ISO 8041: การตอบสนองของมนุษย์ต่อการสั่นสะเทือน – เครื่องมือวัด

สรุป

ISO 8041 เป็นมาตรฐานสากลเฉพาะทางที่กำหนดคุณลักษณะเฉพาะด้านประสิทธิภาพและข้อกำหนดการทดสอบสำหรับเครื่องมือที่ออกแบบมาเพื่อวัดการสัมผัสการสั่นสะเทือนของมนุษย์ ต่างจากมาตรฐานที่มุ่งเน้นด้านสุขภาพของเครื่องจักร ISO 8041 ให้ความสำคัญกับอาชีวอนามัย ความปลอดภัย และความสะดวกสบายในการทำงาน มาตรฐานนี้รับประกันว่า “เครื่องวัดการสั่นสะเทือนของมนุษย์” แต่ละประเภทมีความแม่นยำและสอดคล้องกัน ให้ข้อมูลที่เชื่อถือได้สำหรับการประเมินความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับการสั่นสะเทือนแบบมือและแขน (HAV) จากเครื่องมือไฟฟ้า และการสั่นสะเทือนทั่วร่างกาย (WBV) จากยานพาหนะและอุปกรณ์อุตสาหกรรม

สารบัญ (โครงสร้างแนวคิด)

มาตรฐานนี้มีความเฉพาะทางด้านเทคนิคสูงและมุ่งเป้าไปที่ผู้ผลิตอุปกรณ์วัดการสั่นสะเทือน โครงสร้างมาตรฐานมุ่งเน้นไปที่การรับรองความถูกต้องและความสม่ำเสมอของเครื่องมือเฉพาะทางเหล่านี้:

1. 1. ขอบเขตและการบังคับใช้:

   ส่วนเริ่มต้นนี้กำหนดวัตถุประสงค์ของมาตรฐาน ซึ่งก็คือการระบุข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพสำหรับเครื่องมือวัดค่าการสั่นสะเทือนเพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะในการประเมินการตอบสนองของมนุษย์ ขอบเขตของมาตรฐานนี้แตกต่างจากเครื่องวัดการสั่นสะเทือนทั่วไปที่ใช้กับเครื่องจักรอย่างชัดเจน มาตรฐานนี้ใช้กับเครื่องมือวัดประเภทการสัมผัสหลักสองประเภท ได้แก่ การสั่นสะเทือนมือและแขน (HAV)ซึ่งถ่ายทอดสู่มือและแขนของบุคคลจากเครื่องมือที่สั่นสะเทือนและ การสั่นสะเทือนทั่วร่างกาย (WBV)ซึ่งแพร่กระจายผ่านเท้าหรือก้นขณะยืนหรือนั่งบนพื้นผิวที่สั่นสะเทือนในยานพาหนะหรืออาคาร เป้าหมายคือเพื่อให้แน่ใจว่าการวัดผลเพื่อการประเมินสุขภาพและความปลอดภัยมีความแม่นยำ ทำซ้ำได้ และเปรียบเทียบได้ โดยไม่คำนึงถึงผู้ผลิตเครื่องมือ

2. 2. ข้อกำหนดและข้อมูลจำเพาะทั่วไป:

   บทนี้จะกำหนดพื้นฐานสำหรับการออกแบบและการทำงานของเครื่องมือ โดยกำหนดให้พารามิเตอร์การวัดหลักต้องเป็น ความเร่งรากที่สองของค่าเฉลี่ยกำลังสอง (RMS)เนื่องจากปริมาณนี้มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความรู้สึกของมนุษย์และความเสี่ยงต่อการบาดเจ็บ มาตราส่วนนี้ระบุถึงความสามารถในการแสดงผลที่จำเป็น ซึ่งรวมถึงความจำเป็นในการแสดงค่าที่วัดได้ หน่วยวัด และตัวกรองน้ำหนักความถี่ที่ใช้งานอยู่อย่างชัดเจน นอกจากนี้ยังกำหนดให้มีตัวบ่งชี้สถานะการทำงาน เช่น ระดับแบตเตอรี่และสัญญาณโอเวอร์โหลด เพื่อป้องกันการวัดที่ผิดพลาด นอกจากนี้ มาตราส่วนนี้ยังกำหนดเงื่อนไขการทำงานด้านสิ่งแวดล้อมขั้นต่ำ กำหนดช่วงอุณหภูมิ ความชื้น ความดันบรรยากาศ และความต้านทานต่อสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งเครื่องมือจะต้องรักษาความแม่นยำตามที่กำหนด

3. 3. ตัวกรองน้ำหนักความถี่:

   นี่คือส่วนทางเทคนิคที่สำคัญที่สุดของมาตรฐาน อ้างอิงจากงานวิจัยด้านชีวพลวัตศาสตร์ที่สั่งสมมานานหลายทศวรรษ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าความไวต่อการสั่นสะเทือนของร่างกายมนุษย์นั้นแตกต่างกันอย่างมากตามความถี่ เพื่ออธิบายเรื่องนี้ มาตรฐานจึงได้กำหนดชุดข้อบังคับ ตัวกรองน้ำหนักความถี่ตัวกรองอิเล็กทรอนิกส์ภายในเครื่องมือนี้ทำหน้าที่ปรับเปลี่ยนสัญญาณการสั่นสะเทือนดิบ โดยจะขยายความถี่ในส่วนที่ร่างกายมีความไว และลดความถี่ในส่วนที่ร่างกายมีความไวน้อยกว่า เพื่อให้แน่ใจว่าค่าที่วัดได้สุดท้ายจะสะท้อนถึงความเสี่ยงที่จะเกิดอันตรายหรือความไม่สบาย มาตรฐานนี้ให้คำจำกัดความทางคณิตศาสตร์ที่แม่นยำและช่วงค่าความคลาดเคลื่อนสำหรับการถ่วงน้ำหนักที่พบบ่อยที่สุด:

   • อะไรนะ: สำหรับการสั่นแบบมือ-แขน เน้นความถี่ตั้งแต่ 8 Hz ถึง 16 Hz.
   • สัปดาห์: สำหรับการสั่นสะเทือนทั้งร่างกายในแนวตั้ง (แกน z) (เช่น การเด้งตัวในที่นั่ง)
   • วด: สำหรับการสั่นสะเทือนทั่วร่างกายในแนวนอน (แกน x และ y) (เช่น การแกว่งไปด้านข้าง)
   • น้ำหนักเฉพาะอื่นๆ (เช่น Wc, We, Wj) ยังถูกกำหนดไว้สำหรับการใช้งานเฉพาะ เช่น อาการเมาเดินทาง
4. 4. การทดสอบประสิทธิภาพและการสอบเทียบ:

   เพื่อให้มั่นใจว่าเครื่องมือที่อ้างว่าเป็นไปตามมาตรฐานนั้นมีความถูกต้องแม่นยำอย่างแท้จริง ส่วนนี้จึงได้กำหนดชุดการทดสอบเพื่อยืนยันประสิทธิภาพที่เข้มงวด ซึ่งเป็นการทดสอบแบบปรนัยที่มีเกณฑ์ผ่าน/ไม่ผ่านที่กำหนดไว้ ซึ่งผู้ผลิตหรือห้องปฏิบัติการสอบเทียบต้องดำเนินการ การทดสอบประกอบด้วยการตรวจสอบ: สัญญาณรบกวนที่เกิดจากไฟฟ้าเอง (ค่าพื้นเสียงรบกวนของเครื่องมือ); ความแม่นยำและความสอดคล้องของตัวกรองน้ำหนักความถี่แต่ละตัวเทียบกับแถบความคลาดเคลื่อนที่กำหนดไว้; ความเป็นเส้นตรงของการวัดตลอดช่วงแอมพลิจูดทั้งหมดของเครื่องมือ; และความไวของเครื่องมือต่อปัจจัยแวดล้อม เช่น การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและสนามแม่เหล็กภายนอก บทนี้รับรองว่าฉลาก “เป็นไปตามมาตรฐาน ISO 8041” เป็นเครื่องรับประกันคุณภาพการวัด

5. 5. คู่มือผู้ใช้และเอกสารประกอบ:

   ส่วนสุดท้ายนี้กำหนดข้อมูลที่ผู้ผลิตต้องมอบให้กับผู้ใช้ปลายทาง ต้องมีคู่มือการใช้งานที่ครอบคลุม ซึ่งระบุข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคของเครื่องมืออย่างชัดเจน รวมถึงช่วงการวัด การตอบสนองความถี่ และน้ำหนักความถี่เฉพาะที่เครื่องมือมี คู่มือยังต้องมีคำแนะนำที่ชัดเจนเกี่ยวกับการใช้งานเครื่องมืออย่างถูกต้อง รวมถึงวิธีการเลือกการตั้งค่าที่ถูกต้องและวิธีการติดตั้งเครื่องวัดความเร่งที่จำเป็นอย่างถูกต้อง (เช่น การใช้อะแดปเตอร์สำหรับเครื่องมือแบบมือถือ หรือแผ่นรองนั่งสำหรับการวัดทั่วร่างกาย) เพื่อให้มั่นใจว่าผู้ปฏิบัติงานที่ผ่านการฝึกอบรมจะสามารถใช้อุปกรณ์ได้อย่างถูกต้องและรวบรวมข้อมูลที่ถูกต้องสำหรับการประเมินการสัมผัสการสั่นสะเทือนของมนุษย์อย่างเป็นทางการ

แนวคิดหลักเทียบกับการสั่นสะเทือนของเครื่องจักร

• เน้นที่ชีวกลศาสตร์ ไม่ใช่กลศาสตร์ของเครื่องจักร: เป้าหมายหลักคือการประเมินศักยภาพของการบาดเจ็บหรือความไม่สบายของมนุษย์ ไม่ใช่การวินิจฉัยความผิดพลาดของเครื่องจักร
• การถ่วงน้ำหนักความถี่เป็นสิ่งสำคัญ: ต่างจากการวิเคราะห์การสั่นสะเทือนของเครื่องจักรที่มักต้องการการตอบสนองความถี่แบบ "แบน" เพื่อให้เห็นความถี่ทั้งหมดอย่างเท่าเทียมกัน การวัดการสั่นสะเทือนโดยมนุษย์ *จำเป็นต้องใช้* ตัวกรองถ่วงน้ำหนักเพื่อประเมินอันตรายอย่างเหมาะสม การสั่นสะเทือนแบบไม่มีถ่วงน้ำหนักและมีแอมพลิจูดสูงที่ความถี่ที่ร่างกายไม่ไวต่อการสั่นสะเทือน อาจเป็นอันตรายน้อยกว่าการสั่นสะเทือนแบบมีแอมพลิจูดต่ำที่ความถี่ที่ไวต่อการสั่นสะเทือนมาก
• Application: ข้อมูลจากเครื่องมือที่สอดคล้องกับมาตรฐาน ISO 8041 ใช้เพื่อประเมินการปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านสุขภาพและความปลอดภัย (เช่น คำสั่ง EU Physical Agents Directive 2002/44/EC) และเพื่อเป็นแนวทางในการออกแบบเครื่องมือตามหลักสรีรศาสตร์และระบบกันสะเทือนรถยนต์ที่สะดวกสบาย

← กลับสู่ดัชนีหลัก