Elektromagnētiskā lauka mērījumi

 

Kopš Bendžamins Franklins 1780. gadā atklāja elektrību, Heinrihs Hercs 1888. gadā - elektromagnētisko signālu bezvadu izplatīšanos, bet Giljelmo Markoni 1901. gadā praktiski demonstrēja bezvadu transatlantisku informācijas pārraides iespēju, ir noticis neiedomājams progress elektromagnētiskā lauka fenomena praktiskā izmantošanā. Šobrīd dzīvojam un darbojamies vidē, kura ir pārblīvēta ar visdažādākiem mākslīgas izcelsmes elektromagnētiskajiem starojumiem. Kāda ir šo starojumu ietekme uz cilvēku veselību? Vai vismaz - kā mērīt to intensitāti un noteikt izcelsmes avotus?

 

Parasti ar abreavitūru EMF apzīmē elektromagnētiskā lauka mērījumus ar nolūku noteikt to ietekmi uz vidi un cilvēkiem. Savukārt EMC apzīmē elektromagnētisko savietojamību, t. i., dažādu elektromagnētiskā starojuma avotu savstarpējo ietekmi. Eiropā ar EMF standartizācijas jautājumiem nodarbojas CENELEC (Comitée Europeén de Normalisation Electrotechnique), bet pasaules mērogā – ICNIRP (International Commision of Non-Ionizing Radiation Protection). Izstarojumu pieļaujamās normas ir pieejamas www.icnirp.org. Starojumu ietekme uz cilvēka ķermeni ir atkarīga no to veida (elektriskais lauks, magnētiskais lauks, elektromagnētiskie viļņi), intensitātes, kā arī no starojuma frekvences (skat. grafiku). Elektriskais lauks un zemfrekvences elektromagnētiskais lauks cilvēka ķermenī inducē elektrisko strāvu, bet augstfrekvences starojums var radīt ķermeņa bīstamu iekšējo uzsildīšanu, pret ko visjutīgākās ir cilvēka acis, locītavas, smadzenes. It īpaši jāuzmanās cilvēkiem ar metāliskiem inplantiem, zobu plombēm, kā arī ar sirds stimulatoriem.

 

EMF mēraparatūras klāstu nosacīti var iedalīt: zemfrekvences mēriekārtas, augstfrekvences mēriekārtas, personāla drošības testeri, kā arī vides monitoringa mēriekārtas un sistēmas. Viena no vadošajām firmām pasaulē EMF iekārtu jomā ir kompānija narda Safety Test Solutions ar ražotnēm ASV un Vācijā un tirdzniecības pārstāvniecībām praktiski visās industriālajās valstīs – skat. www.narda-sts.com. Oktobrī Rīgā bija noorganizēta firmas prezentācija, kurā Latvijas speciālisti varēja iepazīties ar tās izstrādājumiem, jaunākajām atziņām par EMF, kā arī veikt praktiskus salīdzinošos mērījumus tieši elektromagnētisko starojumu objektos.

 

Speciālistu īpašu interesi izraisīja firmas jaunākais izstrādājums – selektīvais elektromagnētiskās radiācijas mērītājs SRM3000 (skat. 2. attēlu). Tā ir portatīva mēriekārta elektromagnētiskā lauka selektīviem precīziem mērījumiem 100 kHz – 3 GHz diapazonā. Iekārtā ir iebūvēta gan izotropiskā (t. i., virzienā neorientēta) antena apkārtējā lauka mērījumiem, gan vienvirziena antena izstarojuma avota noteikšanai. Iekārtas masa ir tikai 1,9 kg, un iebūvētā baterija ļauj to darbināt nepārtraukti četras stundas.

Ūdensnecaurlaidīgais izpildījums un lielais ekrāns ar apkārt izvietotajiem funkcionālajiem taustiņiem padara to īpaši ērti lietojamu lauka apstākļos. Iekārta ir paredzēta gan profesionāliem mērījumiem bezvadu sakaru aparatūras uzstādīšanas vai ekspluatācijai gaitā, gan elektromagnētiskā lauka intensitātes mērījumiem kā apkārtējā vidē, tā arī profesionāļu darba vietās – iekārtas iekšējais ekranējums ļauj to izmantot pat laukā ar intensitāti virs 200 V/m.

 

SRM300 iekārta ir izmantojama dažādos darba režīmos:

• drošības noteikšanas režīms

Tiek veikts integrēts mērījums visā noteiktajā frekvenču diapazonā. Mērījumu rezultāti tiek uzrādīti diagrammas vai mērījumu tabulas formā. Pieejama gan absolūtā vērtība, gan procentuāli pret standarta pieļaujamo vērtību, kā arī tiek veikts tā sauktais drošības novērtējums, kad noteiktajā diapazonā automātiski veiktie mērījumu rezultāti tiek integrēti gan kopējā rezultātā, gan sagrupēti atbilstoši signālu izcelsmes avotiem (piemēram, pēc mobilajiem operatoriem) - skat. 3. attēlu;

 

• spektra analīzes režīms

SRM3000 iekārtai šajā režīmā salīdzinājumā ar tradicināli lietotajiem spektra analizatoriem ir vairākas unikālas iespējas, piemēram: papildus izvērst izvēlētu frekvenču apgabalu, signālu maksimumu meklēšana (skat. 4. attēlu), signālu līmeņu izvērtējums procentos attiecībā pret standartā pieļauto, integrēti mērījumi izvēlētā frekvenču apgabalā.

 

• UMTS P-CPICH demodulācijas režīms

Vienlaikus ir iespējams identificēt līdz 16 demodulētos šifrēšanas kodus (scrambling codes), noteikt katras šūnas lauka stiprumu bāzes stacijā un pēdējo maksimālo vērtību; izvēlēties šūnu pēc tās nosaukuma, noteikt summāro lauka stiprumu visos pilotkanālos.

 

• laika analīzes režīms

SRM3000 iekārta šajā režīmā atšķirībā ar tradicināli lietotajām platjoslas EMF mēriekārtām vai tradicionālajiem spektra analizatoriem ļauj izmērīt arī atsevišķa signāla avota izstaroto jaudu ilgstoši laikā, t. i., pēdējo sešu minūšu intervālā (skat. 5. attēlu). Šobrīd tas ir vienīgais tirgū pieejamais EMF mērinstruments, kas veic šo unikālo funkciju atbilstoši EMF mērījumu standarta prasībām. Tādējādi ir iespējams definētā diapazonā automātiski meklēt konkrētus izstarojumu avotus, izmērīt to signālu efektīvās un amplitūdas patiesās vērtības un noteikt to atbilstību standarta robežvērtībām.

 

• mērījumi ar vienvirziena antenu

Ļauj noteikt virzienu uz izstarojuma avotu, kā arī veikt attiecīgus mērījumus. Svarīgi, ka, pateicoties iebūvētajām antenām, visos iepriekš aprakstītajos mērījumos nav jāveic īpaši kompensācijas pārrēķini. Papildu ērtība ir signālu līmeņu atainošana uz ekrāna tieši [V/m] mērvienībās un automātiski aprēķini to procentuālai atbilstībai standartu robežvērtībām. Mērījumu rezultātus var pārnest uz personālo datoru gan caur RS-232, gan caur USB interfeisu.

 

Ekspluatācijas personāla operatīvai aizsardzībai kompānija narda Safety Test Solutions piedāvā arī ērtus mazgabarīta personāla drošības testerus Nardalert XT un RadMan XT (skat. 6. att.). Telekomunikāciju un citu ar elektromagnētisko starojumu avotu izmantošanu saistītu uzņēmumu vadītājiem būtu pienākums ar tiem apgādāt bīstamos darba iecirkņos strādājošos. Minēto testeru lietojuma sfēras norādītas tabulā.

 

Lietojums	Nardalert XT	RadMan XT
Bezvadu sistēmas	Ieteicams	Ieteicams
Radio un TV raidsistēmas	Ieteicams arī garo un vidējo viļņu diapazoniem	Ļoti augsto frekvenču, t. sk. FM radio un augstākiem diapazoniem
Antenas uz elektropārvades torņiem	Pieejams arī elektriskā lauka kontroles izpildījumā	Pieejams arī elektriskā lauka kontroles izpildījumā
Militārā nozare	Termopāra sensors nodrošina korektus mērījumus pat pie radara sistēmām	Speciālā izpildījumā nodrošina impulsu amplitūdu mērījumus

 

Latvijā nopietnu uzmanību savu strādājošo aizsardzībai pievērš Latvijas Mobilā telefona administrācija. Raidīšanas torņu apkalpojošais personāls ir ne tikai apgādāts ar individuāliem drošības testeriem, bet izveidota arī datorizēta uzskaites sistēma katra šī sektora darbinieka apstarojuma dozas reģistrācijai, lai pat ilgstošā laika periodā netiktu pārsniegtas veselībai bīstamās normas.

Savukārt rūpēs par iedzīvotāju nodrošināšanu pret kaitīga elektromagnētiskā starojuma ietekmi uzņēmums ir veicis speciālu pētījumu un realizē īpašu programmu. Sākot katras jaunas bāzes stacijas ekspluatāciju, Nacionālā vides veselības centra higiēnisko izmeklējumu speciālisti pēc LMT pasūtījuma veic elektromagnētiskā lauka jaudas plūsmas blīvuma pārbaudes mērījumus. Līdz šim veikto mērījumu rezultāti rāda, ka jaudas plūsmas blīvums bāzes staciju tuvumā ir tikai no 0,01 līdz 0,2 µW/cm2 robežās - pie standartā pieļautās robežvērtības 475 µW/cm2 (950 MHz frekvenču diapazonam). Tādējādi bāzes staciju izstarotais elektromagnētiskais lauks negatīvu iespaidu uz cilvēku neatstāj, ko nevarētu teikt par paša mobilā telefona aparāta izstarojumu. Tādēļ mobilo telefona aparātu intensīviem lietotājiem pašiem vajadzētu parūpēties par savas veselības saglabāšanu, izmantojot, piemēram, miniatūro austiņu aksesuārus.  

 

 

 

J.Smilgas Tehnoloģiskais birojs

 

Ropažu ielā 140, Rīgā, LV-1006

Tālr. + 371 7541439

Fakss + 371 7554674

E-pasts: Jānis.Smilga@smtb.lv