中华人民共和国国家标准人体手传振动的测量与评价方法Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｒ ＇／ＢＧ１４７９０一９３ｏｆ ｈｕｍａｎ ｅｘｐｏｓｕｒｅ ｔｏ ｈａｎｄ－ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ本标准等效采用国际标准ＩＳＯ ５３４９－１９８６《机械振动—１主题内容与适用范围人体接触手传振动的测量与评价指南》 本标准规定了人体手传振动测量和报告的一般方法，即手传振动在二个正交轴ｈｌ上中心频率６． ３－１ ２５０１－１ｚ的１／３倍频程、中心频率８一 １ ＯＯＯＨｚ的倍频程测量，覆盖频率５． ６－１ ，７Ｈ０４的频率计权测员 本标准只给出了按频率计权加速度和日接振时间评价手传振动的方法，未规定安全接振限度木标准适用于周期的、 随机的或作周期的振动。暂时还可适用于重复性冲击振动２引用标准Ｇ“八，２２９８机械振动与冲击术语ＧＢ３２４１ＧＨ１００８４声和振动分析用的１／１和１／３倍频程滤波器振动、冲击数据分析和表示方法３术语３． １乎臂系统ｈａｎｄ－ａｒｍ ｓｙｓｔｅｍ作为一个振动和冲击的承受器的人的上肢手传振动ｈａｎｄ－ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ通过手或手指直接加在或传到手臂系统的机械振动。草本中心坐标系ｂａｓｉｃｅｎｔｒｉｃ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｓｙｓｔｅｍ原点设在机械振动或冲击借以传到人体的接触表面上的某点或与其相关的点的右旋Ｉ＇１＿角＇ＪＡ标系脚３３３４３５３．６１１物动力学坐标系ｂｉｏｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｓｙｓｔｅｍ在生物动力学中应用的右旋直角坐标系，其原点设在人体内按解剖学所确定的某点（频侧１权加速度ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－ｗｅｉｇｈｔｅｄ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ根据人体对不同频率振动的感觉响应及产生的生理效应规律进行计权的加速ｌ｝ｋｌ ，简称日权加速１Ｘ．．等能里频率计权加速度ｅｎｅｒｇｙ－ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－ｗｅｉｇｈｔｅｄ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ在某一规定时间内的频率计权加速度的能量平均值，称为该时问内的等能Ｕ频率ｉ十权加速度，简称等能趁计权加速度４手传振动的特性４．１影响因素在工作状态下，手传振动的生物学效应的严重程度受以下因素影响 国家技术监督局１９９３一１２一２８批准１９９４一１０一０１实施Ｇｓ／Ｔ １４７９０一９３ ａ．振动的频谱；卜．振： 力的幅仇； 每个１＿作日的接振时间；ｄ．瞬杰接振方式及上作方式．即工作与间歇的频次及时间长短；间歇时工具是放下还是拿在手巾 助专等等；ｅ，到调杏时的累计接振时间； ｆ．通过操作扦的手施加给工具或工件的力的大小和方向； 只．在接触振动时，手臂的姿势及身体的姿势（腕、时及肩关节的角度）； ｈ．振动的机械、 手待工具或工件的类刑及状况； ｉ．手接触振动的部位和面积在工作状态卜， 手传振动的生物学效应的严重程度可能还受以卜因素影响：ａ．了 专Ａｌ到乒的振动的方向：ｂ．仁作方式及操作者的技术水平； 。，个人健康的素质性因素 卜列因索可能对手传振动引起的血液循环改变有特别影响 气候条件； 卜．彩响血液循环的疾病；形响末梢循环的因素， 如吸烟、某些药物或＿Ｌ作环境中的某些化学剂； ｄ．噪声。在对手传振动进行测量和评价时． 应同时报告卜述全部因素及用干振动评价的测量方法和统计技术４．２振动方一向 应，Ｉ）按与图１所示的生物动力学坐标系报告传向手的振动方向。以第三掌骨头作为坐标原点，７．轴〔乙）山该骨的纵轴方向确定当手处于正常解剖位ｗ时（手掌朝前），Ｘ轴乖直于掌面．以离开掌心方向为正问。ｙ轴通过原点并垂Ｕ．于Ｘ轴在对乎握的振动的机械、工件、 手柄或控制装置进行测量时．振动的方向也可参照相应的基本中心坐标系（坐标系旋转以使Ｙ轴与手柄轴平行）确定（见图ｌａ）１１．物动力学坐标系毕本中心坐标系紧握姿势（手以标准握法提住半径为２。的圆棒） 图１手小标， ｉｆｒ．ＧＢ／Ｔ １４７９０一９３ｂ伸掌姿势（手压在半径为１０＂。的球面上）续图１ 手坐标系中各个方向的运动应以“ｈ”作下标表示（（Ｚ方向的加速度记为ａ，， Ｘ轴、Ｙ轴的以此类推车车、卫振动的量值１描述振动量值的基本量是加速度，用米／秒ｚ （ｍ／ｓ＇）来表示。振动的量值应以加速度的有效值（ｒ． ｍ． ｓ）表示。加速度也可以用符合４．４．５和表１规定的计权网络的测定值表示当接有频率分析装置（如１／３倍频程滤波器）测量加速度时不应当进行计权。表１中描述的滤波器的计权特性要求其在１６Ｈ：以下衰减量为。，在１６Ｈｚ以上衰减量按６ｄＢ／倍频ＱＪ程的比率增加。４－３，２振动的量值也可用加速度级表示，单位是分贝（（ｄＢ）．其定义为：，Ｊ表１手传振动测量用频率计权滤波器衰减特性率频频率标准增益标准增益 Ｈ一 一：：一：４０功臼别Ｈｚ－６３８０ｄＢ ｄＢ －一００ ０ ０ ０ ０ 一２ ４ 一６ 一ａ 一Ｉ６ 招２０哭加邹哭脚肥３４肠邓５０００５心旧旧川一一一一一１０ ｅｅ一１２ 一ｉｓ １ ２．１０川一一ＧＢ％Ｔ １４７９０一９３Ｌ ，一２０ Ｉｇｕ ｉ・，・・・，・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・……（‘，式‘｝‘：－一一加速度的有效值，ｍ／ｓ＇；ａ． 一一加速度参考值，１０ －ｓｍ／ｓ＇加速度级也叮以用符合４．４．５和表１规定的计权网络的测定值表示，称为计权加速度级Ｉ ，ｎｗ见：１． ４） ，当接有频率分析装段（如１／３倍频程滤波器）测量加速度级时不应当进行计权４１４Ｊ几传振动的测１，，＇－４－ ４门测！止仪器 振动测址仪器 －般应由传感器、放大器、幅值或电平指示器或记录仪组成还可包括用来限制仪器倾率范围的电子网络。也可使用适当的记录仪器获得有代表性的记录供以后分析。还可包括有效值测址装段。 全部振动测ｉ，ｔ仪器都应当正确适时地校准，其特性及基本操作方法应当同测量结果一起写入报告。诸如频率响应、动态特性等参数（如仪器的时间常数、动态范围和分辨率）也应写入报告应尽可能报告刊信号进行的有效值检波、磁带记录、频率分析或者对信号进行类似处理的精度在所要求的频率范围内， 整个系统的动态范围应尽可能大。若有可能，应对２ ＯＯＯＨ：以上的信号进行衰减，这种哀减环节应当尽可能接近传感器４．４． ２有效值的测过 如果所分析的信号持续时间很短，或者其量值实际上是随时间变化的，为获得有效值，必须使用积分Ｍ或带有线性积分装＇ＯＴ．的分析仪，可以“线性积分”作为优先采用的分析方法以有、 ｌｉ信号随时间相对稳定或者持续时间足够长时，才可以使用通常用于噪声分析的仪器组成的测试系统。此时选择的时间常数应当与信号的持续时间相适应４．４． ３频率范围和传感器要求 测峨的频率范围至少应当为５一１ ５００Ｈ．振动传感Ｖ必须体积小， 重量轻，其横向灵敏度至少应比要测量轴向的低２０ｄＢ，对峰值很高的加速度信号， 必须正确选择传感器。传感器的测量范围应能满足这类振动测量的要求共振频率应当在２５ｋＨｚ以上。最好是在振动表面和传感器之间插入一个经适当标定的具有线性传递函数的低通机械滤波器，以降低信号的高频分量（即３ ＯＯＯＨｚ以上分量）产生的峰值４．４．４振动传１器的定位与安装应当在能童传入人体处或明显相关区域中进行单手（ 或双乎）的二轴向测量。如果人手直接与手柄振动表面接触．传感器应当紧固在振动结构上。如果振动量值在手柄的不同部位显著不同，则应记录手接触部位的最大值。如果在手和振动结构间有弹性元件（例如减振手柄），允许使用适当的传感器安装座（例如一个薄的适当形状的金属板）置于手和弹性材料表面之间。无论哪种情况都要注意传感器的重量、尺寸、形状和安装方法，所使用的专用传感器支座在所测量频率范围内不能对振动的传递有明显影响在手和振动结构间有弹性元件的情况下，上述推荐的方法并不满足所有状态， 尤其是装有薄减振材料、主要影响较高频率振动传递的情形。此时，最好将传感器刚性地固定在手柄或振动结构卜进行测量，同时分别记录减振材料的类型、厚度、物理特性及估算的衰减量４． ４． ５测址的负 在一个轴向或几个轴向测得的加速度可以按计权加速度或者按倍频程或１／３倍频程分析的加速度谱的形式子以报告。应尽可能对每个加速度分量给出１邝倍频程的频谱数据计权加速度的测量应当使用符合表１规定的计权网络 在所有分析网络中使用的倍频程和１／３倍频程滤波器都应当符合ＧＢ ３２４１的规定４．刁．６ｆ－与振源的接触状态ｆ ＇－ｉ］＿具的接触状态能明显影响传到人体的能量和测得的振动量。振动测量必须在手与振动的机ｒ ＇／ＢＧ１４７９０一９３械的典型接触状态，即工具的典Ｎ？操作方式、施加给手柄的一定压力和静态力下进行４．４．７接振条件与接振时间传递的接触振动强度和频谱随操作者的任务、 操作技术、体力、体重和耐力的不同而异．因此应根据能代表各种操作条件、操作时间及间歇时间的典型情况，做出全大接振时间的基本估计应针对操作者的状态和操作方法，报告手臂姿势或腕、时及肩关节的角度及其变化〔５手传振动的评价方法５．１日接振量手传振动的评价以日接振量为基础。日接振量以４ｈ待续时间内的等能量计权加速度来表示 如果一个工作日内振动总接触时间不是４ｈ，则４ｈ等能量ｉ十权加速度应以计权加速度的平方在全天总接振时间上的积分由公式（２）来确定：（ａ－）＿、一）１＿｝ ｆ Ｃａ．ｍ（ｔ）｝｝ｄｔ Ｓｌ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． （２）、‘一＊、一曰，Ｊ，｛式中：（ａｎｗ ）．．，ｃ ｎ）一一４ｈ等能量计权加速度，ｍ／ｓ，；ａ， （ｔ）频率计权加速度的瞬时值，ｍ／ｓ，；：—一个工作日的总接振时间， ｈ；了、一一４ｈ ５．１．１如果等能量计权加速度的测量时间Ｔ不是４ｈ，则４ｈ等能量计权加速度可由公式〔３）确定：｝Ｔ＼ ｌ了２、 一胆四川｛７＇，１’一，’叩‘’式中：（ａｈｗ）二二—Ｔ小时内的等能量计权加速度，ｍ／ｓ，５．１．２如果一个工作日作业中总接振量是由几段不同的计权加速度组成的，则总的等能量计权加速度可由公式（（４）确定：（ ａｈｗ）ｅｑ＜Ｔ一｛Ｔ１身（ａｈｗ），ｙ（ｅ．）ＪＹｔｔ１－式中：（ａｈｗ ）。－ｔ时间内第ｉ段接振量的等能量计权加速度，ｍ／ｓ，；７－艺，如果Ｔ不等于４ｈ，公式（３）也可用来确定４ｈ等能量频率计权加速度．此时应分别报告各段接振量在〔ａｈｗ）ｅｏ＜Ｔ中所占的比例５，１．３上述评价方法也可用于倍频程和１／３倍频程的数据处理５．２多轴向振动 应对三个轴向都进行振动测量，然后以最大的轴向加速度分量作为评价的依据５． ３倍频程和１／３倍频程数据与计权加速度的换算由倍频程和１／３倍频程分析得出的结果按公式（５） 计算相应的计权加速度值、，一、｛Ｓ＇ （Ｋ，，｝）＇ ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（５）式中：Ｋ—第Ｉ个１／３倍频程或倍频程的计权系数，见表２和表３；ａｈ一第Ｊ个１／３倍频程或倍频程上测得的加速度，ｍ／ｓ＇；。—使用的１／３倍频程或倍频程的频带数目。 注如果频谱中含有占优势的某一频率成分，而且该分量的频率与倍频程或１／３倍频程中心频率不一致时．按公式（５） 计算得出的计权加速度与直接测得的计权加速度值之间会有误差ＧＢ／Ｔ １４７９０一９３表２ １／３倍频程测量值与计权测量值换算的Ｋ，值〔 根据式（５）和式（（８）计算时用的计权系数〕计权系数Ｈ２ ６３ ８． ０Ｉ０＿吸少１２． ５频率１１７ ．１００ 飞２５ １６０ ２００ ２５０ ３１５ ４００ ５００ ６３０ ｛一权系数人 ０１６０Ｉ２５（、１００８（）０汽３ｉｔ １．０１．０１． （）１．０１． ０１６２００． ８０． ６３０．０５０．０４０．０３：｛４（）洲０５０． ４０３０２５０２（〕．０２５０．０２８００ ］０００１ ２５０：：表３００Ｉ６０． ０１２ ５值 倍频程测量值与计权测量值换算的Ｋ；〔按式（５）和式（（８）计算时用的计权系数〕频率Ｈｚ Ｒ．０ 计权系数 ｝｝频率计权系数匕１２５２５０５００１０００戈－１０１０晰０２５１６． ０：：５录Ａ（参考件）：５．４振动加速度级当使用加速度级来描述振动时， 与式（３）和式（（４）对应的公式就分别为式（（６），式（７），计算举例见附（Ｌ－），；＝（Ｌｎｗ） ｏｑ：〕＋１０ １ｇ于令Ｚ Ｃ１００，汽，喻似门）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． （６）一一４１，等能量计权加速度级，ｄＢ；式中（Ｌｎｗ ）．ａｃｎ）Ｔ小时等能量计权加速度级．ｄＢ（Ｌｎｗ ））一，（Ｌｈ，Ｖ ）。ｒ）＝１０ ｌｇ．．．．．． （７）式中：（Ｌ ｎ，Ｖ ）。一一ｒ时间内第１个接振分量的等能量计权加速度级，ｄＢ与公式（（５）对应的确定频率计权加速度级公式为：／３倍频程中测得的加速度级，ｄＢ式巾：Ｌ，． －在第Ｊ个倍频程或１Ｌ ｎ，一２０ １ｇ４买（ Ｋ“１０ｌ｝。”一（８）ｃＢ／Ｔ １４７９０一９３附录 计Ａ算举例（参考件） Ａｌｈ等能量计权加速度按标准中公式（３）计ｖ１例：若（ａ）ｕ（。一ｌ Ｏｍ／ｓ＝则 （ａｎｗ）ｗｃ＝（６／４）＂＇ Ｘ １０＝１２． ２５ｍ／ｓ２Ａ２按标准中公式（４）计算总的等能量计权加速度例： 若相对于接振１，３和５ｈ的频率计权加速度分别为１５，１２和ｌ Ｏｍ／ｓ｀则 （一＊）・。，）一土５＇Ｘｓｅ１土１ ２２Ｘ３＋１０２Ｘ５）＝１１． ３４ｍ ／ｓ＇由公式（３） （ａｎ．）｝ａ＝（９／４）＂Ｘ１１． ３４二１７． Ｏｌｍ／ｓ｀Ａ３按标准中公式（６）计算４ｈ等能量计权加速度级例： 对Ａ１例中的数据按标准中公式（（１）计算（Ｌｎｗ）ａ，ｃｅ＞＝ｌ４０ｄＢ（．１ｉ， ）ｗ，、一１４０＋１０ Ｉｇ子一１４２ｄＢＡ４按标准中公式（？）计算总的计权加速度级例： 对Ａ２例中的数据按公式（１）计算得出在１，３和５ｈ内接振的计权加速度级分别为１４３． 和１４０ｄＢ （Ｌｎｗ）｝。一１０ Ｉｇ告Ｃ１０１４，＋ （１０｀１－＇１ Ｘ ３）＋（１０１４ Ｘ ５）〕一１４１ｄＢ附加说明：本标准由中华人民共和国劳动部提出。本标准由全国机械振动与冲击标准化技术委员会归口本标准由吉林省劳动保护科学研究所负责起草本标准主要起草人肖建民、郑凡颖５，１４１．５
