ISO 8041: 진동에 대한 인간의 반응 – 측정 계측기

요약

ISO 8041은 진동에 대한 인체 노출을 측정하도록 설계된 계측기의 성능 사양 및 시험 요건을 정의하는 전문 국제 표준입니다. 기계 건강에 중점을 둔 표준과 달리, ISO 8041은 직업 건강, 안전 및 편의성을 다룹니다. 이 표준은 다양한 "인체 진동 측정기"의 정확성과 일관성을 보장하여 전동 공구의 손-팔 진동(HAV) 및 차량 및 산업 장비의 전신 진동(WBV)과 관련된 위험을 평가하는 데 신뢰할 수 있는 데이터를 제공합니다.

목차(개념적 구조)

이 표준은 매우 기술적인 내용을 담고 있으며 진동 측정 장비 제조업체를 대상으로 합니다. 이 표준의 구조는 다음과 같은 특수 계측기의 정확성과 일관성을 보장하는 데 중점을 두고 있습니다.

1. 1. 범위 및 적용성:

   이 첫 번째 섹션에서는 표준의 목적을 정의합니다. 이 표준은 사람의 반응을 평가하는 특정 목적을 위해 진동 값을 측정하는 기기의 성능 요건을 명시합니다. 기계에 사용되는 일반 진동계와는 그 적용 범위가 명확히 구분됩니다. 이 표준은 두 가지 주요 노출 유형을 측정하는 기기에 적용됩니다. 손-팔 진동(HAV)진동하는 도구에서 사람의 손과 팔로 전달되는 전신 진동(WBV)차량이나 건물 내 진동하는 표면에 서 있거나 앉아 있을 때 발이나 엉덩이를 통해 전달되는 진동입니다. 이 기술의 목표는 건강 및 안전 평가를 위해 수행된 측정값이 기기 제조업체와 관계없이 정확하고, 반복 가능하며, 비교 가능한지 확인하는 것입니다.

2. 2. 일반 요구 사항 및 사양:

   이 장에서는 계측기의 설계 및 기능에 대한 기준을 설정합니다. 주요 측정 매개변수는 다음과 같아야 합니다. 제곱평균제곱근(RMS) 가속도이 양은 인간의 감각 및 부상 위험과 가장 밀접한 관련이 있기 때문입니다. 측정값, 단위, 그리고 활성 주파수 가중 필터를 명확하게 표시해야 하는 필요성을 포함하여 필요한 표시 기능을 명시합니다. 또한 잘못된 측정을 방지하기 위해 배터리 잔량 및 신호 과부하와 같은 작동 상태 표시기를 요구합니다. 또한, 이 섹션에서는 기기가 지정된 정확도를 유지해야 하는 온도, 습도, 기압 및 전자기장 내성 범위를 정의하는 최소 환경 작동 조건을 설정합니다.

3. 3. 주파수 가중 필터:

   이 부분은 표준에서 가장 중요한 기술 부분입니다. 수십 년간의 생체 역학 연구를 바탕으로 인체의 진동 민감도가 주파수에 따라 크게 달라진다는 사실을 보여줍니다. 이를 고려하여 표준은 다음과 같은 일련의 필수 사항을 명시합니다. 주파수 가중치 필터이는 기기 내부의 전자 필터로, 원 진동 신호를 수정하여 신체가 민감한 주파수는 증폭하고 덜 민감한 주파수는 감쇠시킵니다. 이를 통해 최종 측정값이 잠재적인 위해나 불편함을 반영하도록 보장합니다. 이 표준은 가장 일반적인 가중치에 대한 정확한 수학적 정의와 허용 오차 범위를 제공합니다.

   • 와트시: 손과 팔의 진동을 위해 8Hz에서 16Hz까지의 주파수를 강조합니다.
   • 주: 수직(z축) 전체 신체 진동(예: 좌석에서 흔들림)의 경우.
   • Wd: 수평(x축 및 y축) 전체 신체 진동(예: 좌우로 흔들림)
   • 다른 특수 가중치(예: Wc, We, Wj)도 멀미와 같은 특정 응용 분야에 대해 정의됩니다.
4. 4. 성능 테스트 및 교정:

   표준 준수를 주장하는 계측기가 실제로 정확한지 확인하기 위해 이 섹션에서는 엄격한 성능 검증 시험을 명시합니다. 이는 제조업체 또는 교정 기관에서 수행해야 하는 정의된 합격/불합격 기준이 있는 객관적인 시험입니다. 이 시험에는 다음 사항에 대한 점검이 포함됩니다. 전기적 자가 생성 잡음(계측기의 잡음 플로어), 지정된 허용 오차 대역에 대한 각 주파수 가중 필터의 정확도 및 적합성, 계측기의 전체 진폭 범위에서 측정의 선형성, 그리고 온도 변화 및 외부 자기장과 같은 환경 요인에 대한 계측기의 민감성. 이 장에서는 "ISO 8041 준수" 라벨이 측정 품질을 보장함을 보장합니다.

5. 5. 사용자 매뉴얼 및 문서:

   이 마지막 섹션에서는 제조업체가 최종 사용자에게 제공해야 하는 정보를 명시합니다. 측정 범위, 주파수 응답, 그리고 포함된 특정 주파수 가중치를 포함하여 장비의 기술 사양을 명확하게 명시하는 포괄적인 사용 설명서가 필요합니다. 또한 설명서에는 장비의 올바른 작동에 대한 명확한 지침이 포함되어야 하며, 여기에는 올바른 설정 선택 방법, 필요한 가속도계 부착 방법(예: 휴대용 공구용 어댑터 사용 또는 전신 측정용 시트 패드 사용) 등이 포함됩니다. 이를 통해 숙련된 작업자가 장비를 올바르게 사용하고 공식적인 인체 진동 노출 평가에 유효한 데이터를 수집할 수 있습니다.

핵심 개념 대 기계 진동

• 기계 역학이 아닌 생체 역학에 집중하세요: 주된 목표는 기계 결함을 진단하는 것이 아니라, 사람이 다치거나 불편함을 느낄 가능성을 정량화하는 것입니다.
• 주파수 가중치가 중요합니다. 모든 주파수를 동등하게 보기 위해 "평평한" 주파수 응답이 필요한 기계 진동 분석과 달리, 인체 진동 측정에는 위험을 적절히 평가하기 위해 가중치 필터가 *필요*합니다. 신체가 민감하지 않은 주파수에서 가중치가 적용되지 않은 고진폭 진동은 매우 민감한 주파수에서 저진폭 진동보다 덜 해로울 수 있습니다.
• 애플리케이션: ISO 8041을 준수하는 장비에서 얻은 데이터는 건강 및 안전 규정(예: EU 물리적 물질 지침 2002/44/EC)을 준수하는지 평가하고 인체공학적 도구와 편안한 차량 서스펜션 시스템을 설계하는 데 사용됩니다.

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