感應加熱:您一直想知道卻不敢問的一切(2017年3月)
本月問題:我們採用感應加熱製程,其中需設置實體屏障和/或安全警示,要求植入金屬植入物或心臟起搏器等醫療裝置的使用者保持一定距離。此類裝置的使用者應與感應加熱線圈保持多少距離?感謝您針對安全距離提供任何協助。
答案:已有許多研究針對電磁場(EMF)暴露對健康、被動式與主動式醫療植入物,以及過敏反應的直接與間接影響進行評估。包括電機電子工程師學會(IEEE)、國際輻射防護協會(IRPA)、世界衛生組織(WHO)、 職業安全與健康管理局(OSHA)等,均已針對非電離輻射,以及使用任何電磁設備(例如手機、家用電器、電腦螢幕、發射天線、微波爐、感應線圈等)時因暴露於外部電磁場所衍生的健康風險評估,制定了相關宣導計畫。 目前已有大量科學研究,且多項國際標準、指南及法規已正式實施。例如,在美國,相關標準包括以下內容:
- IEEE:C95.6 人類暴露於 0 至 3 kHz 頻率範圍內電磁場之安全等級。
- IEEE:C95.1 人類暴露於電磁場之安全等級,3 kHz 至 300 GHz。
所有電磁設備製造商(包括感應加熱設備製造商)均須遵守有關控制工作場所中電磁場(EMF)外部暴露的國際/國家標準與法規。
針對配戴醫療器材的員工或未配戴醫療器材的人員,所謂的「安全安全距離」並無通用的指導原則,因為此類距離取決於具體應用情境,且在很大程度上取決於線圈的設計細節、施加的功率與頻率、線圈周圍是否存在其他電磁設備,以及其他因素。外部磁場的大小可透過電腦模擬或實際測量來確定。例如,在 Inductoheat,我們同時採用這兩種技術。
在某些情況下,感應線圈並非電磁場暴露的主要來源,其他電磁源(例如變壓器、匯流排網路、電磁起重裝置)對電磁場強度的貢獻程度可能更大。
目前市面上有多種用於測量工作場所電磁場(EMF)暴露程度的儀器,其應用頻率與設計各不相同。根據我們的經驗,只要操作得當且經過校準,三軸測量儀器的精度便能達到可接受的水平。 例如,Inductoheat 多年來一直使用以下設備:Holaday 三軸極低頻(VLF)磁場計 HI-3637(圖 1)。此裝置能夠對磁場強度進行各向同性測量。該儀器設計符合 IEEE 針對適用頻率所頒布的協議與指南之要求。

以下是關於電磁場(EMF)暴露監測與監督的一些一般性指引:
- 感應系統的運行條件:機器應以輸出千瓦數的最大運行參數,或線圈的最大允許運行電流/電壓進行運行。
- 測量細節:應繪製感應機的外殼輪廓圖,並在操作員工作站(或其他人員可能所在之處),以及機器周圍周長上的多個點位進行測量,這些點位與機器的距離應分別為 0.25、0.5、1、1.5 公尺等(視實際情況選擇最合適的距離),且測量高度應與地面保持不同高度。 應審查相關數據並發布報告,以說明測量值是否符合安全要求。所有讀數均應記錄並妥善留存,包括電容器及輸出變壓器的設定參數。如有必要,應進行測量以計算指定電表讀數對應的線圈運行電流。
多年來,感應電機製造商已開發出多種方法,用以在外部磁場超過最大允許值時,將其暴露程度降至最低。這包括多項專利設計與專有技術,例如被動式與主動式磁屏蔽、磁分流器以及法拉第環等。
瓦列里·魯德涅夫博士,FASM
科技總監
Inductoheat Inc
www.inductoheat.com