимости от продолжительности воздействия.

Продолжительность воздействия, Т, ч	Диапазон частот / Единица измерения
	50 МГц-300 МГц /EПДУ, В/м	300 МГц-300 ГГц /ППЭПДУ, мкВт/см²
8,0 и более	10	25
7,5	10	27
7,0	11	29
6,5	11	31
6,0	12	33
5,5	12	36
5,0	13	40
4,5	13	44
4,0	14	50
3,5	15	57
3,0	16	67
2,5	18	80
2,0	20	100
1,5	23	133
1,0	28	200
0,5	40	400
0,25	57	800
0,125 (для EПДУ)/0,2 (для ППЭПДУ) и менее	80	1000

Примечание: при продолжительности воздействия менее указанного времени, дальнейшее повышение интенсивности воздействия не допускается.

Более того, в измерителях электромагнитного поля Актаком АТТ-2592 и АТТ-2593 имеется возможность измерения не только по всем трем осям (X, Y, Z), но и по отдельной выбранной оси измерения. Благодаря этому можно не только оценить электромагнитную обстановку, но даже найти источник электромагнитного излучения.

Измерение электромагнитного излучения

Электромагнитные поля окружают нас постоянно. От электромагнитного излучения Солнца, включающего спектр от видимого света (который также является электромагнитной волной) до рентгеновского излучения. Мощным источником также выступает техносфера Земли – вся совокупность приборов, машин, приспособлений, потребляющих электричество. Научное определение электромагнитного излучения таково – это распространение в пространстве колебаний электромагнитного поля, словно волн по поверхности воды.

Матусевич Анастасия Анатольевна
Главный геолог

Выпускница Российского Университета Дружбы Народов (РУДН) по специальности поиски и разведка месторождений полезный ископаемых.

Стаж работы
Оглавление

• линии электропередач (ЛЭП);
• любые провода под напряжением;
• трансформаторы, выпрямители;
• компьютеры и ноутбуки;
• телевизоры – особенно старых моделей, с кинескопом;
• мобильные телефоны;
• бытовые электроприборы – микроволновка, стиральная машина, холодильник и т.д.

Для чего измеряют электромагнитное излучение?

Большая часть электромагнитных полей, окружающих нас, безвредна. Это хорошая новость, а плохая в том, что даже вредные для здоровья и опасные для жизни излучения, в том числе ультрафиолетовое и рентгеновское, организм никак не регистрирует – мы можем воспринимать лишь узкий спектр видимого света, а также инфракрасное тепловое излучение. Но даже волны условно безопасного диапазона при высоком напряжении поля могут вызывать ухудшение общего самочувствия и головные боли.

Поэтому регулярный контроль и измерение уровня излучения на потенциально опасных в этом плане объектах необходим. К таковым относятся некоторые производства, медицинские учреждения, например, проводящие МРТ-диагностику. Они должны проверяться на соответствие установленным санитарным нормам и законодательству в сфере охраны труда.

Как измерить электромагнитное излучение?

Электромагнитное поле разделяют на ближнюю и дальнюю зоны индукции, поэтому при проведении обследования учитываются оба эти компонента. Специалисты проверяют отдельно электрическую и магнитную составляющую. Обычно проверка затрагивает промышленные и инфраструктурные объекты, на которых уровень напряженности поля потенциально может быть превышен.

Рассмотрим детальнее, каким прибором измеряют электромагнитное излучение. Интенсивность поля должна быть замерена приборами, которые прошли специальную сертификацию. Методика изложена подробно в технической документации. В общем случае выглядит это следующим образом. Специальные приборы – электромагнитные измерители – устанавливаются на высотах 0,5, 1 и 1,7 метров от поверхности – неважно, проводится ли замер в помещении или на открытой местности.

Расстояние от оборудования, которое выступает потенциальным источником электромагнитного поля, составляет 0,5 метра. В некоторых случаях замеры проводят на рабочем месте, если это необходимо согласно требованиям нормативных документов по охране труда.

Напряженность поля замеряется с помощью техники ненаправленного приема. Такие приборы оснащают трехкоординатными датчиками, которые позволяют, кроме количественных показателей, точно установить направление на источник излучения и расстояние до него (погрешность не должна превышать 20%).

В каких единицах можно измерить электромагнитное излучение?

Разберемся теперь, в чем измеряется электромагнитное излучение. У электромагнитного поля (и излучения) несколько показателей, в том числе и производных. Каждый показатель измеряется в своих единицах, например, частота волн излучения замеряется в герцах. Но в связи с высокой частотой волн целесообразнее использовать гигагерцы (Ггц) и тому подобные величины, так как частота от 20 герц – это слышимый ухом звук, который не имеет отношения к электромагнитным волнам. 1 герц – это одно колебание в секунду, то есть 1-1 секунда. Другой важный параметр – длина волн. В случае электромагнитного излучения она измеряется в микрометрах, или Мм – миллионных долях метра. От частоты и длины волны зависит, с каким видом излучения имеют дело специалисты. Например, для ультрафиолета эти показатели равны 0,75-30 ПГц (петагерц) и 10-400 нм.

Но волны также имеют определенную мощность, замер показателя которой очень важен при учете их антропогенного воздействия. Причем, важна не общая мощность, а ее показатель на единицу площади, или плотность мощности. Замеряется он в мкВт/см2, то есть в микроваттах на квадратный сантиметр. Предельные значения этого параметра указаны в нормативных документах, например, в России они равны 10 мкВт/см2.

Существуют и другие единицы измерения электромагнитного излучения. Так, иногда используются тесла – единицы измерения магнитной индукции, а также электрон-вольты – показатель энергии поля. Но наиболее важным показателем при замерах является плотность мощности.

Измерение параметров электромагнитных полей в быту

Сейчас в продаже имеются различные бытовые измерители электромагнитных полей — ВЕ-метры (Electromagnetic Radiation Tester, EMF Meter). Значит ли это, что мы имеем возможность самостоятельно оценить уровень воздействия электромагнитных полей? Что, собственно, можно измерить и насколько будут достоверны полученные данные?.

Эти приборы измеряют напряженность электрического поля в В/м (вольт на метр), а также магнитную индукцию (плотность магнитного потока) в мкТл (микротесла).

Вокруг проводника, по которому протекает ток, создаются магнитное поле с напряженностью H и электрическое поле с напряженностью E. Линии магнитного поля образуют концентрические окружности вокруг проводника и лежат в плоскости, перпендикулярной оси проводника. Линии электрического поля перпендикулярны линям магнитного поля и лежат в плоскости, проходящей через ось проводника.

Как известно, электромагнитные волны представляют собой совокупность электрического и магнитного полей, изменяющихся во времени. В электромагнитной волне электрическое и магнитное поля не разделены пространственно.

Магнитное поле

В пространстве, окружающем движущиеся электрические заряды, возникает магнитное поле. Магнитная индукция B— векторная величина, показывающая, с какой силой магнитное поле действует на движущийся заряд.

Магнитная индукция B в вакууме связана с напряженностью магнитного поля H (порожденного соответствующим током) следующим соотношением:

Магнитная проницаемость (мю) воздуха практически совпадает с магнитной проницаемостью вакуума (μ/μ₀=1.00000037), поэтому для воздуха магнитная индукция B практически тождественна напряженности магнитного поля H.

Напряженность H магнитного поля измеряется в амперах на метр (А/м), причем 1 ампер/метр задается как напряженность магнитного поля соленоида бесконечной длины с единичной плотностью витков, при протекании по данному соленоиду тока в 1 ампер. Один ампер на метр можно определить и иначе: это напряженность магнитного поля в центре круглого витка с током в 1 ампер при диаметре витка в 1 метр.

Таким образом, несмотря на то, что прибор показывает значение магнитной индукции, мы может судить и о величине напряженности магнитного поля.

Электрическое поле

Каждое электрически заряженное тело создает вокруг себя электрическое поле.

Электрическое поле характеризуется векторной величиной, называемой напряженностью поля, которая численно равна механической силе, действующей на единичный положительный заряд, помещенный в данную точку поля, и имеет направление этой силы.

Простейший индикатор электромагнитного поля может собрать даже юный радиолюбитель.

Санитарные нормативы электромагнитных полей

СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» устанавливает допустимые величины электромагнитных полей. В таблице 5.74 приведены предельно допустимые уровни электромагнитных полей, в том числе, в жилых помещениях.

Наименование фактора	Наименование параметра	Нормируемые уровни
		Рабочие места	Жилые, общественные помещения
Постоянное магнитное поле (ПМП)	Напряженность магнитного поля (H), кА/м	8,0	—
	Магнитная индукция (B), мТл	10,0	—
Гипогеомагнитное поле	Коэффициент ослабления геомагнитного поля, Ко, условные единицы	2,0	—
Электростатическое поле (ЭСП)	Напряженность ЭСП (E), кВ/м	20,0	15,0
Электромагнитное поле (ЭМП) промышленной частоты	Напряженность электрического поля (E), кВ/м	5,0	0,5
	Напряженность магнитного поля (H), А/м	80,0	8,0
	Магнитная индукция (B), мкТл	100,0	10,0
ЭМП диапазона частот от 0,01 до 0,03 МГц	Напряженность электрического поля (E), В/м	500,0	—
	Напряженность магнитного поля (H), А/м	50,0	—
ЭМП диапазона частот от 0,03 до 3 МГц	Напряженность электрического поля (E), В/м	42,0	25,0
	(максимально допустимая)	(500,0)	—
	Напряженность магнитного поля (H), А/м	4,0
	(максимально допустимая)	(50,0)	—
ЭМП диапазона частот от 3 до 30 МГц	Напряженность электрического поля (E), В/м	25,0	15,0
	(максимально допустимая)	(300)	—
ЭМП диапазона частот от 30 до 50 МГц	Напряженность электрического поля (E), В/м	8	10
	(максимально допустимая)	(80,0)	—
	Напряженность магнитного поля (H), А/м	0,25	—
	(максимально допустимая)	(3,0)
ЭМП диапазона частот от 50 до 300 МГц	Напряженность электрического поля (E), В/м	8,5	3,0
	(максимально допустимая)	(80,0)	—
ЭМП диапазона частот от 300 МГц до 300 ГГц	Плотность потока энергии (ППЭ), мкВт/см2	18,0	10,0
	(максимально допустимый уровень)	(1000,0)	—

Нормативы также установлены Решением Комиссии Таможенного союза от 28.05.2010 № 299 «О применении санитарных мер в Евразийском экономическом союзе». На территории населенных мест предельно допустимая напряженность переменного электрического поля с частотой 50 Гц на высоте 2 м составляет 1000 В/м, а в жилых помещениях предельно допустимая напряженность переменного электрического поля с частотой 50 Гц на высоте от 0,5 до 2 м от пола составляет 500 В/м.

В жилых помещениях допустимая напряженность магнитного поля частотой 50 Гц (действующие значения) не должна превышать 5 мкТл. Напряженность электрического поля не должна превышать 25 В/м в диапазоне частот 30 — 300 кГц. Такие же нормативы установлены в СанПиН 2.1.8./2.2.4.1383-03.

Полевые измерения

Измеритель имеет два датчика для измерения электрических полей. На фото виден соленоид (катушка индуктивности) и фольгированная пластинка. Возбуждаемая в соленоиде ЭДС измеряется, обрабатывается процессором и на дисплей выводится значение магнитной индукции.

Общие требования к измерителям напряженности электрического и магнитного полей установлены в ГОСТе Р 51070-97. Методы оценки электромагнитных полей бытовых приборов установлены в ГОСТ Р 54148-2010 (ЕН 50366:2003) «Воздействие на человека электромагнитных полей от бытовых и аналогичных электрических приборов. Методы оценки и измерений». Измерение магнитной индукции большинства приборов измеряется на расстоянии 30 см от их поверхности

Следует учитывать, что результаты измерений, произведенные с помощью рассматриваемых бытовых приборов, достаточно условны, т.е. достоверность их будет всегда под вопросом. Вероятно поэтому, многие подобные приборы называют не измеритель, а «тестер» или «индикатор».

Так, например, подобные приборы не оценивают электромагнитные поля в диапазонах частот. Мы не узнаем частоту электромагнитного излучения.

Если провести измерения возле работающего бытового фена, то мы получим некоторые результаты.

Напряженность электрического поля вблизи работающего фена составила 337 В/м, а магнитная индукция — 38,09 мкТл. Это «кошмарные» значения! Но это значения в непосредственной близости от источника полей. Уже на расстоянии примерно полуметра, прибор показывает нули.

И так. Ясно, что работающий бытовой электроприбор является источником электромагнитных полей, но их интенсивность убывает с увеличением расстояния и примерно пропорциональна 1/r.

Надо также учитывать, что датчик поля реагирует на поляризацию (направление вектора поля). Если прибор повернуть на 90 градусов — показания изменятся.

Один из наиболее «злых» источников электромагнитных полей — источник бесперебойного питания: 226 В/м и 27 мкТл соответственно. Плоский монитор показал всего 4 В/м перед экраном. Перед передней панелью системного блока — ноль, а вот сзади возле блока питания — 1.2 мкТл. Работающие звуковые колонки компьютера показали 9В/м и 0.08 мкТл.

Это все показания в непосредственной близости от источника, с удалением датчика на рекомендованные 30 см показания резко падают вплоть до нуля. Справедливости ради надо сказать, что ноль на приборе не означает, что поля нет совсем. Правильнее считать, что напряженность поля настолько мала, что не регистрируется прибором, т.е. меньше 1 В/м.

В итоге, если верить показаниям этих не сертифицированных и не калиброванных приборов, то положение достаточно хорошее.

Проверка работы ионизаторов воздуха

Суть работы ионизатора воздуха (люстры Чижевского) сводится к созданию на кончиках иголок отрицательных зарядов. Следовательно возле этих иголок должно возникать статическое электрическое поле.

Методы измерения описаны в ГОСТ Р 8.846-2013, однако нам они не пригодятся.

Измерение электромагнитного поля на рабочем месте с ПЭВМ

Специалисты ЛПСиЭ ООО «ЛиК» проводят инструментальные измерения электромагнитных полей на рабочих местах пользователей ПЭВМ.

Цель измерений:

• производственный контроль на рабочих местах с персональными компьютерами;
• для санитарно-эпидемиологической оценки уровней электромагнитного излучения на рабочих местах с ПЭВМ по заявкам предприятий и организаций.

Основные источники электромагнитных полей:

• ПЭВМ – персональная электронно-вычислительная машина (компьютер);
• ВДТ – видеодисплейные терминалы;
• периферийные устройства (принтеры, сканеры, источники бесперебойного питания и пр.).

Измеряемые параметры:

• напряженность электрического поля (В/м);
• плотность магнитного потока (нТл).

Дополнительно на рабочем месте с ПЭВМ измеряется напряженность электростатического поля (кВ/м).

Принципы гигиенического нормирования:

В соответствии с действующими санитарными нормами электромагнитное поле контролируется раздельно по напряженности электрического поля и плотности магнитного потока в двух частотных диапазонах: 5 Гц – 2 кГц, 2 кГц – 400 кГц.

Если в частотном диапазоне 5 Гц – 2 кГц наблюдается превышение установленных норм по какой-либо составляющей, то дополнительно оценивается электромагнитное поле промышленной частоты 50 Гц.

Проведение измерений:

Все измерения выполняются по действующим нормативным и методическим документам. Современная приборная база лаборатории позволяет получать результаты с необходимой точностью в кратчайшие сроки.

В случае неудовлетворительных результатов измерений наши специалисты помогут установить причину превышения допустимых уровней.

По результатам измерений электромагнитных излучений на рабочих местах с ПЭВМ выдаются:

• протокол измерений на фирменном бланке лаборатории;
• экспертное заключение на основании протокола измерений (при необходимости).

Специалисты лаборатории проконсультируют по требуемому объему исследований, составят программу измерений и согласуют оптимальные сроки выполнения работ.

Заявку на измерения можно оставить на сайте, либо прислать в свободной форме на нашу электронную почту office@liklab.ru.

Анализ отходов с целью определения компонентного состава (морфологический и/или химический анализ) и установления класса опасности (токсикологический анализ)

Отбор и лабораторный анализ питьевой, природной и сточной воды по органолептическим, химическим, микробиологическим, паразитологическим показателям. Токсикологический анализ с установлением класса опасности

Отбор и лабораторный анализ проб почвы, грунта, донных отложений по химическим, микробиологическим, паразитологическим показателям. Токсикологический анализ с установлением класса опасности

Измерения физических факторов на территории, в помещениях жилых и общественных зданий, на рабочих местах (шум, инфразвук, вибрация, электромагнитные поля, микроклимат, освещенность)

Контакты: адрес: телефоны: e-mail:

Санкт-Петербург, наб. Обводного канала, д.199-201, лит. К 8 (812) 363-18-98, 8 (921) 868-12-01 office@liklab.ru