Учебная работа. Колориметрические характеристики стекол в проходящем свете

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Колориметрические характеристики стекол в проходящем свете

РЕФЕРАТ

В состав дипломной научно — исследовательской работы входят:

-пояснительная записка 88 с., рисунков 38, таблиц 19, 27 источников;

-графические (демонстрационные) материалы 18 листов.

КОЛОРИМЕТРИЯ, КООРДИНАТЫ ЦВЕТНОСТИ, КООРДИНАТЫ RGB, СТЕПЕНЬ ОКРАШЕННОСТИ.

Целью дипломной работы является создание компьютерной программы и компьютерный расчет цветовых характеристик цветных стекол в колориметрической системе XYZ и компьютерной системе RGB, а также расчет координат цветностей, доминирующей длины волны и степени окрашенности по данным спектров пропускания стекол различных марок.

Кроме того, составлены графики зависимостей спектральных характеристик, таких как спектры пропускания в видимой области, от длины волны, и приведена методика расчета координат компьютерной системы RGB, исходя из спектров пропускания.

В результате проделанной работы определена зависимость изменения пропускания стекол в зависимости от длины волны. На данном этапе полученных измерений пропускания недостаточно для того, чтобы данный проект мог полноценно применяться в науке, технике и производстве, например, для формирования изображений, идентичных по цветности. несмотря на это, в исследовательской работе было обозначено направление, в котором необходимо продолжать работать.

СОДЕРЖАНИЕ

РЕФЕРАТ

ПЕРЕЧЕНЬ ЛИСТОВ демонстрационных МАТЕРИАЛОВ

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

.1 Колориметрия

.2 Аддитивная модель

.3 Разработка математической модели

.3.1 Система R-G-B

.3.2 Система X-Y-Z

.4 Практическое применение

.5 Цели и задачи

. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

.1 Методика подготовки образцов

.2 Описание двухлучевого спектрофотометра Shimadzu UV-2600

.3 методика измерения светопропускания в видимой области спектра на спектрофотометре Shimadzu UV-2600

.3.1 назначение прибора

.3.2 Оптическая схема

.3.3 Порядок работы

.4 методика расчета

. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

.1 Описание образцов

.2 спектры пропускания в видимой области

.3 Расчет доминирующей длины волны

.4 Расчет степени окрашенности

Выводы

. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

.1 Тип дипломной научно-исследовательской работы

.2 Расчет затрат на выполнение научно-исследовательской работы

.3 Взаимосвязь исследования с предыдущими работами подобного направления

.4 Расчет величины ожидаемого экономического эффекта

.5 Прогноз применения результатов выполненной дипломной работы

.6 Сводная таблица экономических показателей

. ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

.1 Экологические характеристики всех используемых материалов

.2 Экологические особенности проводимых исследований

.3 Экологические характеристики полученных материалов

Выводы

. безопасность ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

.1 Описание объекта дипломирования

.2 Расположение объекта относительно розы ветров и его санитарно-защитная зона

.3 Учет фоновых концентраций

.4 Уровень травматизма, заболеваний. Расчет показателя риска

.5 Описание рабочего места

.6 микроклимат

.7 Освещенность

.8 Эргономика рабочего места

.9 Опасные производственные факторы

.10 Мероприятия по обеспечению безопасности работающих

.11 Электробезопасность

.12 Вредные производственные факторы

.13 Требования к уровням шума и вибрации

.13.1 Шум

.13.2 Вибрация

.13.3 Загазованность воздуха парами вредных химических веществ

.14 Мероприятия, направленные на уменьшение воздействий вредных производственных факторов

.15 Экологичность проекта

.16 Пожарная безопасность

.17 Чрезвычайные ситуации

Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ список

ПЕРЕЧЕНЬ ЛИСТОВ ДЕМОНСТРАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Наименование документаОбозначение документаФормат1 Колориметрия. Цветовая модель200204.65 449200 126 ТБА42 Цель200204.65 449200 126 ТБА43 задачи200204.65 449200 126 ТБА44 Аддитивная модель200204.65 449200 126 ТБА45 График цветности200204.65 449200 126 ТБА46 Кривые удельных координат цвета для трёх основных цветов (XYZ)200204.65 449200 126 ТБА47 образцы200204.65 449200 126 ТБА48 Аппаратура200204.65 449200 126 ТБА49 методика200204.65 449200 126 ТБА410 Результат вычислений200204.65 449200 126 ТБА411 Выводы200204.65 449200 126 ТБА4

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящей работе использованы ссылки на следующие стандарты.

ГОСТ 12.1.005-88. Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

ГОСТ 12.1.030-81. Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление. Система стандартов безопасности труда. — Взамен ГОСТ 12.1.013-78. — Введ. 1982-07-01. — М. : Изд-во стандартов, 1981. — 19 с. ; 22 см.

ГОСТ 17.2.3.01-86. Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов. — Взамен ГОСТ 17.2.3.01-77. — Введ. 1987-01-01. — М. : Изд-во стандартов, 1986. — 20 с. ; 22 см.

ГОСТ 9411-66. Стекло оптическое цветное. Технические условия — Введ. 1993-01-01. — М. : Изд-во стандартов, 1992. — 49 с. ; 22 см.

РД 34.21.122-87. инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений. — Введ. 1987-01-01. — М. : Изд-во стандартов, 1987. — 26 с. ; 22 см.

СанПиН 2.2.1/2.1.1.1031-01. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. — Взамен СанПиН 2.2.1/2.1.1.984-00. — Введ. 2001-10-01. — М. : Изд-во стандартов, 2001. — 33 с. ; 22 см.

СНиП 21-01-97. Пожарная безопасность зданий и сооружений. — Взамен СНиП 2.01.02-85. — Введ. 1998-01-01. — М. : Изд-во стандартов, 1997. — 16 с. ; 22 см.

СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. — Взамен СНиП II-4-79. — Введ. 1996-01-01. — М. : Изд-во стандартов, 1995. — 24 с. ; 22 см.

СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция, кондиционирование. — Взамен СНиП 2.04.05-91. — Введ. 2004-01-01. — М. : Изд-во стандартов, 2003. — 18 с. ; 22 см.

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

ГОСТ — государственный стандарт;

МКО — международная комиссия по освещению;

НИР — научно-исследовательская работа;

НПБ — нормы пожарной безопасности;

ПДК — предельно допустимая концентрация;

ПДВ — предельно допустимый выброс;

ПУЭ — правила установки элеткроустановок;

РСЭО — расходы на содержание и эксплуатацию оборудования;

СанПиН — санитарные правила и нормы;

СИЗ — средства индивидуальной защиты;

СЗЗ — санитарно защитная зона;

СНиП — строительные нормы и правила;

ТК РФ — трудовой Кодекс Российской Федерации;

ТЭО — технико-экономическое обоснование;

УрО ран — Уральское отделение Российской академии наук;

ФГАО ВПО УрФУ — Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»;

ФЗ — федеральный законЦКС — цветовая колориметрическая система;

ЧС — чрезвычайные ситуации.

ВВЕДЕНИЕ

За многие годы, как существует наука о цвете, давались многочисленные оценки феномена цвета и цветового видения. однако все их можно свести к одному простому определению: цвет есть совокупность психофизиологических реакций человека на световое излучение, исходящее от различных самосветящихся предметов (источников света), либо отраженное от поверхности несамосветящихся предметов, а также (в случае прозрачных сред) прошедшее сквозь них. Таким образом, человек имеет возможность видеть окружающие его предметы и воспринимать их цветными за счет света — понятия физического мира, но сам цвет уже не является физическим понятием, поскольку это субъективное ощущение, которое рождается в нашем сознании под действием света.

Каждое цветное стекло обладает количественно измеряемыми физическими характеристиками. Одна из таких характеристик — пропускание и его спектральная зависимость.

Целью данной дипломной работы является создание компьютерной программы и компьютерный расчет цветовых характеристик цветных стекол в колориметрической системе XYZ и компьютерной системе RGB, а также расчет координат цветностей, доминирующей длины волны и степени окрашенности по данным спектров пропускания стекол различных марок. На основе спектров пропускания в работе решается задача представления цвета в международной колориметрической системе XYZ, а также компьютерной RGB , что позволяет точно воспроизвести необходимый цвет посредством технических возможностей.

Поскольку цель является комплексной, для ее достижения уместно поставить ряд задач: создание программы для расчета; непосредственный расчет цветовых характеристик в колориметрической системе, в компьютерной системе, расчет других необходимых характеристик и представление результата в удобном для восприятия виде.

исходные данные для проведения работы были предоставлены студенткой УрФУ Осокиной Наргиз, полученные ей с использованием установок, находящихся в Институте органического синтеза им. И.Я. Постовского, УрО ран, Уральское отделение РАН.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Колориметрия

За те годы, что существует наука о цвете, давались многочисленные оценки феномена цвета и цветового видения. однако все их можно свести к одному простому определению: цвет есть совокупность психофизиологических реакций человека на световое излучение, исходящее от различных самосветящихся предметов (источников света) либо отраженное от поверхности несамосветящихся предметов, а также (в случае прозрачных сред) прошедшее сквозь них. Таким образом, человек имеет возможность видеть окружающие его предметы и воспринимать их цветными за счет света — понятия физического мира, но сам цвет уже не является физическим понятием, поскольку это субъективное ощущение, которое рождается в нашем сознании под действием света.

Каждое цветное стекло обладает количественно измеряемыми физическими характеристиками. Одна из таких характеристик — пропускание.

Колориметрия — наука о цвете и измерении цвета. Это наука, исследующая методы измерения, выражение количества цвета и различий цветов, возникшая в XIX веке . Научную основу колориметрии как сочетание нескольких основных цветов положил Исаак Ньютон . дальнейшее развитие колориметрии отражено в работах немецким математиком Г. Грассманом законов, по которым каждый цвет является суммой трех других цветов, взятых в определенных долях. При этом такие цвета должны быть независимыми, то есть два из них, смешиваясь, не должны давать третий. Полная математическая теория цветового тела создана советским учёным Н. Нюбергом и частично немецким учёным Р. Лютером. Измерить цвет значит выразить его через какие-то величины и тем самым определить его место во всем множестве цветов в рамках некоторой системы их выражения или математического описания.

многим известно о том, что существует три первичных цвета, которые невозможно получить и которые образуют все остальные. Основные цвета — это желтый, красный и синий. При смешивании желтого с красным получается оранжевый, синего с желтым — зеленый, а красного с синим — фиолетовый.

Для описания излучаемого и отраженного цвета используются разные математические модели — цветовые модели, т.е. — это способ описания цвета с помощью количественных характеристик.

В цветовой модели каждому цвету можно поставить в соответствие строго определенную точку. В этом случае цветовая модель — это просто упрощенное геометрическое действия перечисленные цветовые модели можно условно разбить на три класса:

-аддитивные (RGB), основанные на сложении цветов;

-субтрактивные (CMY, CMYK), основу которых составляет операция вычитания цветов (субтрактивный синтез);

-перцепционные (HSB, HLS, XYZ, LAB), базирующиеся на восприятии.

Наиболее простыми, исторически последовательными в использовании оказались аддитивные колориметрические системы (RGB) и (XYZ).

1.2 Аддитивная модель

Аддитивная (суммирующая) система цветопередачи означает, что цвета в этой модели добавляются к черному (Black) цвету. Аддитивное смещение цветов можно трактовать как, — процесс объединения световых потоков различных цветов до того, как они достигнут глаза. Аддитивными моделями цвета (от англ. add — складывать) называются цветовые модели, в которых световой поток со спектральным распределением, визуально воспринимающимся как нужный цвет, создается на основе операции пропорционального смешивания света, излучаемого тремя источниками. Аддитивная модель цвета предполагает, что каждый из источников света имеет свое постоянное спектральное распределение, а его интенсивность регулируется. Аддитивный цвет получается на основе законов Грассмана путем соединения лучей света разных цветов. В основе этого явления лежит тот факт, что большинство цветов видимого спектра могут быть получены путем смешивания в различных пропорциях трех основных цветовых компонент. Этими компонентами, которые в теории цвета иногда называются первичными цветами, являются красный (Red), зеленый (Green) и синий (Вlue) цвета. При попарном смешивании первичных цветов образуются вторичные цвета: голубой (Сyan), пурпурный (Magenta) и желтый (Yellow). Следует отметить, что первичные и вторичные цвета относятся к базовым цветам.

Базовыми цветами называют цвета, с помощью которых можно получить практически весь спектр видимых цветов.

Для получения новых цветов с помощью аддитивного синтеза можно использовать и различные комбинации из двух основных цветов, варьирование состава которых приводит к изменению результирующего цвета. Таким образом аддитивные цветовые модели представляют средства для концептуального и количественного описания цвета.

существуют две разновидности аддитивной модели цвета: аппаратно зависимая и перцептивная. В аппаратно-зависимой модели цветовое пространство зависит от характеристик устройства вывода изображения (монитора, проектора). Из-за этого одно и то же изображение, представленное на основе такой модели, при воспроизведении на различных устройствах будет восприниматься визуально немного по-разному. Перцептивная модель построена с учетом особенностей зрения наблюдателя, а не технических характеристик устройства. В 1931 г. международная комиссия по освещению (CIE) стандартизовала цветовую систему RGB <JavaScript:openwin(‘articlepicture3495’%20)>, а также завершила работу, позволившую создать математическую модель человеческого зрения. Было принято цветовое пространство CIE 1931 XYZ, являющееся базовой моделью по сей день.

При измерении цвета основной задачей является определение координат цвета, так как все остальные величины вычисляются по их значениям. Координаты цвета могут быть либо определены непосредственно при помощи трехцветных колориметров или компараторов цвета, либо вычислены на основании спектров диффузного отражения, а также пропускания.

При падении потока излучения на поверхность предмета часть потока может пройти сквозь предмет, часть — отразиться от поверхности, а часть — поглотиться. Отношение отраженной, пропущенной и поглощенной частей потока излучения ко всему потоку, падающему на предмет, называют, соответственно, коэффициентом отражения , пропускания и поглощения .

Для измерения коэффициентов отражения и пропускания используются спектрофотометры .

Колориметрия — методы измерения и количественного выражения цвета и цветовых различий. Определение цвета излучения <#"justify">1.3 Разработка математической модели

.3.1 Система R-G-B

Основой математического описания цвета в колориметрии является экспериментально установленный факт, что любой цвет можно представить в виде суммы определенных количеств трех линейно независимых цветов, т.е. таких цветов, каждый из которых не может быть представлен в виде суммы каких-либо количеств других цветов. Групп линейно независимых цветов существует бесконечно много, но в колориметрии используются лишь некоторые из них. Три выбранных линейно независимых цвета называют основными цветами. Эти цвета определяют цветовую координатную систему. Цветовыми координатами данного цвета задается количество основных цветов в смеси, цвет которой зрительно неотличим от данного цвета.

Любой измеряемый цвет S может быть представлен графически в трёхмерном цветовом пространстве координатами R´, G´, B´ (т. н. коэффициентами цвета) на соответствующие координатные оси с единичными векторами R, G, B. Цветовые координаты измеряются на колориметре или вычисляются по кривым сложения (см. ниже). визуальное тождество измеряемого цвета S и аддитивной смеси трех основных цветов выражается векторным цветовым уравнением

, (1.1)

которое и определяет данный цвет.

Единичными количествами принято считать такие потоки излучений <#"220" src="/wimg/16/doc_zip2.jpg" />

рисунок 1.1 — Единичная плоскость и нейтральный цвет N в трёхкоординатном цветовом пространстве RGB

расположение координатных осей цветового пространства тоже достаточно произвольно, но из практических соображений часто применяют такое расположение и масштаб, чтобы вектор белого цвета N пересекал бы единичную плоскость R´+G´+B´=1 в центр. точке N треугольника, образованного вершинами единичных векторов R, G, В (рисунок 1.1). Любой цветовой вектор S (или его продолжение) пересекает единичную плоскость в точке S, которая определяет цветность характеризуемого излучения (цветового стимула).

Участок единичной плоскости, заключённый внутри треугольника, представляет цветовой охват данной системы координат и называется графиком цветности (или цветовым треугольником). вершины этого треугольника представляют собой цветности (R), (G), (В) основных цветов R, G, В. Положение точки S в цветовом треугольнике задаётся координатами (коэффициентами) цветности r, g, b, которые определяются, как отношение координат цвета к их сумме, называемой модулем:

; ; . (1.2)

Т. к. координаты цветности связаны соотношением r+g+b==l, т. е. линейно зависимы, то для полной характеристики цвета S пользуются третьей координатой, равной сумме коэффициентов цвета; эта координата характеризует вес точки. таким образом, два коэффициента цветности в совокупности с модулем цвета дают полную количественную характеристику цвета. Для полной характеристики цвета кроме двух (любых из трех) координат цветности используется также координата цвета Y´, выражающая яркость.

В цвете, как в трехмерной величине, можно выделить одномерную составляющую, определяющую его количество (которое связано с мощностью соответствующего излучения), а оставшаяся двухмерная составляющая будет характеризовать его качество, называемое цветностью. Эту величину удобно характеризовать в двумерном пространстве «единичной» плоскости цветового пространства, проходящей через три единичные точки координатных осей (осей основных цветов). Линии пересечения единичной плоскости с координатными плоскостями образуют на ней равносторонний треугольник, в вершинах которого находятся единичные значения основных цветов — треугольник Максвелла. Цветность какого-либо цвета определяется не тремя его цветовыми координатами, а соотношением между ними, т.е. положением цветового вектора. Следовательно, цветность можно характеризовать положением точки пересечения этого вектора с единичной плоскостью. вместо треугольника Максвелла часто используют треугольник более удобной формы — прямоугольный равнобедренный. Тогда положение точки цветности определяется двумя координатами цветности, каждая из которых равна частному от деления одной из цветовых координат на сумму всех цветовых координат. В таком случае, двух координат цветности достаточно, т.к. по определению сумма ее трех координат равна единице. Точка цветности исходного цвета, для которой три цветовые координаты равны между собой, находится в центре цветового треугольника.

любой цвет S (R´, G´, B´), точка цветности которого S (r, g, b) расположена внутри цветового треугольника, может быть получен как сумма положительных значений основных цветов системы RGB. Однако, если цвет не входит в цветовой охват данной системы, то одна или две координаты цвета становятся отрицательными. физически это означает, что измеряемый цвет не может быть получен смешиванием основных цветов, но измеряемый цвет в смеси с тем основным цветом, координата которого отрицательна, образует такой же цвет, как и смесь двух других основных цветов. Например, выражение

следует интерпретировать как .

МКО в 1931 стандартизовала цветовую систему с монохроматическими излучениями в качестве основных цветов R (700 нм), G (546,1 нм), В(435,8 нм). Единичные количества основных цветов выбраны так, что их энергетические яркости относятся соответственно как 72,1 : 1,4 : 1,0

Рисунок 1.2 — Удельные координаты цвета в системе RGB (МКО, 1931)

Спектральные распределения значений удельных координат (по λ или υ) наз. кривыми сложения (рисунок 1.2).

На рисунке 1.6 представлен график цветности указанной выше системы. В центре тяжести треугольника расположена точка Е, обозначающая белый цвет равноэнергетического спектра.

1.3.2 Система X-Y-Z

Цветность цвета, получаемого сложением двух цветовых стимулов, определяется точкой, которая расположена на прямой, соединяющей точки цветности этих стимулов, и отдалена от этих точек отрезками, обратно пропорциональными модулям цвета смешиваемых излучений. цвета, цветности которых выходят за пределы цветового треугольника, имеют отрицательное нельзя воспроизвести смешением основных цветов системы. Линия спектральных цветов, как видно из рисунка 1.3, лежит вне пределов треугольника, она ограничивает на цветовом графике поле реальных цветов. Следовательно, в системе МКО RGB не все реальные цвета можно получить смешением трёх основных цветов.

Рисунок 1.3 — Цветовой график системы RGB основных цветов монохроматических излучений с длинами волн 700,0; 546,1; 435,8 нм (МКО, 1931) и график цветности x, y системы XYZ

Рисунок 1.4 — Удельные координаты цвета системы XYZ (МКО, 1931)

Наличие отрицательных координат для реальных цветов неудобно в вычислительной работе, поэтому в 1931 МКО стандартизовала систему XYZ с прямоугольным цветовым графиком, в которой основные цвета не являются реально существующими и кривые сложения не имеют участков с отрицательными значениями (рисунок 2.4). Основные цвета X, Y, Z выбраны с таким расчётом, что кривая подобна кривой относительной спектральной эффективности (видности) глаза. Тогда координата Y´ непосредственно характеризует яркость цвета. В этой системе все реальные цвета укладываются внутри цветового треугольника (рисунок 1.5).

Рисунок 1.5 — Трёхкоординатное цветовое пространство, построенное на основных цветах (МКО, 1931) X, Y, Z

Единичные цвета системы XYZ связаны с единичными цветами системы RGB преобразованиями (2.6), а координаты цвета двух систем связаны между собой уравнением (2.7)

Цветовое уравнение в системе XYZ записывается в виде

,

где X´, Y´, Z´ — координаты цвета, , Y, Z — единичные векторы основных цветов.

Координаты цветности в системе XYZ определяются аналогично их определению в системе RGB:

; ; . (1.3)

Когда цвет представлен спектральным распределением излучения, тио для нахождения его цветовых координат нужно использовать кривые сложения как взвешивающие функции, оценивающие это излучение. такая оценка может выполняться так называемым спектрофотометрическим методом цветовых измерений, который состоит в измерении спектрального распределения энергии излучения и последующем расчете цветовых координат при перемножении найденной функции спектрального распределения на три функции сложения и интегрирования произведений. Если Е(λ) — функция спектрального распределения источника, р(λ) — функция спектрального отражения или пропускания предмета, а х(λ), у(λ), z(λ) — функции сложения, то цветовые координаты X, Y, Z определяются следующим образом:

. (1.4)

а — области цветностей в системе XYZ, б — линии постоянного цветового тона, чистоты цвета (сплошные) и насыщенности (пунктирные).

рисунок 1.6 — Цветовой график системы XYZ

Распределение цветностей в системе XYZ показано на рисунке 1.6 (а). Точка Е соответствует цветности равноэнергетического излучения, точки С и А — цветности излучения черного тела при температурах 6770 К и 2856 К. Связь системы XYZ с системой обозначения цвета по цветовому тону , колориметрической чистоте цвета (Р) и насыщенности (яркости У) представлена на рисунке 1.6 (б) при равноэнергетическом источнике Е. Штриховые линии — линии постоянной насыщенности, измеряемой числом цветовых порогов различения. Величина цветового порога определяется той минимальной разностью в цветности двух одинаковых по яркости цветов, которую ещё способен заметить глаз. Величиной цветовых порогов между двумя близкими цветами можно измерять разнооттеночность цветов. На различных участках графика XYZ пороги различения цветов неодинаковы, что представляется т. н. эллипсами ошибок, в пределах которых различие в цвете не обнаруживается. Для наглядности определения количества различных цветовых оттенков на колориметрическом участке цветового графика большое удобство представляют равноконтрастные цветовые графики. Они дают возможность выразить разнооттеночности близких друг к другу цветов по величине расстояний между точками их цветности на диаграмме.

1.4 Практическое применение

Цветные стекла, оптические и технические, имеют разнообразные применения: в фотографии, в визуальных оптических приборах для улучшения видимости, для сигнализации, для декоративных целей и во многих других случаях; в применении к приборам пластинки из цветного оптического стекла часто называют светофильтрами.

В некоторых случаях имеет такой случай мы имеем, когда светофильтр ставится на пути лучей, проходящих фотографический объектив, с целью задержать лучи определенной длины волны; очевидно, что цвет стекла еще не определяет пригодности светофильтра для данной цели, так как один и тот же цвет могут иметь излучения с различным спектральным составом. В противоположность этому можно привести случай применения цветного стекла для сигнализационных фонарей, где преимущественное Современные фотоэлектрические спектрофотометры <#"justify">1.5 Цели и задачи

Целью дипломной работы является создание компьютерной программы и компьютерный расчет цветовых характеристик цветных стекол в колориметрической системе XYZ и компьютерной системе RGB, а также расчет координат цветностей, доминирующей длины волны и степени окрашенности по данным спектров пропускания стекол различных марок.

Задачи:

-создание программы для расчета;

-расчет координат цветностей;

-расчет доминирующей длины волны;

-расчет степени окрашенности;

-расчет цветовых характеристик в колориметрической системе XYZ;

-расчет цветовых характеристик в компьютерной системе RGB;

2. МЕТОДИЧЕСКАЯ часть

2.1 Методика подготовки образцов

В качестве образцов были взяты 25 цветных стекол различных марок. Выбор материала был обусловлен цветом образцов: отбор происходил таким образом, чтобы цвет образцов был отличен друг от друга невооруженным глазом. Требования к такому стеклу изложены в ГОСТ 9411-91. Полный перечень образцов и их толщин представлен в таблице 2.1.

Таблица 2.1 — Марки и толщины стекол

Марка стеклаТолщина, ммМарка стеклаТолщина, ммБС-52,08ОС-113,14БС-103,16ОС-133,44ЖЗС-11,85ПС-53,10ЖЗС-192,11ПС-131,78ЖС-113,02СЗС-72,08ЖС-173,15СЗС-222,84ЗС-12,11СЗС-262,05ЗС-74,11СС-62,06КС-103,05СС-152,00КС-133,14ТС-12,09КС-193,19ТС-22,05НС-72,15ФС-11,94НС-102,06

внешний вид образцов изображен на рисунке 2.1.

рисунок 2.1 — Исходные образцы

Необходимым условием для получения измерений является тщательная подготовка образца и соблюдение чистоты процесса, а именно:

-проведение эксперимента в обеспыленных условиях;

-должным образом очищенное стекло.

чистка и обезжиривание стекла производится этиловым спиртом при помощи безворсовой салфетки.

2.2 Описание двухлучевого спектрофотометра Shimadzu UV-2600

Приборы исследовательского класса для решения научных и прикладных задач. Спектральный диапазон 185-900 нм с возможностью расширения до 1400 нм.

Программное обеспечение UVProbe дает возможность работать в следующих режимах:

-спектральный;

-фотометрический (количественный);

-кинетический;

-выполнение валидации спектрофотометра.

В таблице 2.3 представлены технические характеристики Shimadzu UV-2600.

Таблица 2.3 — Технические характеристики Shimadzu UV-2600

Технические характеристикиShimadzu UV-2600Оптическая схемаДвухлучеваяМонохроматородиночный (Черни-Тернера);Спектральный диапазон185 — 1400 нм (с интегрирующей сферой)185 — 900 нм (без интегрирующей сферы)Ширина щели0,1; 0,2; 0,5; 1; 2 и 5 нмСкорость сканированияот 4000 до 0,5 нм/минСкорость установки длины волныдо 14000 нм/минДетекторФотоумножитель R-928 и дополнительные полупроводниковые детекторы в интегрирующих сферахПогрешность по шкале длин волн± 0,1 нм при 656,1 нм (D2);± 0,3 нм в остальном диапазонеВоспроизводимость по шкале длин волн± 0,05 нмУровень рассеянного излучения≤ 0,005 % (220, 340 и 370 нм)Фотометрируемые величиныПоглощение (Abs), пропускание (% T), отражение (%), энергия (Е)Фотометрический диапазонот — 5 до +5 Abs;Фотометрическая точность± 0,002 Abs (при 0,5 Abs);± 0,003 Abs (при 1 Abs);± 0,006 Abs (при 2 Abs);± 0,3 % TФотометрическая воспроизводимость± 0,001 Abs (0,5 Abs);± 0,001 Abs (1 Abs);± 0,1 % TДрейф нулевой линии≤ 0,0002 Аbs/час;Размеры прибора450 * 600 * 250 ммВес23кг

конструкция кюветного отделения позволяет устанавливать различные дополнительные приставки.

.3 Методика измерения светопропускания в видимой области спектра на спектрофотометре Shimadzu UV-2600

.3.1 Назначение прибора

Спектрофотометр Shimadzu UV-2600 рассчитан для измерения коэффициента пропускания исследуемого образца Т, равного отношению интенсивности потока излучения I, прошедшего через измеряемый образец, к интенсивности потока излучения I0, падающего на измеряемый образец (или прошедшего через контрольный образец, коэффициент пропускания которого принимается за единицу), и выражаемого формулой (2.1):

. (2.1)

Измерение производится по методу электрической автокомпенсации.

В монохроматический поток излучения поочередно вводятся контрольный и измеряемый образцы. При введении контрольного образца стрелка измерительного прибора устанавливается на деление 100 % регулировкой ширины щели, и величину установившегося при этом светового потока принимают за 100 % пропускания. При введении в поток излучения измеряемого образца стрелка измерительного прибора отклоняется пропорционально изменению потока, величина коэффициента пропускания отсчитывается по шкале, отрегулированной в процентах пропускания или единицах оптической плотности.

2.3.2 Оптическая схема

Оптическая схема — двухлучевая. В оптической схеме: 1 — источник излучения; 2 — система зеркал; 3 — кювета с анализируемым образцом; 4 — кювета сравнения; 5 — механический модулятор-прерыватель; 6 — входная щель монохроматора; 7 — диспергирующий узел (дифракционная решетка или призма); 8 — выходная щель монохроматора; 9 — приемник; 10 — усилитель; 11 — мотор отработки; 12 — фотометрический клин; 13 — самописец; 14 — двигатель развертки (лентопротяжки). Схема изображена на рисунке 2.6.

чтобы измерить коэффициент отражения (поглощения), необходимо измерить как падающий, так и отраженный от образца свет. Поэтому в традиционном двухлучевом приборе второй луч, луч сравнения, используется в качестве эталона. Это позволяет измерить свет, который попадает на образец.

Рисунок 2.6 — Оптическая схема спектрофотометра

В двухлучевом приборе использование луча сравнения также увеличивает стабильность измерения прибора. Двухлучевой прибор менее чувствителен к изменениям, происходящим в процессе измерения.

2.3.3 порядок работы

1)Включить прибор в сеть с помощью тумблера. Он должен отобразиться на экране компьютера как активный; стабильная работа спектрофотометра обеспечивается через 10 минут после его включения.

)Задать необходимый интервал измерения с помощью компьютерной программы;

)Поместить исследуемый образец в кювету. При этом обеспечить достаточную чистоту образца; использовать при необходимости держатель;

4)Плотно закрыть отсек для образцов;

)С помощью компьютерной программы снять показания и произвести необходимые их преобразования;

6)Выключение спектрофотометра производится тумблером.

2.4 Методика расчета

Основой математического описания цвета в колориметрии является экспериментально установленный факт, что любой цвет можно представить в виде суммы определенных количеств трех линейно независимых цветов, т.е. таких цветов, каждый из которых не может быть представлен в виде суммы каких-либо количеств двух других цветов. Групп линейно независимых цветов существует бесконечно много, но в колориметрии используются лишь некоторые из них. Три выбранных линейно независимых цвета называют основными цветами. Эти цвета определяют цветовую координатную систему. Цветовыми координатами данного цвета задается количество основных цветов в смеси, цвет которой зрительно неотличим от данного цвета.

Отнесенные к стандартному наблюдателю в определенных неизменных условиях, стандартные данные смешения цветов и построенные на них ЦКС описывают лишь физический аспект цвета, но учитывая цветовосприятие глаза при изменении условий наблюдения и по другим причинам.

Когда цветовые координаты какого-либо цвета откладывают по трем взаимноперпендикулярным координатным осям, этот цвет геометрически представляется точкой в трехмерном пространстве или вектором, начало которого совпадает с началом координат, а конец — с указанной точкой цвета. Точечная или векторная геометрическая трактовки цвета равноценны и обе используются при описании цветов. Точки, заполняющие все реальные цвета, заполняют некоторую область цветового пространства. Но математически все точки пространства равноправны, поэтому можно считать, что и точки вне области реальных цветов представляют некоторые цвета. Такое расширение толкования цвета как математического объекта приводит к понятию так называемых нереальных цветов, которые невозможно как-либо реализовать практически. Тем не менее, с такими цветами можно производить математические операции так же, как и с реальными цветами, что оказывается чрезвычайно удобным в колориметрии. Соотношение между основными цветами в ЦКС выбирают так, что их количества, дающие в смеси некоторый цвет, чаще всего белый, принимают равными единице. В качестве белого цвета может быть принят, например, цвет равноэнергетического по спектру излучения.

В цвете как в трехмерной величине можно выделить одномерную составляющую, определяющую его количество, а оставшаяся двухмерная составляющая будет характеризовать его качество, называемое цветностью. Эту величину удобно описать в двумерном пространстве — на «единичной» плоскости цветового пространства, проходящей через три единичные точки координатных осей. линии пересечения единичной плоскости с координатными плоскостями образуют на ней равносторонний треугольник, в вершинах которого находятся единичные знаки значения основных цветов. Этот треугольник часто называют треугольником Максвелла. Цветность какого-либо цвета определяется не тремя его цветовыми координатами, а соотношением между ними, т.е. положением цветового вектора. Следовательно, цветность можно охарактеризовать положением точки пересечения этого вектора с единичной плоскостью. вместо треугольника Макссвелла часто используют цветовой треугольник более удобной формы — прямоугольный и равнобедренный. Положение точки цветности в нем определяется двумя координатами цветности, каждая из которых равна частному от деления одной из цветовых координат на сумму всех цветовых координат. двух координат цветности достаточно, т.к. по определению сумма ее трех координат равна единице. Точка цветности исходного цвета, для которой три цветовые координаты равны между собой, находятся в центре цветового треугольника. свойства цветового зрения человека. Поэтому предполагается, что в основе всех ЦКС лежит так называемая физиологическая ЦКС. Эта система определяется тремя функциями спектральной чувствительности трех различных видов приемников света, которые имеются в сетчатке глаза человека и, согласно наиболее употребительной трехцветной категории цветового зрения, ответственны за человеческое цветовосприятие. Реакции этих трех приемников на излучение считаются цветовыми координатами в физиологической ЦКС, но функции спектральной чувствительности глаза не удается определить косвенным путем и не используют непосредственно в качестве основы построения колориметрических систем.

свойства цветового зрения учитываются в колориметрии по результатам экспериментов по смешению цветов. В таких экспериментах выполняется зрительно уравнивание чистых спектральных цветов, т.е. цветов, соответствующих монохроматическому свету с различными длинами волн, со смесями трех основных цветов. Оба цвета наблюдают на двух половинках фотометрического поля сравнения. По достижении уравнивания измеряются количества трех основных цветов и их отношения к принимаемым за единицу количествам основных цветов в смеси, уравнивающей выбранный опорный белый цвет. Полученные величины цветовыми координатами уравниваемого цвета в ЦКС, определяемой основными цветами прибора и выбранным опорным белым цветом.

Наиболее широко используется цветовая координатная система RGB из красного red, R, зеленого green, G, и синего blue, B, основных цветов, длины волн соответственно 700,0 нм, 546,1 нм, 435,8 нм. Из смеси которых могут быть получены почти все реально встречающиеся цвета. Эта система была принята Международной комиссией по освещению в 1931 г. Единичные количества основных цветов выбраны так, что их энергетические яркости относятся соответственно как 72,1:1,4:1. любой измеряемый цвет может быть представлен в трехмерном цветовом пространстве координатами R´, G´, B´. визуальное тождество измеряемого цвета и аддитивной смеси трех цветов выражаются векторным цветовым уравнением.

, (2.2)

где — единичные вектора координатных осей.

Координаты цветности характеризуемого цвета s определяются положением точки пересечения вектора с плоскостью цветового треугольника. Координаты r, g, b точки s в цветовом треугольнике называются коэффициентом цветности и находятся из выражений:

, (2.3)

, (2.4)

. (2.5)

Описанная процедура сравнения цветов не позволяет уравнять большинство чистых спектральных цветов со смесями трех основных цветов R, G, B. В таких случаях некоторое количество одного из основных цветов добавляют к уравниваемому цвету. цвет получаемой смеси уравнивают со смесью оставшихся двух основных цветов. В цветовом уравнении это учитывается переносом соответствующего члена из левой части в правую. Так, если в поле измеряемого цвета был добавлен красный цвет, то

.

При допущении отрицательных значений цветовых координат уже все спектральные цвета можно выразить через выбранную тройку основных цветов. При усреднении результатов подобной процедуры для большого количества наблюдателей были получены значения количеств трех определенных цветов, требующихся в смесях, зрительно неотличимых от чистых спектральных цветов, которые соответствуют монохроматическим излучениям одинаковой интенсивности. При графическом построении зависимостей количеств основных цветов от длины волны получаются функции длины волны, называемые кривыми сложения цветов, которые играют в колориметрии большую роль. По ним можно рассчитать количество основных цветов, требуемое для получения смеси, зрительно неотличимой от цвета излучения сложного спектрального состава, т.е. цветовые координаты такого цвета в ЦКС, определяемой данными кривыми сложения. Для этого цвет сложного излучения представляют в виде суммы чистых спектральных цветов, соответствующих его монохроматическим составляющим с учетом их интенсивности. Возможность подобного представления основана на одном из опытно установленных законов смешения цветов, согласно которому цветовые координаты цвета смеси равны суммам соответствующих координат смешиваемых цветов. таким образом, кривые сложения характеризуют реакции на излучение трех различных приемников излучения. Очевидно, что функции спектральной чувствительности трех приемников в сетчатке глаза человека представляют собой кривые сложения, причем все группы кривых сложения связаны между собой линейными соотношениями. Следовательно, кривые сложения любой из всех возможных ЦКС можно считать линейными комбинациями функций спектральной чувствительности трех типов приемников человеческого глаза.

Кривые сложения системы МКО RGB имеют отрицательные участки для некоторых спектральных цветов, что неудобно при расчетах. поэтому наряду с системой RGB МКО в 1931 году приняла другую ЦКС, систему X, Y, Z, в которой отсутствовали недостатки системы RGB и которая дала ряд других возможностей упрощения расчетов. Кроме того, стандартизированная система XYZ имеет прямоугольный цветовой график. основными цветами системы являются нереальные цвета, выбранные так, что кривые сложения этой системы не имеют отрицательных участков, а координата Y равна яркости наблюдаемого окрашенного объекта, т.к. кривая сложения совпадает с функцией относительной спектральной световой эффективности стандартного наблюдателя МКО для дневного зрения. На рисунке 2.6 показан график цветностей системы XYZ. На нем приведены линия спектральных цветностей, линия пурпурных цветностей, цветовой треугольник (R), (G), (B) системы МКО RGB, линия цветностей излучения абсолютно черного тела и точка цветностей стандартных сточников освещения МКО А, В, С, D. Цветность равноэнергетического белого цвета Е (опорная цветность системы XYZ) находится в центре тяжести цветового треугольника системы XYZ.

Единичные цвета системы XYZ связаны с единичными цветами системы RGB следующими преобразованиями:

компьютерный цветовой стекло колориметрический

. (2.6)

Координаты цвета двух систем связаны между собой уравнением

. (2.7)

Эта система получила всеобщее распространение и широко используется в колориметрии. Но она не отражает цветоразличительных свойств глаза, т.е. одинаковые расстояния на графике цветностей x, y в различных его частях на соответствуют одинаковому зрительному расстоянию между соответствующими цветами при одинаковой яркости. На рисунке 2.11а представлен график, схематично обозначающий области цветности в системе XYZ.

Создать полностью однородное цветовое пространство до сих пор не удается. В основном это связано с нелинейным характером зависимости зрительного восприятия от интенсивности возбуждения цветочувствительных фоторецепторов. Предложено много эмпирических формул для подсчета числа цветовых различий между разными цветами. Более ограниченная задача — создание зрительно однородного графика цветностей — приблизительно решена. МКО в 1960 году рекомендовала такой график u, υ.

Когда цвет представлен спектральным распределением излучения, то для нахождения его цветовых координат нужно использовать кривые сложения как взвешивающие функции, оценивающие это излучение. такая оценка может выполняться так называемым спектрофотометрическим методом цветовых измерений, который состоит в измерении спектрального распределения энергии излучения и последующем расчете цветовых координат при перемножении найденной функции спектрального распределения на три функции сложения и интегрирования произведений. Если Е(λ) — функция спектрального распределения источника, ρ(λ) — функция спектрального отражения или пропускания, x(λ), y(λ), z(λ) — функции сложения, то цветовые координаты X, Y, Z определятся следующим образом:

. (2.8)

Интегрирование проводится в диапазоне длин волн видимого излучения — от 360 до 760 нм. практически интегрирование заменяют суммированием через интервал Δλ, обычно от 5 до 10 нм, т.к. подинтегральные спектральные функции обычно неудобны для интегрирования.

. (2.9)

Аналогично для Y-той и Z-той координаты.

Спектральное распределение излучения и спектральную характеристику пропускания определяют экспериментально с помощью спектрофотометра Shimadzu UV-2600. Кривые сложения задаются в таблице значений удельных координат через 10 нм. стандартное излучение D65 — усредненная фаза дневного света — суммарное излучение неба и солнца в ясный день с коррелированной цветовой температурой 6504 К, координаты цветности x = 0,313; y = 0,329.

Для определения цветового тона излучения на график наносится точка, соответствующая координатам цветности исследуемого излучения. Соединяя точку белого цвета с заданной точкой и продолжая линию до пересечения с граничной кривой цветности спектральных излучений, получаем цветовой тон излучения.

Чистота цвета определяется по концентрическим кривым равных значений чистоты цвета, нанесенным на цветовой график, в зависимости от положения точки, характеризующей цветность исследуемого излучения.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ часть

3.1 Описание образцов

Для изменения пропускания оптического стекла разных марок с помощью двухлучевого спетктрофотометра Shimadzu UV-2600 были выбраны 25 образцов. образцы представляют собой оптическое отполированное цветное стекло. Стекла обладают различными химическими свойствами, отличаются высокой степенью однородности, высоким качеством варки.

Обработка стекла проводилась вручную с помощью очищающей жидкости и безворсовой салфетки. Все образцы далее подвергались измерениям на спектрофотометре Shimadzu UV-2600 для определения пропускания.

3.2 Спектры пропускания в видимой области

Светопропускание в видимой области определялось на спектрофотометре Shimadzu UV-2600. полученные данные отображены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 — значения пропускания образцов в видимой области

Длина волны, нмБС-5БС-10ЖЗС-1ЖЗС-19ЖС-11ЖС-17ЗС-1ЗС-7КС-10КС-13КС-19НС-7НС-103600,8720,5060,0000,4860,0000,0000,0000,0000,0000,0000,0000,1950,0003700,8820,7740,0000,5580,0000,0000,0000,0000,0000,0000,0000,2540,0013800,8840,8640,0000,5390,0000,0000,0000,0000,0000,0000,0000,2420,0013900,8940,8900,0000,3880,0000,0000,0000,0000,0000,0000,0000,3470,0044000,8970,8990,0000,2520,0000,0000,0000,0000,0000,0000,0000,3850,0064100,8960,9040,0000,1830,0020,0000,0000,0000,0000,0000,0000,3830,0084200,8980,9080,0000,1910,3430,0000,0000,0000,0000,0000,0000,3870,0094300,9000,9080,0000,2740,6980,0000,0000,0000,0000,0000,0000,3970,0104400,9000,9060,0000,4070,7950,0000,0020,0000,0000,0000,0000,3950,0104500,8980,9100,0010,5960,8340,0000,0100,0000,0000,0000,0000,4110,0114600,8980,9130,0040,6310,8560,0000,0310,0000,0000,0000,0000,4270,0134700,9010,9130,0180,7200,8680,0010,0690,0010,0000,0000,0000,4300,0134800,9020,9130,0490,7110,8770,0380,1260,0010,0000,0000,0000,4280,0124900,9010,9130,1110,7130,8830,3560,2080,0020,0000,0000,0000,4250,0115000,9020,9160,1930,7390,8890,6510,2960,0030,0000,0000,0000,4250,0115100,9020,9140,2800,8130,8920,7750,3710,0040,0000,0000,0000,4250,0105200,9020,9160,3700,8830,8950,8340,4310,0040,0000,0000,0000,4270,0115300,9030,9160,4270,9010,8970,8610,4540,0050,0000,0000,0000,4320,0115400,9030,9170,4430,9030,8990,8750,4410,0040,0000,0000,0000,4350,0115500,9030,9160,4200,9050,8990,8830,3960,0040,0000,0000,0000,4360,0125600,9030,9180,3640,9060,9010,8880,3290,0030,0000,0000,0000,4330,0115700,9040,9180,2970,9080,9020,8930,2610,0030,0000,0000,0000,4280,0115800,9040,9190,2270,9080,9020,8950,1950,0020,0000,0000,0000,4200,0105900,9040,9170,1580,9090,9020,8970,1330,0010,0350,0000,0000,4140,0106000,9050,9180,1070,9110,9010,8970,0890,0010,2940,0010,0000,4140,0106100,9040,9170,0730,9100,9010,8970,0600,0010,5910,0020,0000,4140,0116200,9040,9170,0480,9100,9010,8980,0390,0000,7720,0150,0000,4140,0126300,9050,9170,0320,9100,9010,8960,0250,0000,8500,2560,0000,4130,0126400,9030,9180,0250,9080,9000,8960,0190,0000,8790,6460,0000,4090,0136500,9040,9180,0200,9090,8990,8950,0140,0000,8930,7870,0000,4060,0136600,9040,9180,0160,9060,8990,8960,0110,0000,9000,8280,0000,4060,0146700,9050,9190,0160,9040,8990,8940,0100,0000,9020,8400,0000,4100,0176800,9030,9180,0160,9000,8980,8940,0090,0000,9030,8450,0180,4170,0206900,9050,9190,0130,8970,8980,8920,0070,0000,9040,8490,2310,4250,0257000,9050,9190,0140,8930,8970,8910,0070,0000,9040,8510,5270,4280,0297100,9050,9190,0150,8950,8970,8910,0070,0000,9050,8530,7030,4280,0327200,9050,9190,0160,9000,8950,8890,0070,0000,9040,8540,8010,4240,0357300,9050,9200,0180,9060,8950,8890,0070,0000,9050,8550,8420,4170,0377400,9060,9200,0200,9090,8930,8860,0070,0000,9030,8560,8610,4090,0387500,9050,9200,0210,9100,8930,8870,0070,0000,9030,8570,8690,3980,0387600,9060,9210,0230,9090,8920,8850,0080,0000,9030,8570,8750,3870,0387700,9060,9200,0240,9060,8910,8840,0080,0000,9030,8570,8780,3770,0387800,9050,9200,0250,9030,8900,8820,0080,0000,9020,8560,8790,3640,0387900,9060,9210,0270,9010,8900,8810,0080,0000,9020,8570,8820,3530,0388000,9060,9210,0280,9000,8890,8800,0080,0000,9010,8570,8830,3420,037Длина волны, нмОС-11ОС-13ПС-5ПС-13СЗС-7СЗС-22СЗС-26СС-6СС-15ТС-1ТС-2ФС-13600,0000,0000,5220,5180,7210,2120,6650,8950,5210,0000,0000,6233700,0000,0000,6360,6210,7760,4410,7380,9030,5890,0000,0000,6893800,0000,0000,7110,6720,8080,6220,7790,8980,6370,0000,0000,7283900,0000,0000,7590,6680,8280,7180,7930,9030,6720,0000,0000,7474000,0000,0000,7760,5890,8400,7660,7870,9030,6810,0000,0000,7274100,0000,0000,7630,4340,8450,7910,7850,8970,6720,0000,0000,6824200,0000,0000,7300,2250,8450,8060,7840,8930,6570,0000,0010,6164300,0000,0000,6990,1180,8420,8150,7870,8840,6240,0010,0010,5244400,0000,0000,6670,0500,8390,8210,7900,8710,5820,0040,0010,4264500,0000,0000,6310,0180,8410,8280,7910,8560,5150,0090,0010,3004600,0000,0000,6040,0070,8490,8350,7910,8350,4290,0160,0010,1804700,0000,0000,5870,0030,8500,8360,7940,7980,3050,0230,0010,0764800,0000,0000,5770,0020,8500,8370,8050,7430,1640,0280,0010,0194900,0000,0000,5700,0010,8440,8310,8140,6720,0610,0340,0010,0035000,0000,0000,5660,0010,8310,8180,8130,6150,0230,0390,0010,0005100,0030,0000,5650,0010,8080,7910,8140,5500,0060,0430,0020,0005200,1950,0000,5690,0010,7750,7400,8160,4860,0010,0470,0020,0005300,6130,0000,5760,0010,7320,6620,8150,4400,0000,0520,0030,0005400,7950,0020,5840,0010,6830,5630,8170,4410,0000,0600,0040,0005500,8580,1300,5970,0020,6240,4340,8240,4880,0000,0730,0050,0005600,8800,4940,6110,0020,5600,2970,8310,5180,0000,0850,0060,0005700,8890,7180,6280,0030,5000,1830,8300,4730,0000,0910,0070,0005800,8930,8190,6450,0050,4420,0980,8290,3860,0000,0890,0070,0005900,8960,8660,6630,0080,3790,0410,8270,3050,0000,0830,0060,0006000,8980,8870,6810,0110,3250,0140,8260,3060,0000,0860,0060,0006100,8980,8960,6940,0150,2790,0050,8220,3220,0000,0890,0050,0006200,8980,8990,7090,0190,2360,0010,8150,3310,0000,0890,0040,0006300,8980,9010,7230,0240,1970,0000,8070,3250,0000,0880,0030,0006400,8980,9020,7320,0300,1680,0000,7980,3140,0000,0880,0030,0006500,8970,9020,7430,0350,1430,0000,7870,3180,0000,0910,0020,0006600,8960,9020,7520,0420,1210,0000,7720,3560,0000,1010,0020,0006700,8960,9020,7610,0500,1050,0000,7580,4310,0000,1210,0020,0006800,8940,9020,7690,0580,0920,0000,7400,5440,0000,1500,0020,0006900,8940,9020,7770,0690,0810,0000,7160,6930,0020,1740,0020,0017000,8930,9020,7850,0810,0720,0000,6910,8000,0090,2060,0020,0087100,8920,9020,7910,0940,0660,0000,6640,8590,0140,2350,0030,0297200,8910,9010,7990,1110,0600,0000,6340,8910,0170,2660,0030,0537300,8900,9010,8050,1300,0560,0000,6000,9040,0170,2960,0030,0667400,8890,9020,8110,1510,0530,0000,5680,9100,0170,3240,0040,0717500,8880,9010,8170,1770,0510,0000,5300,9110,0160,3540,0050,0717600,8860,9010,8230,2060,0490,0000,4910,9120,0150,3830,0050,0717700,8850,9000,8270,2360,0480,0000,4520,9130,0140,4080,0060,0707800,8830,8990,8330,2700,0480,0000,4100,9120,0140,4340,0070,0707900,8840,9000,8370,3090,0480,0000,3670,9120,0130,4590,0070,0708000,8820,9000,8410,3450,0480,0000,3290,9120,0130,4800,0080,070

По полученным данным были построены графики спектров пропускания, приведены на рисунках 3.1-3.5.

рисунок 3.1 — Спектры пропускания в интервале 360-800 нм

рисунок 3.2 — Спектры пропускания в интервале 360-800 нм

рисунок 3.3 — Спектры пропускания в интервале 360-800 нм

рисунок 3.4 — Спектры пропускания в интервале 360-800 нм

рисунок 3.5 — Спектры пропускания в интервале 360-800 нм

таким образом, по результатам измерений построили графики спектральных зависимостей. Зависимости сходны с указанными в ГОСТ 9411-66, неточности могут быть обусловлены такими особенностями образцов, как толщина, условия проведения эксперимента и др.

3.3 Расчет доминирующей длины волны

Доминирующая длина волны L — это длина волны спектрального монохроматического света, которая определяет цветовой тон данного цвета. В данном случае доминирующей длиной волны можно считать ту, при которой наблюдается максимум пропускания. В таблице 3.3 отражены доминирующие длины волн для всех образцов.

таким образом, наблюдаем близкие доминирующие длины волн у нескольких марок. Это связано с тем, что у стекол этих марок также и близкая, но разная степень окрашенности.

3.4 Расчет степени окрашенности

Степень окрашенности р — количественная колориметрическая характеристика зрительного восприятия насыщенности цвета, выражаемая количеством энергии монохроматического излучения, которое в сочетании с белым излучением воспроизводит в колориметрических условиях измеряемый цвет. Наибольшей чистотой цвета, равной 1,0 обладают чистые спектральные цвета; наименьшей, — равной 0,0 — ахроматические цвета, не имеющие цветового тона.

На практике рассчитываются координаты в системе X, Y, Z, затем — координаты цветности x, y; координаты RGB. Полученные данные приведены в таблице 3.3, графически изображены на рисунке 3.6.

Таблица 3.3 — Координаты XYZ, RGB, цветности, доминирующие длины волн и степень окрашенности образцов

Марка стеклаТол-щина, ммXYZxyRGBL, нмрБС-52,08085,80090,30098,0000,3130,330229,900230,600229,500575,6000,003БС-103,16087,10091,70099,1000,3130,330233,300234,200232,100572,2000,004ЖЗС-11,85013,80027,0003,0000,3160,61614,600100,3000,000552,1000,821ЖЗС-192,11079,10088,00059,6000,3490,388238,000234,700121,100570,0000,267ЖС-113,02083,10089,70085,4000,3220,347226,400234,000193,600568,3000,077ЖС-173,15069,00082,3006,6000,4370,521234,200229,5000,000571,2000,855ЗС-12,11012,80027,3006,1000,2780,5913,200105,3000,000544,0000,653ЗС-74,11012,80027,3006,1000,2770,5913,200105,3000,000544,0000,652КС-103,05025,20012,7001,6000,6380,320137,4000,0000,000612,0000,906КС-133,13510,6005,0001,2000,6290,29957,8000,0002,800612,0000,886КС-193,1851,2001,2001,2000,3440,3293,9002,6002,700612,0000,087НС-72,15039,70042,50045,0000,3120,334104,300110,700104,600543,6000,014НС-102,0601,1001,1001,2000,3140,3262,9002,8002,900-518,3000,015ОС-113,14062,10061,7001,4000,4960,493252,500141,0000,000578,4000,972ОС-133,44051,90036,8000,6000,5810,412254,00042,6000,000591,8000,981ПС-53,10063,00062,00068,8000,3250,320184,300147,100163,300-500,5000,056ПС-131,7802,0000,6005,4000,2550,0756,7000,00015,300-560,7000,874СЗС-72,08044,40056,60091,7000,2300,29445,600173,800225,900486,2000,330СЗС-222,84024,30038,00089,6000,1600,2500,000134,700228,700485,1000,624СЗС-262,05077,30082,00086,4000,3150,334207,300210,700201,200566,8000,018СС-62,06044,20045,50089,2000,2470,25579,100117,100228,100476,1000,318СС-152,0009,0001,80046,7000,1560,0326,8000,000133,300454,8000,971ТС-12,0906,8007,0001,6000,4430,45625,40017,0000,800577,1000,719ТС-22,0500,4000,4000,1000,4270,4571,5001,1000,100575,4000,678ФС-11,9405,8000,70029,1000,1630,0217,1000,00083,600445,9000,980

рисунок 3.6 — Цветовой треугольник и расположение цветовых координат различных марок стекол

Посредством полученных данных были построены зависимости изменения коэффициента пропускания в зависимости от длины волны; вычислены доминирующая длина волны, координаты XYZ, xy, RGB, а также степень окрашенности для всех образцов.

Выводы

спектры пропускания в большинстве отличаются от приведенных в ГОСТ 9411-66 незначительно. Имеющиеся в спектрах отличия могут быть связаны с такими особенностями образцов, как толщина, условия проведения эксперимента и др.

Доминирующие длины волн соответствуют тем частям спектра, которые зрительно определяются невооруженным глазом. Степень окрашенности варьируется в различных пределах.

С помощью координат XYZ и координат цветности xy определены компьютерные координаты RGB. полученные цвета близки по оттенку с образцами, отличия могут быть обусловлены использованием непрофессиональной неоткалиброванной техники (монитора) и индивидуальным восприятием глаза.

4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

4.1 Тип дипломной научно-исследовательской работы

Развитие оптического, оптико-электронного приборостроения и смежных областей науки и техники в настоящее время предъявляет к различным системам очень высокие требования. Например, высокая точность цвета, необходимая для точной передачи изображения, может быть достигнута только за счет качественной техники, а это усложняет положение предприятий, для которых необходимо иметь такую технику, увеличивает затраты на оборудование и себестоимость изготовления изделия в целом.

Данная дипломная работа имеет научно-исследовательский характер и посвящена измерению коэффициентов пропускания различных цветных стекол заданной толщины.

Основная задача, которая решается в данной работе, состоит в обработке результатов измерения коэффициентов пропускания и нормировки их на толщину.

4.2 Расчет затрат на выполнение научно-исследовательской работы

Данная научно-исследовательская работа проводилась в Институте органического синтеза им. И.Я. Постовского, УрО ран, Уральское отделение РАН, в г. Екатеринбурге. Продолжительность исследования составила 2 месяца. затраты на проведение исследования включают:

-стоимость израсходованных материалов;

-стоимость израсходованной в процессе исследования электроэнергии;

-заработную плату работников, участвующих в исследовании;

-социальные отчисления;

накладные расходы.

Расчет затрат на материалы и реактивы приведен в таблице 4.1.

Таблица 4.1 — Расчет затрат на используемые материалы и реактивы

МатериалЕдиница измеренияЦена за единицу, руб.количество израсходованного материалаСумма, руб.Стекло оптическоешт.70251750Спирт техническийл400,156Вода дистиллированнаял140,507Безворсовые салфеткишт.65,0030ИТОГО1793

учитывая, что было обработано 25 образцов и вышеприведенную таблицу 4.1, можно сделать вывод, что стоимость обработки одного образца обошлась в 71,72 руб.

Для расчета затрат на электроэнергию необходимо знать время, затраченное на технологический процесс, в частности, время каждой отдельной операции. Тарифы на электрическую энергию для населения и приравненных к нему категорий потребителей по Свердловской области с 1 января 2014 года по 31 декабря 2014 года составляет 2,95 руб. за 1 кВт∙ч.

Расчет затрат на электроэнергию: Двухлучевой спектрофотометр Shimadzu UV-2600 потребляет 0,2 кВт, время использования 5,2 ч. Таким образом, общие затраты на электроэнергию составят 2,48 руб. следовательно, стоимость электроэнергии для обработки четырех образцов и измерения спектральных характеристик пяти образцов составила 8 руб.

Затраты на заработную плату определяются:

-для студента-дипломника как сумма выплаченной ему стипендии за время преддипломной практики и дипломирования (за 4 месяца);

-для руководителей и консультантов, исходя из должностных окладов, доплат за должность, степень и звание, учета районного коэффициента и нормы времени.

Произведем расчет затрат заработной платы для каждого вовлеченного в исследовательскую работу.

Затраты на заработную плату консультанта по экономике рассчитываются по формуле:

, (4.1)

где 10890 — оклад, руб./мес.;

,15 — с учетом выплат по районному коэффициенту (15 %);

— норма времени консультаций по экономической части, ч;

— номинальное время работы за месяц, ч.;

— премиальная часть (надбавка за стаж), руб./мес.

Общий расчет фонда заработной платы приведен в таблице 4.2.

Таблица 4.2 — Расчет затрат на заработную плату

Участники исследования с указанием должности и степениОклад, руб./ мес.надбавка заНорма времени, ч/раб.Оплата за 1 час, руб.Сумма расходов часов, руб.стаж, 30 %должностьстепеньРуководитель проекта20086-2009201663321КонсультантыЭкономическая часть108903267—3106319Безопасность жизнедея-тельности3303390106607-1366366Природо-пользование3303390106607-1366366Студент (стипендия)1900—4 мес.207600ИТОГО11972

Страховые взносы принимаются в установленном размере (30 %) от рассчитанных затрат на заработную плату для руководителя и консультантов:

руб.

Итого с учетом страховых взносов 13283 руб.

затраты на прочие расходы отмечены в таблице 4.3.

Амортизационные отчисления начисляются в течение нормативного срока службы. Прекращается начисление амортизации с первого числа месяца, следующего за месяцем выбытия или полного погашения стоимости объекта.

Таблица 4.3 — Затраты на прочие расходы

Прочие расходыЕд. изм.Цена, руб.за ед.количество израсходованного материалаСумма, руб.Ручкашт.15,0230Перчатки мед.пара10,0110Щипцышт.420,01420Тетрадьшт.12,0212Бумагалист0,5150250ИТОГО722

Амортизационные отчисления рассчитываются от первоначальной (балансовой) стоимости основных фондов в соответствии с утвержденными нормами амортизации.

руб.,

где А — годовая сумма амортизационных отчислений;

Наi — норма амортизации по i-му виду ОПФ, %;

Фi — первоначальная стоимость i-го вида ОПФ.

Для спектрофотометра Shimadzu UV-2600 нормативный срок службы составляет 7 лет.

Первоначальную стоимость можно определить следующим образом:

руб.,

где — Суст — стоимость установки;

М — стоимость монтажа и обучения персонала.

Нормы амортизации по оборудованию (Noi) рассчитываются, исходя из его нормативного срока службы (Тнi) по формуле:

(4.2)

Произведем расчет амортизационных отчислений за время работы для НИР. Общее время, затраченное на использование оборудования и установок для НИР, составило 2 месяца. доля времени, затраченная на работу с установками с учетом простоя, составляет 1/3 часть от всего периода времени — 2 месяца. Тогда амортизационные отчисления от А годовых за 2 месяца, составят:

руб., (4.3)

n — количество месяцев, в течении которого использовалось оборудование для НИР. Так как оборудование использовалось не только для данной исследовательской работы, то сумма амортизационных отчислений составит ½ от общей суммы.

Анир=894 руб,

Сводный расчет амортизационных отчислений. Стоимость спектрофотометра Фi — 75 000 руб.; нормативный срок службы — 7 лет. Норма амортизации Наi — 14,3 %; Годовая сумма амортизации А — 10 725 руб.; Сумма амортизации Анир — 894 руб.

накладными называются расходы, связанные с управлением, организацией и обслуживанием производства, как в масштабе цеха (расходы на содержание и эксплуатацию оборудования и цеховые расходы), так и в масштабе предприятия (общехозяйственные, прочие и коммерческие расходы).

Содержание и эксплуатация оборудования составит 2 % от первоначальной стоимости ОПФ. Текущий ремонт оборудования составит 5 % от стоимости оборудования, капитальный — 7 %.

Сумма фонда заработной платы учитывается по окладам за 12 рабочих месяцев, где оклад за 1 месяц составляет 20086, также премиальная часть составляет 30 % от оклада за стаж. Доплаты за вредные условия труда в конкретном случае нет. Годовой фонд заработной платы составил 287230 руб. Учтем тот факт, что данный набор оборудований составляет лишь 10 % от всех работ, которые входят в должностные обязанности работника, фонд оплаты заработной платы сотруднику за обслуживание рассматриваемых установок составит 28723 руб. С учетом данного исследования фонд оплаты труда составит 14362 руб.

Содержание зданий:

руб.

где S1,2 — площади комнат, где располагается оборудование, м2,

Т — тариф/ставка, руб.,

n — количество месяцев работы.

Таблица 4.4 — Смета годовых расходов на содержание и эксплуатацию оборудования

Наименование расходовПояснения к расчетамСумма, руб.Содержание и эксплуатация оборудования2 % от стоимости оборудования1500Ремонт оборудованияТекущий37503750капитальный52505250Фонд оплаты труда рабочихза 12 месяцев114362Содержание зданийтариф 80 руб./м215360ИТОГО40222накладные расходы, потраченные на НИР за период в 2 месяца составляют 1/6 от всего времени1092

В таблице 4.5 приведена смета затрат на проведение НИР.

Таблица 4.5 — Смета затрат на проведение научно-исследовательской работы

ПоказательЗатраты, руб.затраты на проведение НИР, в том числе: — затраты на материалы — затраты на электроэнергию — заработная плата — социальные отчисления — амортизационные отчисления — накладные расходы РСЭО 1793 8 11972 1311 894 4833 В том числе: — прочие расходы 722ИТОГО21533

Таким образом, всего на научно-исследовательскую работу было затрачено 21533 руб.

4.3 Взаимосвязь исследования с предыдущими работами подобного направления

По получению зависимостей коэффициента пропускания в зависимости от длины волны существует ряд работ. Все работы направлены на то, чтобы в конечном результате получить точные цветовые и оптические характеристики изготовляемых стекол. однако, в России, на сегодняшний день, данный метод не нашел своего массового применения. Это обусловлено отсутствием интереса к данной технологии и невысокой рентабельностью.

4.4 Расчет величины ожидаемого экономического эффекта

Актуальность исследования обусловлена необходимостью точной цветопередачи оптических систем, используемых в цифровой технике в сфере формирования и передачи изображений.

Ввиду вышесказанного для теоретических и поисковых исследований трудно оценить эффект количественными и качественными показателями. главная задача диплома это изучение зависимости пропускания светофильтров, и составление из этих зависимостей единой сводной таблицы для всех образцов. однако можно выделить некоторые результаты, которые косвенно влияют на экономический эффект:

-прирост прибыли за счет улучшения качества продукции и обусловленного в этой связи повышения цены на нее;

-экономия от снижения себестоимости продукции на предприятии, осуществляющем внедрение новых материалов, приборов, и оборудования, технологических процессов за счет увеличения объема производства, снижения ее трудоемкости и энергоемкости.

4.5 Прогноз применения результатов выполненной дипломной работы

Данные исследования могут найти применения в искусстве, строительстве, графическом дизайне и многом другом, если в дальнейшем база будет расширена посредством внесения в нее показателей всех известных марок стекол.

4.6 Сводная таблица экономических показателей

Описание качественных и количественных экономических показателей приведены в таблице 4.8.

Таблица 4.8 — Сводная таблица экономических показателей

Наименование показателяЗначениеКоличественные- Подготовка и чистка образцов, шт. — среднее время работы на измерительных установках,ч. — графики зависимости пропускания от длины волны, шт. — количество установок для анализа образцов, шт.25 6 25 1затраты на проведение НИРСмета затрат на проведение НИР, в том числе: — затраты на материалы и химреактивы — затраты на электроэнергию — заработная плата — социальные отчисления — амортизационные отчисления 1793 8 11972 1311 595накладные расходы- РСЭО — прочие расходы4 833 722ИТОГО21234характеристика результата- получены зависимости изменения пропускания в зависимости от длины волны; — получены навыки работы с оптическим стеклом; — изучен порядок работы и анализ результатов с используемой спектральной установкой

5. ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

5.1 Экологические характеристики всех используемых материалов

Под экологичностью материалов понимают их способность не наносить вреда окружающей природе. Загрязнение окружающей среды наносит невосполнимый вред обществу и планете. Беспечное отношение к окружающей среде приводит к снижению длительности жизни человека, росту заболеваемости, гибели флоры и фауны, генетическим мутациям и т.д.

На предприятиях используются процессы или устройства для газоочистки и пылеулавливания, чтобы уменьшить, или предотвратить величину выброса. другим подходом к улучшению состояния атмосферы рабочей зоны является требование применения передовых технологических процессов.

Для установления вредного воздействия, связанного с загрязнением воздуха, является разработка критерия качества воздуха — предельно допустимая концентрация того или иного вещества (ПДК). Под ПДК понимается такая концентрация химических элементов и их соединений в окружающей среде, которая при повседневном влиянии в течение длительного времени на организм человека не вызывает патологических изменений или заболеваний, устанавливаемых современными методами исследований в любые сроки жизни настоящего и последующего поколений.

Исследование образцов стекла различных марок осуществлялась в лаборатории Института органического синтеза им. И.Я. Постовского, УрО ран, Уральское отделение РАН, в г. Екатеринбурге, улица Софьи Ковалевской, 22. По санитарной классификации, предприятие относится к V классу опасности.

Содержание вредных веществ в воздухе на территории предприятия не должно превышать 0,3 ПДК, установленных для рабочей зоны производственных помещений. Это обусловлено использованием этого воздуха для вентиляции помещений.

Для проведения необходимых экспериментов использовались такое вещество, как этиловый спирт. Концентрация этого вещества в воздухе рабочей зоны не превышает предельно допустимой концентрации (ПДК указаны в таблице 5.1). действующая в лаборатории приточно-вытяжная система подготовки воздуха обеспечивает достаточную вентиляцию помещения. В системе вентиляционных воздуховодов предусмотрены обводные каналы для быстрой изоляции аварийного участка.

Таблица 5.1 — характеристика вещества по вредности его действия на организм человека и значение ПДК

ВеществоПДКр.з., (мг/м3)Класс опасностиВоздействие на человекаЭтиловый спирт1000IVНаркотик, вызывающий сначала возбуждение, а затем паралич центральной нервной системы. При длительном воздействии больших доз может вызвать тяжелые заболевания печени, сердечно-сосудистой системы, пищеварительного тракта.

К основным профилактическим мероприятиям при работе с этиловым спиртом относятся обеспечения рабочих мест эффективной вентиляцией, использования средств индивидуальной защиты (резиновые перчатки, очки, халат), разумное распределение времени работы с данными материалами.

5.2 Экологические особенности проводимых исследований

Для максимально безопасной и экологичной работы, лаборатория оборудована системой приточно-вытяжной вентиляции согласно СНиП 41-01-2003. Воздухообмен в лаборатории рассчитан таким образом, чтобы фактические концентрации паров и пыли в воздухе не превышали предельно-допустимые концентрации, согласно ГОСТ 12.1.005-88. Этиловый спирт удовлетворяет способу хранения, в сухом помещении в упакованном виде, в герметичной таре. другими факторами, влияющими на состояние работника и его утомляемость, являются: температура окружающей среды, влажность, воздушные потоки, вентиляция, повышенный шум и освещенность помещения. Все параметры удовлетворяют СанПиН 2.2.4.548-96, СанПиН 2.2.2/2.1.1.1278-03, СанПиН 41-01-2003, СН 2.2.4/2.1.8.566-96, СН 2.2.4/2.1.8.562-96, СН 2.04.05-91.

При работе в лаборатории работники сталкиваются со следующими факторами, которые при несоблюдении правил техники безопасности могут нанести ущерб здоровью: возможность поражения электрическим током при работе на неисправном или незаземленном электрооборудовании. Для исключения вредного воздействия вышеперечисленных факторов необходимо:

-использовать средства индивидуальной защиты: перчатки спецодежду;

-для предотвращения поражения электрическим током при работе с электрооборудованием следует убедиться в целостности ограждений, корпусов электроприборов, в наличии защитного зануления (заземления) и электроблокировок, исправности токопроводящих проводов, электроизоляции, электровыключателей.

5.3 Экологические характеристики полученных материалов

Обработанное стекло удовлетворяет экологическим нормам. используемые в ходе обработки вещества не превышают ПДК. Вредные химические реактивы, требующие утилизации, отсутствуют.

Выводы

Технологический процесс в лаборатории не оказывает неблагоприятного воздействия на окружающую среду, что обусловлено непревышением ПДК используемых химических реактивов. Данная исследовательская работа является экологически чистой и безотходной. Все рассмотренные требования к соблюдению правил техники безопасности соответствуют СНиПам и ГОСТам. Также как и обработанное стекло удовлетворяет экологическим нормам.

В целях безопасности необходимо выполнять организационные мероприятия, такие как организация рабочих мест с определением всех необходимых защитных мероприятий, таких как применение СИЗ, наличие заземления электроустановок, использование приточно-вытяжной системы вентиляции; обучение персонала и контроль знаний правил техники безопасности; организация медицинского контроля.

6. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

безопасность жизнедеятельности — обязательная комплексная дисциплина, изучающая общие опасности, угрожающие социуму, закономерности их возникновения и проявления и разрабатывающая соответствующие способы защиты от них в любых условиях обитания человека.

Объектом изучения данной дисциплины являются человек и сообщества людей, а предметом закономерности возникновения и проявления опасностей, угрожающих человеку и сообществам людей, а также способы защиты от них.

Человек живет и действует в условиях постоянно изменяющихся потенциальных опасностей, из чего можно вывести аксиому, что любая деятельность человека потенциально опасна. Реализуясь в пространстве и времени, опасности угрожают и человеку, обществу, и государству, следовательно, профилактика опасностей и защита от них — актуальнейшая гуманитарная и социальная проблема, в решении которой должны быть заинтересованы и Безопасность — это приемлемый риск; т.к. абсолютной безопасности не бывает, ибо всегда существует некоторый остаточный риск.

Данная научная дисциплина рассматривает все опасности, с которыми может столкнуться человек в процессе своей жизнедеятельности и которые можно разделить по происхождению на природные, антропогенные, биологические, техногенные, экологические и социальные.

Согласно Конституции РФ за каждым гражданином закреплено Право на труд в условиях, отвечающих требованиям безопасности и гигиены, право на благоприятную окружающую среду, но вместе с тем и обязанность сохранять окружающую среду и бережно относиться к ней. Правовые основы регулирования отношений в области охраны труда между работодателями и работниками закреплены в ТК РФ и Федеральном законе от 17 июля 1999 г. № 181-Ф3 «об основах охраны труда в Российской Федерации».

6.1 Описание объекта дипломирования

Целью данной дипломной работы является получение списка координат в системе RGB для нескольких образцов стекла, окрашенного в массе. Выбор образцов обусловлен различным коэффициентом пропускания различных стекол. Средством измерения характеристик является двухлучевой спектрофотометр. Располагание подобной базой данных позволит независимо от средств отображения — мониторов — помещать на электронном изображении те цвета, которые там действительно должны находиться, а не те, которые видит человеческий глаз в зависимости от цветопередачи монитора. Практическая часть исследовательской работы заключается в исследовании и расчётах полученных образцов по некоторым оптическим критериям, а также в получении зависимости координат цвета в системе RGB в зависимости от показателя преломления.

6.2 расположение объекта относительно розы ветров и его санитарно-защитная зона

Данные исследования проводились в лаборатории в Институте органического синтеза им. И.Я. Постовского, УрО ран, Уральское отделение РАН, в г. Екатеринбурге, улица Софьи Ковалевской, 22. Общая схема расположения здания приведена на рисунке 6.1.

Площадка находится в 4 км от геометрического центра города. По санитарной классификации, третий учебный корпус относится к предприятию пятого класса и имеет санитарную зону равную 50 м.

К юго-западу от объекта находится дендропарк, к северу — Средняя общеобразовательная школа № 43 на востоке — Институт высокотемпературной электрохимии УрО ран, Уральское отделение РАН, к югу — Институт промышленной экологии УрО ран, Уральское отделение РАН.

Рисунок 6.1 — План-схема расположения здания Института органического синтеза им. И.Я. Постовского, УрО ран, Уральское отделение РАН

Рисунок 6.2 — Среднегодовая роза ветров на территории Института органического синтеза им. И.Я. Постовского

Таблица 6.1 — Среднегодовая роза ветров на территории Института органического синтеза им. И.Я. Постовского

Наименование характеристикВеличина, %север10северо — восток7восток5юго — восток13юг11юго — запад19запад23северо — запад12штиль10

Преобладающее направление ветров — западное — 320 градусов. На рисунке 6.2 представлена среднегодовая роза ветров, в таблице 6.1 приведено ее описание.

размеры санитарно-защитных зон, установлены согласно действующим на тот момент СанПиН 2.2.1/2.1.1.1031-01 проверены расчетом загрязнения атмосферы по ОНД 86. полученные по расчету размеры санитарно-защитных зон уточнялись для различных направлений ветра, среднегодовой розы ветров района расположения здания. На данный момент времени за счет того, что ранее не планировалась застройка жилым сектором вблизи данного научного заведения, нахождение в пределах километра таких корпусов УрФУ, как химико — технологический, металлургический, электротехнический, теплоэнергетический делает расположение научного института не соответствующим СанПиН 2.2.1/2.1.1.1031-01 и расценивается как ошибка архитектуры.

6.3 Учет фоновых концентраций

Расчеты загрязнения атмосферного воздуха выполнены в соответствии с ОНД 86 по всем загрязняющим веществам, выбрасываемым источниками рассматриваемого объекта.

Правила организации наблюдений за уровнем загрязнений атмосферы в городах и населенных пунктах изложены в ГОСТ 17.2.3.01-86. Корректировка значений фона основных примесей (взвешенные вещества, оксид углерода, диоксид азота), выбрасываемых большинством предприятий, производятся через 5 лет. Фоновые концентрации основных загрязняющих веществ в атмосферном воздухе рассчитаны ГУ «Свердловский ЦГМС-Р» (лицензия Р/2007/0179/100/Л от 19.10.2007 г.) в г. Екатеринбурге для проекта нормативов ПДВ «Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского Уральского отделения российской академии наук».

.4 Уровень травматизма, заболеваний. Расчет показателя риска

несчастный случай на производстве — это случай воздействия на работающего опасного производственного фактора при выполнении им трудовых обязанностей или задания руководителя работ. Результатом несчастного случая является травма — повреждение ткани организма или нарушение его функций внешним воздействием.

Риск — количественная характеристика действия опасностей, формируемых конкретной Деятельностью человека. На предприятии риск — это число несчастных случаев на определенное количество работников за конкретный период времени. Допустимым риском считается риск не превышающий 10-5.

На территории предприятия ведется учет и отчетность по травматизму и профессиональным заболеваниям, первичными документами являются акты Н-1 и больничные листки. На основе получаемых данных можно рассчитать уровень травматизма и профессиональных заболеваний, выявить причины, их вызывающие, и степень риска. Оценка риска (R) производится по формуле 1. Произведем оценку риска на территории Института органического синтеза им. И.Я. Постовского за 2013 год.

, (6.1)

где n — количество несчастных случаев за год;- среднесписочная численность, работающих за год.

Показатель превышает допустимый уровень риска. Для снижения риска возникновения профессиональных заболеваний на предприятии проведены оздоровительные мероприятия, то есть, приведены рабочие места в соответствие требованиям, предъявляемым СанПин 2.2.2.542-96.

6.5 Описание рабочего места

Обработка образцов стекла производилась в лаборатории, расположенной на первом этаже Института органического синтеза им. И.Я. Постовского (рисунок 6.3)

— письменный стол; 2 — компьютерный стол, 3 — рабочий стол; 4 — двухлучевой спектрофотометр Shimadzu UV-2600

Рисунок 6.3 — Планировка лаборатории

Площадь лаборатории равняется 16 м2, объем 44 м3, схема расположения объектов в зале показана на рисунке 6.3. В лаборатории работает один-два человека, таким образом, на одного на каждого работающего приходится по 8 м2 или 22 м3, что соответствует требованиям ГОСТ 12.2.033-78.

работы в лаборатории в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 относятся к категории 1б, т.е. к легким физическим работам с энергозатратами до 120 ккал/час (а именно, работы, производимые сидя, стоя).

6.6 Микроклимат

Для обеспечения комфортных условий труда в помещении должен поддерживаться определенный микроклимат. Согласно ГОСТ 12.1.005-88 температура воздуха, измеренная на разной высоте и в различных участках помещения не должна выходить за пределы допустимых величин. Для категории работ 1б в холодный период времени требуется диапазон температур воздуха 20-24 ºС, в теплый период времени 21-28 ºС, согласно ГОСТ 12.1.005-88. Фактическая температура в здании колеблется в пределах 20-22 ºС в холодный период времени и 24-29 ºС в теплый период времени. Микроклимат оказывает влияние на процесс теплообмена и характер работы. высокая температура воздуха способствует быстрой утомляемости работающего и может привести к перегреву организма, тепловому удару или профзаболеванию. Низкая температура воздуха может вызвать местное или общее охлаждение организма, стать причиной простудного работоспособности»>заболевания либо обморожения. В данном случае температура в холодный период удовлетворяет требованиям ГОСТ 12.1.005-88, в теплый период — не удовлетворяет. Влажность воздуха оказывает значительное влияние на терморегуляцию организма. Высокая влажность при высокой температуре воздуха способствует перегреву организма, при низкой же температуре воздуха она усиливает теплоотдачу с поверхности кожи, что ведет к переохлаждению организма. Низкая влажность вызывает пересыхание слизистых оболочек, дыхательных путей работающих. Согласно ГОСТ 12.1.005-88 для категории работ 1б в холодный период времени требуемая относительная влажность воздуха 40-60 %, в теплый период времени 40-75 %. Практически условия относительной влажности удовлетворяют требованиям ГОСТ 12.1.005-88: в теплый период относительная влажность составляет 65-75 %, в холодный период — 50-60 %.

Подвижность воздуха эффективно способствует теплоотдаче организма человека и положительно проявляется при высоких температурах, но отрицательно при низких. ГОСТ 12.1.005-88 требует значения скорости воздуха в холодный период времени 0,1-0,3 м/с, в теплый период времени 0,1-0,2 м/с. Действительные показания скорости воздуха в холодный период времени составляют 0,2-0,4 м/с, в теплый период времени — 0,1-0,25 м/с, что не соответствует требованиям ГОСТ 12.1.005-88.

6.7 Освещенность

Рациональное освещение помещений и рабочих мест — один из важных элементов благоприятных условий труда. Неудовлетворительное освещение наносит вред зрению, понижает работоспособность, увеличивает число ошибок и вызывает утомление организма в целом. Согласно СНиП 23-05-95 устанавливает минимальные уровни освещенности рабочих поверхностей в зависимости от точности зрительной работы, системы освещения, типа используемых ламп и других факторов.

Работа в печном зале относится к зрительным работам типа «Общее наблюдение за ходом производственного процесса: постоянное». этой работе соответствует VIIIа разряд зрительной работы по СНиП 23-05-95. При этом коэффициент естественного освещения eН ≥ 1 %. Освещение на участке комбинированное. Естественное освещение — двухстороннее боковое, искусственное освещение с помощью ламп. Лампы люминесцентные мощностью светильника 36 Вт; световой поток 2800 лм.

Рассчитываем число ламп, необходимых для обеспечения требуемой освещенности на участке по световому потоку. Выполненный расчет показал, что для обеспечения заданной освещенности в рабочей зоне на участке требуется установить 6 люминесцентных ламп.

фактически в печном зале установлено 6 люминесцентных ламп
TLD З6W-1M/33. На участке обеспечен необходимый уровень освещенности.


6.8 Эргономика рабочего места

Работа лаборанта при работе со спектрофотометром осуществляется стоя. Согласно ГОСТ 12.2.033-78 регламентируются положения при выполнении работ стоя. конструкция, взаимное расположение элементов рабочего места (органы управления, средства отображения информации и т.д.) должны соответствовать антропометрическим, физиологическим и психологическим требованиям, а также характеру работы. Организация рабочего места и конструкция оборудования должны обеспечивать прямое и свободное положение корпуса тела работающего или наклон его вперед не более чем на 15°. Так как среднее расположение рабочей поверхности спектрометра находится на уровне 1,3 м., то при работе с ним, корпус сгибается более чем на 15 °, что не обеспечивает должной эргономичности рабочего места. Однако, работа в положении согнутого корпуса не предполагает длительной работы, данное положение осуществляется максимум один раз в час, следовательно не происходит перенапряжения спины.

Для обеспечения удобного, возможно близкого подхода к столу, станку или машине нужно предусмотреть пространство для стоп размером не менее 150 мм по глубине, 150 мм по высоте и 530 мм по ширине. Фактические показатели соответствует данным размерам касательно всех рабочих столов.

Остальная работа предполагает сидячее положение, на стуле за столом. Стул обеспечивает физиологически рациональную рабочую позу, при которой не нарушается циркуляция крови и не происходит других вредных воздействий. Согласно ГОСТ 12.2.032-78, конструкцией рабочего места требуется выполнение трудовых операций в пределах зоны досягаемости моторного поля. Данное требование полностью соответствует фактическому положению на рассматриваемых рабочих местах.

Также рабочее место должно обеспечивать оптимальное положение работающего, которое достигается регулированием:

-высоты рабочего места. Работа в лаборатории за столом относится к категории легких работ, не требующих высокой точности. следовательно, согласно ГОСТ 12.2.032-78, высота рабочей поверхности для женщин должна удовлетворять 700 мм.

-высоты сиденья. Для женщины высота сиденья должна соответствовать 400 мм.

На рабочем месте сотрудника лаборатории не достигается выполнение всех эргономических требований, поскольку хотя высота рабочего стола и сиденья соответствуют требованиям и обеспечено достаточное расстояние для прохода между столами, однако не обеспечена должная эргономичность при работе в положении стоя.

6.9 опасные производственные факторы

Опасным называют фактор среды и трудового процесса, который может быть причиной острого заболевания или вызвать ухудшение здоровья, привести к травмам или даже летальному исходу.

В процессе исследования образцов стекла используется двухлучевой спектрофотометр UV-2600. К опасным производственным факторам на участке относится электрический ток.

6.10 Мероприятия по обеспечению безопасности работающих

К опасным факторам в лаборатории можно отнести электрический ток, к вредным — запыленность помещения, периодическую недостаточную освещенность, монотонность труда. поэтому в целях создания нормальных условий труда в лаборатории предусмотрены следующие мероприятия по безопасности труда:

-заземление электроустановок;

-приточная и вытяжная вентиляции;

-создание нормальных параметров микроклимата и освещения.

Для персонала проводится инструктаж по безопасности работы в лаборатории. Работающие ознакомлены с планом эвакуации, осведомлены о расположении аптечки и средств пожаротушения. Рядом с телефоном расположены памятки с номерами телефонов службы спасения и скорой помощи.

6.11 Электробезопасность

При эксплуатации электрооборудования рабочее место оборудовано так, что исключается возможность прикосновения сотрудников к токоведущим устройствам, шинам заземления, батареям отопления, водопроводным трубам. Все щитки и рубильники имеют пояснительные надписи. По определению данное помещение относится к помещениям без повышенной опасности. Для избегания несчастных случаев поражения от электрическим током все электрооборудование заземлено, т.е. соединено с заземляющим устройством, представляющим собой совокупность заземлителя и заземляющих проводов.

Для питания электроприборов используется трехфазная, четырехпроводная сеть с напряжением фазы 220 В, с заземленной нейтралью.

Для обеспечения защиты от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции, применяют следующие способы:

-защитное заземление;

-защитное зануление.

Технические способы и средства применяют раздельно или в сочетании друг с другом так, чтобы обеспечивалась оптимальная защита при нормальном функционировании электроустановок и при возникновении аварийных ситуаций.

Защитное заземление — подведение заземляющей жилы к питающим розеткам для заземления корпуса спектрофотометра (сопротивление заземления 4 Ом, согласно ПУЭ для электроустановок с напряжением до 1000 В).

Заземление оборудования удовлетворяет требованиям ГОСТ 12.1.030-81. Сопротивление одного трубчатого заземления (r), вертикально установленного в землю, определяется по формуле

(6.2)

где р — удельное сопротивление грунта, Ом/см (р = 2500 Ом/см); — глубина заземления, см (L = 250 см); — глубина заложения середины трубы от поверхности земли, см (t = 195 см); — диаметр трубы, см (d = 5 см),= 0,366 · 2500 · (lg 2502 / 5 — 195) / 250 = 6,6 Ом

поскольку сопротивление одиночного заземления превышает нормируемое количество заземлений (n) определяем по формуле:

, (6.3)

где ri — нормативное η — коэффициент использования трубчатых заземлений (n = 0,82). = 6,6 / (4·0,82) = 2,01

Принимаем n = 2. Эквивалентное сопротивление группового заземления (rэ) определяем по формуле:

, (6.4)

rэ = 6,6 / 2 = 3,3 Ом

При близком расположении заземлений между собой на каждый из них приходится недостаточный объем. Поэтому фактическое сопротивление группового заземления будет больше:= 3,3 / 0,82 = 4,0 Ом

1 — заземляемое оборудование; 2 — заземлитель защитного заземления; 3 — заземлитель рабочего заземления; RЗ — сопротивление защитного заземления; R0 — сопротивление рабочего заземления

рисунок 6.4 — Принципиальная схема защитного заземления в сети с заземленной нейтралью

принципиальная схема заземляемого оборудования предоставлена на рисунке 6.4.

При отключении электроэнергии необходимо выключить основные рубильники, спектрофотометр вручную.

Расчеты показывают, что при эксплуатации установки рабочее место оборудовано так, что исключается возможность прикосновения оператора к токоведущим устройствам. Заземление установки удовлетворяет требованиям ПУЭ.

При отключении электроэнергии необходимо выключить электрическую аппаратуру, выключить основные рубильники.

6.12 Вредные производственные факторы

Вредным называют фактор среды и трудового процесса, который может вызвать профессиональную патологию, временное или стабильное снижение работоспособности, повысить частоту возникновения профзаболеваний. В зависимости от уровня и продолжительности воздействия вредный производственный фактор может стать опасным и наоборот: это зависит от отношения фактического уровня воздействия фактора к нормируемому.

6.13 Требования к уровням шума и вибрации

.13.1 Шум

основным источником шума и вибрации на рабочем месте расчётчика являются спектрофотометр и компьютер. Шум и вибрация от вышеперечисленных устройств — невысокого уровня.

Для борьбы с шумом в помещениях проводятся мероприятия как технического, так и медицинского характера. Основными из них являются:

-устранение причины шума, т. е. замена шумящего оборудования, механизмов на более современное не шумящее оборудование;

-изоляция источника шума от окружающей среды (применение глушителей, экранов, звукопоглощающих строительных материалов);

-применение рациональной планировки помещений;

-проведение периодических медицинских осмотров;

-соблюдение режима труда и отдыха.

оптимальные показатели уровня шумов в рабочих помещениях определяются по ГОСТ 12.1.003-83. Эквивалентный уровень звука при умственном труде, требующем сосредоточенности — 50 дБ в октавной полосе со среднегеометрической частотой 250 Гц.

Класс условий труда — 1 (оптимальный), так как уровень шума от компьютера и спектрофотометра не превышает 40 дБ.

Уровень шума на рабочем месте не превышает оптимальных показателей по ГОСТ 12.1.003-83.

6.13.2 Вибрация

наиболее распространенными и эффективными методами снижения вибрации являются виброизоляция (установка защитных экранов) и вибропоглощение (установка амортизирующих поглощающих прокладок и мембран). Предельно допустимые значения уровня вибрации представлены в СН 2.2.4/2.1.8.566-96.

Класс условий труда — 1 (оптимальный). Уровень вибрации составляет 3,65 Гц и не превышает допустимый.

6.13.3 Загазованность воздуха парами вредных химических веществ

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны подлежит систематическому контролю для предупреждения возможности превышения предельно допустимых концентраций — максимально разовых рабочей зоны (ПДКмр.рз) и среднесменных рабочей зоны (ПДКсс. рз).

Согласно ГОСТ 12.1.005-88, при одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия (по заключению органов государственного санитарного надзора) отношений фактических концентраций каждого из них {К1, К2 . . . Кп) в воздухе к их ПДК (ПДК1, ПДК2 . . . ПДКn) не должна превышать единицы.

Среднесменные концентрации веществ определяют по формуле:

где Ксс — среднесменная концентрация, мг/м3;

К1, К2 … Кп — средние арифметические величины отдельных измерений концентраций вредного вещества на отдельных стадиях (операциях) технологического процесса, мг/м3;

t1, t2 … tn — продолжительность отдельных стадий (операций) технологического процесса, мин.

поскольку вредные вещества не используются при работе со спектрофотометром, расчет не требуется.

6.14 Мероприятия, направленные на уменьшение воздействий вредных производственных факторов

В целях создания нормальных условий труда на участке предусмотрены следующие мероприятия по безопасности труда: для уменьшения степени загазованности воздуха применяется общеобменная приточно-вытяжная вентиляция.

С учетом применения вентиляции при норме ПДК этилового эфира 0,1 мг/м3 фактическое содержание паров этилового эфира в воздухе составляет не более 0,02 мг/м3.

6.15 Экологичность проекта

В настоящее время загрязнение природной среды промышленными отходами оказывает вредное воздействие на людей, животных, растений, почву, здания и сооружения, снижает прозрачность атмосферы.

Стандарты качества определяют уровни качества воздуха и предельно допустимы выбросы, которые необходимо выдерживать для обеспечения безопасности жизни. Контролирующие органы обязаны осуществлять количественный и качественный контроль. Другим подходом к улучшению состояния атмосферы является требование применение передовых технологических процессов.

Как правило, на предприятиях используются процессы или устройства для газоочистки и пылеулавливания, чтобы уменьшить или предотвратить величину выброса. Процессы газоочистки могут также разрушить или менять его химический или физические свойства так, что он становится менее опасным.

По санитарной классификации, предприятие Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского, УрО ран, Уральское отделение РАН относится к V классу опасности.

Содержание вредных веществ в воздухе на территории предприятия не должно превышать 0,3 ПДК, установленных для рабочей зоны производственных помещений. Это обусловлено использованием этого воздуха для вентиляции помещений. Уровень ПДК вредных веществ — 1000 мг/м3, Класс опасности IV. Этиловый спирт — Наркотик, вызывающий сначала возбуждение, а затем паралич центральной нервной системы. При длительном воздействии больших доз может вызвать тяжелые заболевания печени, сердечно-сосудистой системы, пищеварительного тракта.

действующая на участке система подготовки воздуха обеспечивает такую вентиляцию помещения, при которой обеспечивается содержание паров этилового спирта ниже ПДК — порядка 39 м3/час, т.е. скорость движения воздуха составляет порядка 0,01 м/с. В системе вентиляционных воздуховодов предусмотрены обводные каналы для быстрой изоляции аварийного участка.

Для своевременного принятия мер по сохранению и не допущению ухудшения существующей экологической ситуации вокруг данного производства, на предприятии такой категории опасности, необходимо контролировать:

-мероприятия по регулированию выбросов при неблагоприятных метеорологических условиях;

-план мероприятий по снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу с целью достижения нормативов ПДВ;

-контроль над соблюдением нормативов ПДВ.

Оценка экологического ущерба наносимого народному хозяйству является наиболее объективным критерием экологической экспертизы. Поэтому производится расчет ущербов трех видов: фактический, возможный, предотвращенный. Фактический ущерб, то есть урон, наносимый народному хозяйству, в результате загрязнения окружающей среды для энергетического производства выражается в выбросах в атмосферу диоксида углерода, водяного пара, диоксида серы, оксида азота и продуктов неполного сгорания топлива. Эти выбросы приводят к ухудшению качества воздуха для дыхания людей и гибели флоры из-за выпадения кислотных дождей.

.16 Пожарная безопасность

Пожар — неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб.

Опасные факторы пожара: открытый огонь и искры; повышенная температура воздуха, предметов; токсичные продукты горения, дым; пониженная концентрация кислорода; обрушение и повреждение зданий; взрывы.

Здания производственных участков относятся ко II степени огнестойкости по СНиП 21-01-97. Лаборатория относится к помещениям категории «Д» в соответствии с СНиП 21-01-97.

Согласно СНиП 21-01-97 в здании имеется внутренний и наружный водопровод вокруг здания, который имеет отводы для подсоединения пожарных рукавов — стационарная система пожаротушения. Помещение также оснащено первичными средствами пожаротушения: углекислотными огнетушителями ОУ-5 — 2 шт., предназначенными для тушения при загорании электроустановок с напряжением до 10 кВ при температуре окружающего воздуха от -40 °С до +50 °С.

В случае пожара существует план эвакуации рабочего персонала из здания, предоставлен на рисунке 5. Двери на пути эвакуации открываются наружу. Обеспечивается: возможность эвакуации людей независимо от их возраста и физического состояния наружу на прилегающую к зданию территорию до отступления угрозы их жизни и здоровью вследствие воздействия опасных факторов пожара; возможность доступа личного состава пожарных подразделений и подачи средств пожаротушения к очагу пожара, а также проведения мероприятий по спасению людей и материальных ценностей. Защита людей на путях эвакуации обеспечивается комплексом объемно-планировочных, эргономических, конструктивных, инженерно-технических, информационных и организационных мероприятий.

огнетушители

рисунок 6.5 — План эвакуации в печном зале в случае пожара

Предотвращение распространения пожара осуществляется наличием сигнализации оповещения о пожаре, применением средств, ограничивающие площадь, интенсивность и продолжительность горения, то есть наличием первичных, в том числе автоматических средств пожаротушения, содержащихся в соответствии с СНиП 21-01-97.

6.17 Чрезвычайные ситуации

Чрезвычайная ситуация — это обстановка на определенной территории или акватории, сложившаяся в результате аварии, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которая может повлечь или повлекла за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей среде, значительные материальные потери.

При ЧС того или иного характера есть план эвакуации людей, а также регулярно проводится инструктаж с лицами, ответственными за обеспечение безопасности персонала.

Способы защиты от возможных ЧС является, прежде всего, регулярные инструктажи по поведению в ЧС, агитационные плакаты, создание четкого плана действий при ЧС.

Грозы. Разряд внутри незащищенного от молний здания опасен для жизни находящихся в нем людей. Разряд может пройти через тело человека. При этом ток разряда может оказаться смертельным. Для защиты здания от молний применена сеть штыревых молниеотводов. Штыри являются молниеотводами, а далее по наружной поверхности стен здания прокладываются токоотводы к заземлителю, который выполнен из металлических труб. Предусмотрена защита молниеприемников от коррозии (покраска).

действия при грозе:

-Выключить электричество.

-Все крупные металлические предметы сложить в 15-20 м. от себя.

-Под себя подложить полиэтиленовый пакет, изолируясь от пола.

-Не прикасаться и не прислоняться к металлическим предметам и стенам.

Сейсмоопасность. территория размещения объекта несейсмостойкая (территория подвержена ползучему сейсмизму).

действия по сейсмичности:

-найти укрытие в углу коридора здания. Спрятаться в проеме дверной рамы или под тяжелым столом и ухватиться за боковые стороны. Защитить голову и прогнитесь вовнутрь;

-держаться подальше от наружных стен, оборудования, шкафов и окон;

-в многоэтажных зданиях желательно находиться в лестничной клетке;

-лифтом пользоваться запрещается;

сразу же после окончания землетрясения погасить горящий огонь, отключить газ и электричество.

Радиационная опасность. Радиационная безопасность населения обеспечивается:

-созданием условий жизнедеятельности людей, отвечающих требованиям действующих норм и правил;

-установлением квот на облучение от разных источников излучения;

-организацией радиационного контроля;

-эффективностью планирования и проведения мероприятий по радиационной защите в нормальных условиях и в случае радиационной аварии;

-организацией системы информации о радиационной обстановке.

При проведении эксперимента каких-либо чрезвычайных ситуаций не происходит, так как в лаборатории предусмотрено все, чтобы обеспечить безопасность работающих и исключить несчастные случаи. При чрезвычайных ситуациях природного, экологического характера предусмотрены планы эвакуации, ответственные за эвакуацию.

Выводы

На основании всего вышеизложенного можно сделать вывод, что в целом вопросам безопасности и гигиены труда на данном предприятии уделяется достаточное внимание, но некоторые требования все же не выполнены в полной мере.

Обеспечение чистоты воздуха и соблюдение параметров микроклимата осуществляется с помощью приточно-вытяжной вентиляции. используемое на участке освещение способствует рациональному режиму работ, ограждает рабочий персонал от утомления и соответствует санитарным нормам. опасные и вредные производственные факторы и оценка условий и характера труда соответствует всем нормам и правилам, указанным в нормативных документах. Обеспечена пожарная безопасность за счет наличия средств пожаротушения и обеспечения путей эвакуации. Работа в положении стоя не соответствует эргономичности рабочего пространства, однако не приносит сильного вреда здоровью за счет разумного управления временем работы с оборудованием.

Указаны принятые в лаборатории меры по обеспечению электробезопасности (защитное заземление), лаборатория по опасности поражения электрическим током относится к помещениям без повышенной опасности. Уровень шума и вибраций не превышает допустимые нормы. Произведена оценка риска, что превышает нормы допустимого. Для снижения риска возникновения профессиональных заболеваний на предприятии проведены оздоровительные мероприятия, то есть, приведены рабочие места в соответствие требованиям предъявляемым СанПин 2.2.2.542-96.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе дипломной работы были получены 25 графиков спектральной зависимости пропускания от длины волны для образцов разных марок оптического стекла.

Спектры пропускания в большинстве отличаются от приведенных в ГОСТ 9411-66 незначительно. Имеющиеся в спектрах отличия могут быть связаны с такими особенностями образцов, как толщина, условия проведения эксперимента и др.

Доминирующие длины волн соответствуют тем частям спектра, которые зрительно определяются невооруженным глазом. Степень окрашенности варьируется в различных пределах.

С помощью координат XYZ и координат цветности xy определены компьютерные координаты RGB. полученные цвета близки по оттенку с образцами, отличия могут быть обусловлены использованием непрофессиональной неоткалиброванной техники (монитора) и индивидуальным восприятием глаза.

Данные исследования могут найти применение в науке, строительстве, искусстве и других, если в дальнейшем будет разработана полная таблица компьютерных координат для всех известных марок стекол.

В работе также проведен расчет экономических показателей, затраты на проведение НИР составили 21234 руб.

Обработка и измерение данных образцов производились с соблюдением всех мер безопасности и в экологически чистых условиях.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Ратнер Е.С Об основных понятиях колориметрии / Е.С. Ратнер // Светотехника, фотометрия и колориметрия. Л., 1955. 255 с.

2.Ивенс P.M. Введение в теорию цвета / P.M. Ивенс. М: Наука, 1994. 256 с.

.Балабуха Д.К. Исследование цветового охвата / Д.К. Балабуха // журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии. 1962. № 9. С. 91-95.

.Джадд Д. цвет в науке и технике / Д. Джадц, Г. Вышецки. М.: Мир, 1978. 592 с.

.Пожарский А.О. К вопросу о выборе триады оптимальных цветовых стимулов / А.О. Пожарский, И.А. Сысуев // Омский научный вестник 2003. № 2. С. 137-140.

.Субстрактивные цветовые модели [электронный ресурс]. Режим доступа: #»justify»>.Перцепционная модель [электронный ресурс]. Режим доступа: #»justify»>.Тудоровский А.И. Теория оптических приборов / Тудоровский А.И. М.: Академия наук СССР, 1948. 659 c.

.Колориметрия [электронный ресурс]. Режим доступа: #»justify»>.Колориметрия [электронный ресурс]. Режим доступа: #»justify»>.Шашлов Б.А. цвет и цветовоспроизведение / Б.А. Шашлов. М.: Книга, 1995. 280 с.

12.Галембо Э. П. безопасность жизнедеятельности / Э. П. Галембо Конспект лекций. Екатеринбург. УрФУ, 2012. 103 с.

13.Конститу Российской Федерации // Российская газета. 1993. № 197. 25 декабря.

.Трудовой Кодекс Российской Федерации с изменениями от 30.06.2006. М.: Изд-во АМБ, 2006. 234 с.

.Барышев, Е. Е. Методические указания к оформлению раздела «безопасность жизнедеятельности» в дипломных проектах и работах /сост. Е.Е. Барышев, Г.В. Тягунов, И.Н. Фетисов. Екатеринбург: УГТУ-УПИ. 51 с.

создании системы сертификации производственных объектов на соответствие требованиям по охране труда. Постановление Правительства российской Федерации от 24.04.2002 г. № 28 // Российская газета. 2002. № 149-150. 13 августа.

17.Правила устройства электроустановок.: утв. приказом Минэнерго россии 09.04.2003 — СПб. : Деан, 2004. — 464 с. :ил. Библиогр. : С. 452-459.-ISBN 5-93630-342-X.

18.Волкова А.А. безопасность жизнедеятельности: учебник / А.А. Волкова, В.Г. Шишкунов, Г.В. Тягунов. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2009. 242 с.

Учебная работа. Колориметрические характеристики стекол в проходящем свете