NÁVOD K OBSLUZE Kombinovaný měřící přístroj intenzity elektrických a (elektro)magnetických střídavých polí od 5 Hz do 400 kHz Důležité upozornění: Tento návod k obsluze v českém jazyce má poněkud jiné uspořádání než originální návod k obsluze v německém jazyce. Obj. č.
Obsah Strana Úvod .................................................................................................................. 3 Bezpečnostní předpisy .................................................................................... 3 Součásti měřícího přístroje (ovládací prvky) ................................................. 4 Součásti dodávky přístroje.............................................................................. 7 Příprava přístroje k provádění měření...........................
Úvod Měřící přístroje intenzity elektrických, magnetických a elektromagnetických střídavých polí (elektrosmogu) konstrukční řady „ME 3“ firmy „GIGAHERTZ SOLUTIONS®“ představují nový trend v měřící technice nízkofrekvenčních střídavých polí: Měřící technika na profesionální úrovni byla realizována za použití velmi nízkých nákladů. Toto bylo možné provést konsekvenčním využitím inovovaných a patentově přihlášených obvodů a nejmodernějším způsobem zhotovení (výroby).
Součásti měřícího přístroje (ovládací prvky) [1] Laden (nabíjení) Zdířka pro připojení nabíječky (síťového nabíjecího adaptéru) s vnitřním kontaktem (+) a vnějším kontaktem (-) „12 – 24 V DC“. Tuto zdířku používejte pouze k nabíjení do přístroje vloženého akumulátoru.
[3] Signal-Ausgänge DC (výstup signálu stejnosměrného napětí) DC: Konektor (zdířka s výstupem napětí 0 až 1 V DC pro dlouhodobá měření pomocí zaznamenávacího přístroje naměřených hodnot (zapisovacího přístroje). Též k ovládání externí zobrazovací jednotky „DP 3000A“ (zvláštní příslušenství).
[A] Spínač ke zkratování magnetického senzoru (tento spínač je potřebný pouze k dílenské kalibraci přístroje). [B] Senzor magnetických střídavých polí. [C] Horní přídržný kontakt (kolíček) akumulátoru. [D] Dolní přídržný kontakt (kolíček) akumulátoru. [E] Modul frekvenčního filtru „F1B2H31“, který lze nahradit jinými moduly s jinými mezními frekvencemi. [F] Dva miniaturní reproduktorky v zapojení s magnetickým odstíněním.
Součásti dodávky přístroje 1.) Měřící přístroj 2.) Síťový nabíjecí adaptér s konektorem (jackem) 2,0 mm 3.) Uzemňovací kabel o délce 5 m s konektorem (jackem) 2,5 mm (mono) a krokosvorkou k provedení uzemnění přístroje 4.) Uzemňovací krokosvorka 5.) Adaptér (konektor) pro provádění měření s bajonetovou zdířkou (BNC) a jackem 3,5 mm (mono) 6.) Adaptér (konektor) pro provádění měření se zdířkou 3,5 mm (mono) a jackem 2,5 mm (mono) 7.
Příprava přístroje k provádění měření Pokud se po zapnutí přístroje na jeho displeji neobjeví žádné zobrazení, objeví-li se na jeho displeji symbol vybité baterie, vložte do přístroje akumulátor (baterii), případně proveďte nabití do přístroje vloženého akumulátoru nebo vyměňte baterii. K napájení přístroje můžete použít v případě nouze i normální (alkalickou) destičkovou baterii 9 V. Vložení akumulátoru do přístroje (vložení / výměna baterie) Otevření pouzdra přístroje Obr. 1 Obr. 2 1.
Uzavření pouzdra přístroje Obr. 5 Položte horní kryt přístroje na jeho spodní polovinu (na otevřený přístroj) tak, aby byl v zákrytu otvor displeje. Dejte pozor na to, aby se tlačítko otestování stavu nabití akumulátoru (baterie) „Batt.-Check“, svítivá dioda a přepínač frekvenčního filtru dostaly do příslušných otvorů v horním krytu přístroje. Poté přitlačte horní kryt přístroje k jeho spodní polovině palcem a ukazováčkem levé a pravé ruky lehkým tlakem shora dolů.
Vložení akumulátoru (baterie) do bateriového pouzdra Nasaďte klips s kontakty správnou polaritou na akumulátor (baterii) a vložte akumulátor (baterii) zpět do bateriového pouzdra. Při této manipulaci dejte pozor na to, abyste mezi akumulátor a horní součástky na desce s tištěnými spoji nezmáčkli některý z připojovacích kabelů klipsu akumulátoru (aby tyto kabely nezůstaly položené nad akumulátorem). V tomto případě byste nemohli přístroj.správně uzavřít.
Funkce automatického vypínání měřícího přístroje Tato funkce slouží k prodloužení reálné doby používání přístroje (prodlužuje dobu napájení přístroje akumulátorem nebo prodlužuje životnost do něho vložené baterie). 1. Zapomenete-li vypnout přístroj nebo dojde-li při přenášení k jeho náhodnému (nechtěnému) zapnutí, pak dojde po uplynutí 40 minut k jeho automatickému vypnutí. 2.
Kontrola správné funkce přístroje Zobrazení hustoty magnetického toku (kontrola funkce) 1. Nastavení na přístroji: Druh pole = „M“, měřící rozsah = „200 nT/Vm“, frekvenční rozsah = „5 Hz – 400 kHz“, režim provozu = „symbol reproduktoru“. 2. Pohybujte přístrojem na obě strany krátkými pohyby sem a tam a otáčejte jím podle jeho podélné osy – viz následující vyobrazení. Obr. 10 Tímto vytvoříte ze statického zemského magnetického pole „zdánlivé střídavé pole“.
Zjištění takzvaného offsetu (odchylky od nulového budu) Obr. 12 Zapněte přístroj a přepínač „Feldart“ (druh pole) přepnete do polohy „Test“. Na displeji přístroje se na jeho levé straně zobrazí jednička „1“ (jako symbol režimu testování) a vpravo od tohoto symbolu se na displeji zobrazí hodnota „00.0“ nebo „000“ (podle zvoleného rozsahu měření). Zobrazí-li se na displeji místo hodnoty „00.0“ nebo „000“ vyšší hodnota, pak to znamená momentální odchylku od takzvaného nulového bodu (od nulové hodnoty).
Návod k provádění měření Poznámky k vlastnostem elektrických a magnetických střídavých polí Lidské smyslové orgány zpravidla nezjistí působení žádných elektrických nebo (elektro)magnetických střídavých polí (dále jen magnetické pole). Tato pole jsou za určitých předpokladů „jednoduše přítomna všude“ a probíhají podle komplexních zákonitostí v trojrozměrném prostoru. Podrobná vysvětlení těchto fyzikálních jevů naleznete v kapitole „Teorie polí“.
Příprava měření 1. Proveďte kontrolu měřícího přístroje podle kapitol „Příprava přístroje k provádění měření“, „Vložení akumulátoru do přístroje (vložení / výměna baterie)“ a „Kontrola správné funkce přístroje“. 2. Abyste zjistili základní zatížení lidského organismu elektrosmogem, proveďte nejprve změření intenzity elektrického a magnetického pole ve volném prostoru (ve venkovním prostředí).
Zástrčku (konektor) kabelu zastrčte do příslušně zdířky na přístroji (která je označená symbolem „uzemnění“) a tento kabel zaveďte směrem dozadu po straně přístroje. Dotkněte se jedním prstem ruky (ukazováčkem) zdířky „AC“ nebo „DC“, abyste rovněž přizpůsobili své tělo zemnímu potenciálu (abyste jej uzemnili). Obr.
2. Nasměrování přístroje při měření elektrických střídavých polí Tento přístroj byl kalibrován k měření elektrických střídavých polí v blízkosti lidského těla – viz obr. 18 Obr. 18 Lidské tělo zastíní rušivá pole, která se nacházejí za měřícím přístrojem, a zabrání zkreslující koncentraci siločar na senzor měření elektrických střídavých polí. Z tohoto důvodu neprovádějte měření s nataženou paží (s předpaženou rukou). V tomto případě by přístroj zobrazil na svém displeji příliš vysoké hodnoty (viz obr. 19).
Poznámka č. 1) Intenzita elektrického pole vůči zemními potenciálu závisí vždy na geometrii zdroje pole a měřícího senzoru, na vzdálenosti tohoto senzoru od zdroje pole, jakož i na okolním potenciálu. Tento přístroj byl kalibrován na naměřenou hodnotu intenzity elektrického střídavého podle podle směrnic TCO kalibrovaného měřícího přístroje (Radians Innova Enviromentor EMM-4, sériové číslo 4348) ve vzdálenosti 50 cm od měděné desky s plochou 4 m2, ke které je přivedeno napětí 270 V / 50 Hz.
3. Provádění měření intenzity elektrických střídavých polí Zapněte přístroj a přepínač „Feldart“ (druh pole) přepněte do polohy „E“ (elektrické střídavé pole) – viz obr. 21. Obr. 21 Přepínač frekvenčního filtru přepněte do polohy „50 Hz bis 400 kHz“. Tímto způsobem potlačíte vlastní indukci mikropohybů (chvění své ruky). Při měření dbejte stále na to, aby uzemňovací kabel stále směřoval dozadu a abyste se Vy a ostatní přítomné osoby zdržovali za měřícím přístrojem.
4. Měření intenzity magnetických střídavých polí (magnetické indukce) Zapněte přístroj a přepínač „Feldart“ (druh pole) přepněte do polohy „M“ (magnetické střídavé pole) – viz obr. 22. Obr. 22 Přepínač frekvenčního filtru přepněte do polohy „50 Hz bis 400 kHz“. Tímto způsobem potlačíte vlastní indukci mikropohybů (chvění své ruky).
Přibližné odhadnutí výsledné celkové intenzity magnetického pole Naměřené hodnoty Výsledná celková intenzita odpovídá: - jedna vyšší, dvě nižší hodnoty ~ nejvyšší hodnotě - dvě vyšší, jedna nižší hodnota ~ nejvyšší hodnotě + polovině 2. nejvyšší hodnoty - tři podobné hodnoty ~ 1,5 x nejvyšší jednotlivé hodnotě Obr. 23 Obr. 24 Obr.
Kontrola počítačových monitorů ohledně shody s normou „TCO“ Pomocí měřícího přístroje „ME 3951A“ můžete např. zkontrolovat počítačové monitory, zda se shodují s normou „TCO ´99“ ve vztahu k zvláště relevantnímu takzvanému „dolnímu frekvenčnímu pásmu“. V tomto případě je nutno dodržet podle příslušných předpisů vzdálenost měřícího přístroje od měřeného objektu a předepsaný postup měření. Přesné informace získáte na internetové adrese www.tco-info.com nebo přímo v naší firmě GIGAHERTZ SOLUTIONS®.
Vyhodnocení frekvencí (analýza elektrických a magnetických střídavých polí) Elektrická a magnetická střídavá pole nejsou definována pouze intenzitou (silou) svého pole, nýbrž i frekvencí, kterou se mění polarizace pole. Přitom se vyskytují různé, typické následující frekvence: • Nadzemní (trakční) vedení železničních tratí jsou provozována s frekvencí 16,7 Hz. • Síťové napětí (v domácnosti, vysokonapěťová vedení atd.
K měření frekvence trakčních vedení železničních tratí a vyšších harmonických musíte nejprve na přístroji zvolit příslušný filtr (přepnout přepínač do požadované polohy). Provádění měření je dále analogické jako měření uvedené (které popisujeme) v návodu k obsluze přístroje v ucelené kapitole „Návod k provádění měření“ (měření frekvence sítě). Dejte však pozor na následující dvě zvláštnosti: • Zdroj těchto frekvencí (z trakčního vedení) bývá obvykle mimo dům.
Dlouhodobá měření pomocí výstupu „DC“ Intenzita pole se na místě mění normálně po uplynutí určitého časového období. Abyste mohli takovouto situaci přesněji vyhodnotit, pak má smysl z tohoto důvodu provádět záznamy naměřených hodnot dlouhodobě (pomocí výstupu „DC“), například nepřetržitě po dobu 24 hodin. Za tímto účelem je tento měřící přístroj vybaven výstupy k připojení záznamových nebo vyhodnocovacích zařízení. Zpravidla se k tomuto účelu používá výstup „DC“ (výstup stejnosměrného napětí).
Teorie polí (příloha k návodu k obsluze) Elektrické pole Budeme-li mít dva elektrické náboje „Q1“ a „Q2“, budou-li se tyto dva náboje k sobě přibližovat a budou-li mít mezi sebou vzdálenost „r“, pak zjistíme následující: Tyto náboje se budou od sebe odpuzovat, budou-li mít stejnou polaritu (kladný nebo záporný náboj), nebo se budou k sobě přitahovat, budou-li mít každý jinou polaritu. Mezi náboji vznikají tedy síly „F“ (odpudivé nebo přitažlivé Coulombovy síly).
Pozor: Tyto siločáry okolo náboje nejsou žádnou fyzikální realitou a představují pouze myšlené (virtuální) čáry. Zobrazení těchto siločar slouží jako pomůcka k znázornění směru působení pole v každém místě v prostoru, kde se takovéto pole vyskytuje. Dalšími pokusy bylo zjištěnou u dvou nábojů následující rozložení siločar: (se zápornou a kladnou polaritou) Z tohoto příkladu může vyvodit dvě důležité skutečnosti: 1. 2. Siločáry směřují od kladného náboje k zápornému náboji.
Budeme-li sledovat pouze malou oblast mezi oběma bodovými náboji, bude se výše uvedené vyobrazení podobat deskovému kondenzátoru. Toto pozorování je možné na každém libovolném místě. Z fyziky nebo z elektrotechniky známe následující skutečnosti: 1. Bude-li se mezi dvěma deskami „a“ a „b“ nacházet rozdílné napětí „Ua“ a „Ub“, vytvoří se mezi deskami elektrické pole „E“, které bude směřovat od vyššího napětí (zde „Ub“) k nižšímu napětí (zde „Ua“). 2.
Vypočítáme-li potenciál bodového náboje „ϕa“ z intenzity elektrického pole, pak dostaneme: ϕa - ϕb = a ∫b E • ds = a ∫b Q1/(4 • π • ε • r²) • εr • ds = Q1/(4 • π • ε) • (1/ra -1/rb) Budeme-li vycházet z toho, že při popisu bodového náboje „ϕa“ má druhý bod potenciálu „ϕb“ nulovou hodnotu (ϕb = 0) a že je velmi vzdálen (rb = ∞), pak vyplývá pro potenciál bodového náboje: ϕ = Q1/(4 • π • ε • r ) Tímto jsme získali druhou možnost popisu elektrického pole.
Magnetické pole Již ve starověku byla známa vlastnost trvalých magnetů, že přitahují předměty, které obsahují železo. I nyní využíváme působení zemského magnetického pole mezi severním a jižním pólem k určení světových stran pomocí kompasů. Na rozdíl od elektrostatických polí, ve kterých se vyskytují jednotlivé bodové náboje, nelze nikdy oba póly trvalého magnetu od sebe oddělit.
Další do dnešní doby provedené objevy a získané poznatky můžeme krátce shrnout následovně: Působení síly mezi dvěma souběžnými vodiči (princip interference) Necháme-li protékat dvěma dlouhými, souběžnými a velmi tenkými vodiči (jejichž průměr je mnohem menší než jejich délka) elektrický proud, zjistíme následující: a) Bude-li protékat proud oběma vodiči stejným směrem, pak se budou tyto vodiče k sobě přitahovat.
Důvodem jevu popsaného v a) je nedostatečné množství siločar mezi oběma vodiči. Tento nedostatek siločar vzniká následkem opačně směřujících siločar, které se vzájemně eliminují. Aby bylo možné udržet konstantní vzdálenost mezi siločarami okolo vodiče, začnou se oba vodiče přitahovat k sobě. Výsledné magnetické pole okolo obou vodičů je kruhové nebo válcové.
Magnetické pole jednoho dlouhého vodiče Z mechaniky je známo, že síla „F“ má pouze jeden směr (vektor).
Hustota magnetického toku neboli magnetické indukce představuje působení magnetického pole velmi dlouhého vodiče, kterým protéká elektrický proud „I2“, a to ve vzdálenosti „d“ od jeho středu. Tato hustota (magnetická indukce) závisí pouze na vzdálenosti „d“ a na délce vodiče „I“, nikoliv na úhlu. Jedná se o válcově symetrické pole okolo vodiče. V jakém směru magnetické pole „B“ obtéká vodič, je náhodně zvoleno. K určení tohoto směru platí takzvané „pravidlo pravé ruky“ – viz následující vyobrazení.
Mezinárodní uznávané normy Mezi mezinárodně obecně uznávané a rozšířené normy patří „MPR II“ a „TCO“ pro pracoviště s televizními obrazovkami (monitory). Následující mezinárodně uznávané mezní hodnoty jsou jenom zlomkem navržených hodnot.
Literatura Wolfgang Maes: Stress durch Strom und Strahlung (Stres způsobený elektrickým proudem a zářením), IBM Institut für Baubiologie + Ökologie (IBN Institut konstrukční biologie + ekologie), Holzham 25, 83115 Neubeuern (řada snadno pochopitelných praktických příkladů a jednoduché znázornění technického pozadí - lze zvláště doporučit pro technické laiky). Katalyse e. V. (Katalýza - vlastní vydání): Elektrosmog, C. F.
Technické údaje ME 3951A Profesionální kombinovaný měřící přístroj intenzity magnetických a elektrických NF střídavých polí od 5 Hz do 400 kHz Magnetická indukce Frekvenční rozsah: Měřící rozsahy: Rozlišení *: Intenzita elektrického pole 5 Hz až 400 kHz (mez – dB) 200,0 nT 2000 nT 200,0 V/m 2000 V/m 0,1 nT 1 nT 0,1 V/m 1 V/m Přesnost*: (při 50 Hz – kalibr.
Typická frekvenční charakteristika Frekvence [Hz] Intenzita elektrického pole [V/m] Frekvence [Hz] Hustota magnetického pole [nT] (indukce) 38
