感应加热:你想知道却不敢问的一切(2017年3月)

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本月问题:我们在使用感应加热工艺时,需要设置物理屏障和/或安全警示,要求佩戴医疗设备(如金属植入物和心脏起搏器)的人员保持一定距离。此类设备佩戴者应与感应加热线圈保持多远的距离?感谢您就安全距离问题提供的任何帮助。

答案:已有许多研究致力于评估电磁场(EMF)暴露对健康、被动和主动医疗植入物以及过敏反应的直接和间接影响。包括电气与电子工程师协会(IEEE)、国际辐射防护协会(IRPA)、世界卫生组织(WHO)、 职业安全与健康管理局(OSHA)等,均已制定了关于非电离辐射的宣传计划,并针对使用任何电磁设备(如手机、家用电器、电脑显示器、发射天线、微波炉、感应线圈等)时因暴露于外部电磁场而产生的健康风险进行了评估。 目前已有大量科学研究,并且多项国际标准、指南和法规已正式生效。例如,在美国,这些标准包括:

  • IEEE:C95.6 人体暴露于0至3 kHz电磁场的安全等级。
  • IEEE:C95.1 人体暴露于电磁场的安全水平,3 kHz 至 300 GHz。

所有电磁设备制造商(包括感应加热设备制造商)必须遵守与控制工作场所电磁场(EMF)外部暴露相关的国际/国家标准和法规。

对于佩戴医疗设备的员工或未佩戴医疗设备的人员,并不存在关于所谓“安全安全距离”的通用指南,因为这些距离因具体应用而异,且在很大程度上取决于线圈的设计细节、所施加的功率和频率、线圈周围是否存在其他电磁设备以及其他因素。外部磁场的强度既可以通过计算机建模计算,也可以通过测量获得。例如,在Inductoheat,我们同时采用这两种方法。

在某些情况下,感应线圈并非电磁场暴露的主要来源,其他电磁源(例如变压器、母线网络、电磁起重设备)对电磁场强度的贡献可能更大。

目前有多种用于测量工作场所电磁场(EMF)暴露水平的设备,其工作频率和设计各不相同。根据我们的经验,只要使用得当并经过校准,三轴测量设备就能提供令人满意的精度。 例如,Inductoheat 多年来一直使用以下设备:Holaday 三轴甚低频(VLF)磁场测量仪 HI-3637(图 1)。该设备能够对磁场强度进行各向同性测量。该仪器设计符合 IEEE 协议和指南中针对适用频率所规定的要求。

以下是关于电磁场(EMF)暴露监测与监督的一些一般性指导原则:

  • 感应系统的运行条件:机器应按照输出功率(KW)的最大运行参数,或线圈的最大允许运行电流/电压进行运行。
  • 测量细则:应绘制感应电机的外围轮廓图,并在操作员工作站(或其他人员可能在场的位置)以及电机外围的多个点位进行测量,这些点位与电机的距离应分别为0.25、0.5、1、1.5米等(以最合适为宜),且测量高度应与地面保持不同高度。 应审查数据并出具报告,说明测量值是否符合安全要求。所有读数均应记录并妥善存档,包括电容器和输出变压器的设置参数。如有必要,应进行测量以计算指定仪表读数对应的线圈运行电流。

多年来,感应电机制造商开发了多种方法,以在外部磁场超过最大允许水平时将其影响降至最低。其中包括多项专利设计和专有技术,例如被动式和主动式磁屏蔽、磁分流器以及法拉第环等。

瓦列里·鲁德涅夫博士,FASM
科技总监
Inductoheat Inc
www.inductoheat.com

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