Оптические дальномеры

Таблица 4.1

Опасные и вредные  производственные факторы

Опасные и вредные  производственные   факторы	Класс лазера
	1	2	3	4
Лазерное излучение:

Продолжение таблицы 4.1

Прямое, зеркальное отраженное	-	+	+	+
диффузно отраженное	-	-	+	+
Повышенная напряженность  электрического поля	-(+)	+	+	+
Повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны	-	-	-(+)	+
Повышенный уровень  ультрафиолетовой радиации	-	-	-(+)	+
Повышенная яркость  света	-	-	-(+)	+
Повышенные уровни шума и вибрации	-	-	-(+)	+
Повышенный уровень  ионизирующих излучений	-	-	-	+
Повышенный уровень электромагнитных излучений ВЧ- и СВЧ-диапазонов	-	-	-	-(+)
Повышенный уровень  инфракрасной радиации	-	-	-(+)	+
Повышенная температура  поверхностей оборудования	-	-	-(+)	+
Химические опасные  и вредные производственные факторы	При работе с токсичными   веществами

 

где «+» - имеют место всегда;  «-» - отсутствуют; «-(+)» наличие зависит от конкретных технических характеристик лазера и условий его эксплуатации.

Применяемое на практике оборудование соответствует классам лазерной безопасности, указанным в соответствующих стандартах. На корпусе датчиков размещена предупредительная этикетка (рис. 4.1) и сообщение о соответствующем классе лазерной безопасности, из указанных в таблице 4.2.

Рис. 4.1 Предупредительная этикетка знак лазерной опасности

 

Таблица 4.2

Классы безопасности лазерного оборудования

Длина волны	400-700 нм
Мощность излучения, мВт	≤0,4	≤1	≤5	≤20
Класс безопасности	1 и 1М	2 и 2М	3R	3В

 

4.2.1 Класс 3В

В датчиках установлен полупроводниковый лазер с непрерывным излучением и длиной волны 660 нм. Максимальная выходная мощность 20 мВт. Датчики относятся к классу 3В лазерной безопасности.

При работе с датчиком необходимо соблюдать следующие меры безопасности:

• не направляйте лазерный луч на людей;
• не смотрите на лазерный луч через оптические инструменты;
• устанавливайте датчик таким образом, чтобы лазерный луч располагался выше или ниже уровня глаз;
• устанавливайте датчик таким образом, чтобы лазерный луч не попадал на зеркальную поверхность;
• при работе с датчиком рекомендуется использовать защитные очки;
• не смотрите на лазерный луч, выходящий из датчика, и луч, отраженный от зеркальной поверхности;
• не разбирайте датчик;
• используйте защитный экран, установленный на датчике для блокирования выходящего пучка;
• используйте функцию отключения лазера в случае опасности.

Всю ответственность за соблюдение требований лазерной безопасности несет потребитель [17], [22], [25].

 

4.2.2 Класс 3R

В датчиках установлен полупроводниковый лазер с непрерывным излучением и длиной волны 660 нм. Максимальная выходная мощность 5 мВт. Датчики относятся к классу 3R лазерной безопасности.

При работе с датчиком необходимо соблюдать следующие меры безопасности:

• не направляйте лазерный луч на людей;
• не смотрите на лазерный луч через оптические инструменты;
• устанавливайте датчик таким образом, чтобы лазерный луч располагался выше или ниже уровня глаз;
• при работе с датчиком рекомендуется использовать защитные очки;
• не смотрите на лазерный луч
• не разбирайте датчик [17], [22], [25].

 

4.2.3 Класс 2 и 2М

Лазеры, испускающие видимое излучение в диапазоне длин волн от 400 до 700 нм, безопасны при мгновенном облучении, но могут быть опасны при непосредственном облучении пучком широко открытых глаз. Время, равное 0,25 с, принято при определении класса и минимального риска повреждения при мгновенном облучении. Максимальная выходная мощность 1 мВт. Датчики относятся к классу 2 лазерной безопасности.

Лазеры, испускающие видимое  излучение и безопасные для короткого  времени экспозиции только для открытого (невооруженного глаза), относятся к классу 2М. Для данного класса, в противоположность классу 2, использование оптических инструментов повышает риск повреждения глаз.

При работе с датчиком необходимо соблюдать следующие  меры безопасности:

• не направляйте лазерный луч на людей;
• не разбирайте датчик;
• не смотрите в лазерный луч [17], [22], [25].

 

4.2.4 Класс 1 и 1М

Лазеры, безопасные при  любых обоснованно предсказуемых  условиях работы, включая использование  оптических инструментальных средств  для прямого наблюдения пучка  как невооруженным глазом, так и с использованием оптических инструментов (лупы или бинокля). Непосредственное наблюдение пучка лазера класса 1, который излучает энергию в видимом диапазоне, может вызвать эффект потери или притупления зрения при низкой освещенности внешней среды. Максимальная выходная мощность <0,4 мВт. На корпусе датчиков размещена предупреждающая этикетка. К классу 1 также относятся лазеры большой мощности, полностью закрытые так, что исключаются потенциальные опасности излучения при длительном использовании (закрытый лазер).

Если лазерное изделие является безопасным при длительном использовании, включая непосредственное наблюдение пучка как невооруженным глазом, так и с использованием оптических инструментов (лупы или бинокля), устройству присваивают класс 1М.

При работе с датчиком необходимо соблюдать следующие меры безопасности:

• не смотрите в лазерный луч длительный период времени
• не разбирайте датчик [17], [22], [25].

 

4.3 Вопросы медицинского контроля

Лица, работающие с лазерным излучением, должны проходить медицинское обследование в соответствии с приказом Министерства здравоохранения России № 555 от 27.09.89 [25].

При поражении лазерным излучением возможны обмороки (тепловой стресс), ожоги, кровотечения, шок, летальный  исход от остановки сердца и дыхания

В случае подозрения на повреждение  лазерным изучением глаз или кожного  покрова пострадавший должен быть доставлен  в медпункт. При поражении глаз или повреждении кожи пострадавший должен быть обследован специалистом офтальмологом или дерматологом.

Степень выраженности лазерных поражений кожного покрова различна: от ожогов I степени эпидермиса вплоть до ожогов IV степени – обугливания. Возможно наличие комбинированных лазерных поражений - ожог и резаная рана, лазерный ожог и ожог от возгорания одежды и т.д. Лазерные ожоги имеют некоторую специфику, проявляющуюся в очерченности границ поражения в виде окружности, овала, ломаной линии, кратерообразного углубления, различной степени выраженности повреждения. Для лазерного ожога специфично наличие зон, разнородных по степени нарушений, отличающихся по структуре, форме и цвету. Отек ткани умеренный, рана болезненна. Сроки заживления лазерных ожогов различны в зависимости от длины волны и мощности лазерного излучения.

Первая помощь при  ожогах заключается в предотвращении дальнейшей травматизации и загрязнения поврежденной поверхности, что осуществляется наложением асептической повязки (индивидуальный пакет), промыванием раны дезинфицирующим раствором. При ожогах век и роговицы необходимо закапать 0,15%-ный раствор дикаина или заложить за веко глазную лекарственную пленку с дикаином, или мазь с антибиотиками, или сульфаниламидами. Мазь наносят на пораженные участки кожи век. На обожженные веки и прилегающие участки лица должна быть наложена повязка (индивидуальный перевязочный пакет). При ожоге радужной оболочки и заднего отдела глаза, в том числе и глазного дна, вызванном лазерным излучением видимого и инфракрасного диапазонов спектра, на пораженный глаз накладывают асептическую повязку. При ослаблении зрения накладывают бинокулярную повязку и пострадавшего срочно направляют к офтальмологу [22], [23].

 

4.4 Экологические аспекты

Поскольку, в отличие  от машиностроения, строительства, производства стройматериалов и прочих, при  проведении измерения расстояния с  помощью оптических дальномеров не происходит загрязнения окружающей среды, не так остро стоит проблема обеспечения экологической безопасности.

Тем не менее, при проведении работ с использованием оптических дальномеров, особенно с использованием видимого лазерного луча высокой мощности, необходимо соблюдать ряд правил, связанных с безопасностью людей, не участвующих технологическом процессе измерения, а так же случайных животных. Подобные вопросы, в целом, решаются простым соблюдением техники безопасности при работе с дальномерами.

Отдельную опасность  в плане экологических вопросов представляет эксплуатация оборудования с нарушениями техники безопасности, а так же использование оборудования образом, не соответствующим его  назначению. Примерами такого использования  может служить как непредумышленное, так и преднамеренное ослепление водителей наземного транспорта, пилотов авиатранспорта, что влечет за собой опасность аварий или техногенных катастроф.

В целом же эксплуатация лазерных дальномеров не представляет какой-либо опасности для окружающей среды, за исключением случаев, указанных выше.

 

Заключение

В данной курсовой работе было рассмотрено метрологическое  обеспечение процесса измерения  расстояний с помощью оптических дальномеров. Данная отрасль техники  актуальна и важна в современном мире, причем настолько, что некоторые виды человеческой деятельности на определенном этапе своего развития столкнулись бы с рядом технических и процессных проблем, связанных с невозможностью своего дальнейшего развития. К таким отраслям техники и  областям знаний относятся геология, строительство, полигонометрия, военное дело. Технический уровень, стоящий перед уровнем автоматизации и компьютеризации, уже к середине XX века не удовлетворял потребностей соответствующих областей.

В первой части настоящей курсовой работы были изучены теоретические и нормативные основы дальнометрии в целом и оптической дальнометрии в частности. Были изложены основные физические принципы, на которые опирается дальнометрия.

Во второй части были отобраны инструменты для измерения расстояния. В качестве инструментов были выбраны лазерные оптические дальномеры, применяемые в строительстве и при выполнении ремонтных работ.

В третьей части был  проведен квалиметрический анализ дальномеров, и из представленного ряда приборов был выбран образец, максимально удовлетворяющий нашим потребностям по ряду характеристик.

В четвертой части  были затронуты вопросы техники  безопасности и экологичности, связанные  с эксплуатацией лазерных оптических дальномеров. Были описаны классы лазеров, используемых в подобных устройствах, основные вредные производственные, затронуты вопросы медицинского контроля при работе с лазерными дальномерами.