WBGT指数計

HD32.2 WBGT指数計

■WBGT指数を高精度測定、RS232Cシリアル出力
■統計データのMAX、MINおよび中間値を表示
■データ保存容量67,600、可変インターバル(15秒~1時間)
■データロギングの自動スタート・ストップ機能

WBGT指数計HD32.2は、太陽照射のある屋外と太陽照射のない屋内・屋外におけるWBGT指数(湿球黒球温度)の表示、分析を行うための測定器です。

関連する標準は以下の通りです。
ISO 7243:Hot environments. Estimation of the heat stress on working man, based on the WBGT Index (Wet bulb Globe temperature).
(暑熱環境 – WBGT指数(湿球黒球温度)に基づく作業者に対する熱ストレスの評価)
ISO 8996:Ergonomics of the thermal environment–Determination of metabolicrate.
(温熱環境の人間工学 – 代謝熱レートの定義)
ISO 7726:Ergonomics of the thermal environment–Instruments for measuringphysical quantities.
(温熱環境の人間工学 – 物理量測定用の計測器)

HD32.2は、SICRAMモジュール付のプローブを接続する三つの入力を備えています。SICRAMは測定器本体と接続されたセンサの間のインターフェースとして機能するモジュールで、センサのパラメータ、識別信号、校正データなどを測定器本体に送ります。SICRAMモジュール付のプローブは何れの入力にも接続でき、測定器本体の電源が入ると自動的に認識されます。

測定器本体の主な特長:

  • データロギング: 測定データを測定器本体に内蔵のメモリに保存できます。
    データ保存容量は各入力に対して67,600データで、64ブロックに分割されます。
    データロギングのインターバルは15秒~1時間の任意の固定値で選択できます。
  • データロギングの自動スタート・ストップ機能を備えています(スタート、ストップ時間を事前設定)。
  • 測定器本体はクロック機能(日付および時間)を備えています。
  • MAX、MINおよび中間値の統計データが表示でき、これらの削除も可能です。
  • データはRS232Cシリアルポートから送出されます(ボーレート1200~38400)。


HD32.2は以下の要素を同時に測定します。

  • 黒球温度計温度 Tg(プローブTP3276.2またはTP3275)
  • 自然湿球温度 Tn(プローブHP3201.2またはHP3201)
  • 環境温度 T(プローブTP3207.2またはTP3207)


HD32.2はプローブTP3207.2、TP3276.2、HP3201.2またはTP3207、TP3275、HP3201によって測定された各要素の測定値に基づき、以下の指数を計算、表示します。

  • WGBT(in)指数(湿球黒球温度)、太陽照射なし
  • WGBT(out)指数(湿球黒球温度)、太陽照射あり

■WBGT
WBGT(湿球黒球温度)は労働環境における熱への暴露を評価するために使用される指標のひとつです。この指標は、特定の作業に相当する代謝消費(代謝率)に関連して、その値を超えた場合に熱ストレスを発生させる指数です。
WBGT指数は自然湿球温度計による温度tnwに、黒球温度計による温度tg、そして、場合により、空気温度taを組み合わせて計算される値で、以下の計算式によって得られます。

  • 太陽照射のない屋内または屋外
    WBGTclose environment(閉鎖・屋内環境) = 0.7tnw + 0.3tg
  • 太陽照射のある屋外
    WBGToutside environment(屋外環境) = 0.7tnw + 0.2tg + 0.1ta
    tnw= 自然湿球温度
    tg= 黒球温度
    ta= 空気温度


測定、計算されたWBGT指数データは当該の規格・標準に規定された基準値と比較し、以下の対策をとらなければなりません。
・評価された作業環境の熱ストレスを直接に除去する。
・熱ストレスの詳細分析を行う。

WBGT指数の測定には以下のプローブが必要です。

  • 自然湿球温度プローブHP3201.2(またはHP3201)
  • 黒球温度プローブTP3276.2(またはTP3275)
  • 乾球温度プローブTP3207.2(またはTP3207)(太陽照射のある場合の測定)


WBGT指数を測定する際の、参照すべき標準は以下のものです。
ISO7726、ISO7243、ISO8996

■PMV - PPD
人の熱的快適さは、例えば、ASHRAE(American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers)では、その人を取り囲む居住、労働環境への満足度を表す精神の状態と定義されています。
この対象となる状態の評価は、微気候環境パラメータ(Ta、Tr、Va、rh)、作業に応じたエネルギー代謝消費MET、一般に使用される衣服の累計(熱抵抗CLO)を考察した統合指標を使用して、対象化、数値化されます。
これらの指標の中で、熱的快適さに関わる身体的、生理的な変量の影響を反映する最も正確な指標はPMV(予測平均温冷感申告)です。これは、統合的には、その結果が心・体健康の尺度と見なされる熱平衡の均衡からくるもので、温冷感についての一群の被験者の平均的な意見(予測平均申告)を表すものです。
PMVから派生する二番目の指標として、PPD(予測不満者率)と呼ばれる指標があり、これは微気候の状態に不満足な被験者の割合を数値化するものです。
ISO7730標準は、熱平衡に影響を与える以下の変量が存在するところにおけるPMVの使用を示唆しています。

  • 代謝消費量 = 1~4met
  • 衣服の熱抵抗 = 0~2クロ
  • 乾球温度 = 10~30℃
  • 平均放射温度 = 10~40℃
  • 空気流速 = 0~1m/sec
  • 水蒸気圧 = 0~2.7kPa

PMVは、特に、家庭、学校、事務所、研究所、病院など中庸な微気候の労働場所の評価に適した指標であり、不快に温かく、あるいは冷たく感じる可能性のある人々の数を予測するのに有益です。
ISO7730のPMV値によれば、-0.5~+0.5の範囲が、不満足率(PPD)10%未満に相当する快適な状態をもたらします(下表1参照)。

PMVおよびPPDを計算するには、以下の点を知る必要があります。

  • 労働負荷(エネルギー消費量)
  • 衣服の熱抵抗


平均輻射温度 Tr
平均輻射温度は、実際の環境で交換されるのと同じ熱輻射量を人と交換する、熱的に一様な環境の温度として定義されます。平均輻射温度を評価するには、黒球温度計温度、空気温度および黒球温度計に近接して測定される空気流速の要素を測定する必要があります。

PMV測定には以下のプローブが必要です。

  • 全方向性熱線式プローブAP3203.2(またはAP3203)
  • 温度・相対湿度複合プローブHP3217.2(またはHP3217R)
  • 黒球温度プローブTP3276.2(またはTP3275)

表1:熱環境の評価尺度

PMVPPD(%)熱環境評価
+3100暑い
+275.7暖かい
+126.4やや暖かい
+0.8520満足できる熱状態
-0.5<PMV<+0.5<10快適
-0.8520満足できる熱状態
-126.8やや涼しい
-276.4涼しい
-3100寒い

測定器本体のテクニカルデータ
外形寸法(L×W×H)185×90×40mm
重量470g(電池を含む)
ハウジング材質ABS樹脂、ラバー
ディスプレーバックライト付160×160ドットマトリックス、可視部52×42mm
動作温度-5~+50℃
保存温度-25~+65℃
動作湿度0~90%RH、結露なきこと
保護等級IP65
測定器本体の精度±1digit(20℃にて)
乾電池1.5V単3乾電池×4個
電池寿命200時間(1800mAhアルカリ電池にて)
AC電源ACアダプタ(2次電圧DC12V/1A)
電源OFF時の消費電流<45μA
データの保存無期限に保存
接続(SICRAMモジュール付プローブ入力)8極DIN45326オスコネクタ×3箇所

■USBインターフェース

タイプ1.1/2.0(電気的絶縁)
接続MiniUSBコネクタ
ボーレート460800

■RS232Cシリアルインターフェース

ピン接続M12-8極
タイプRS232C(EIA/TIA574電気的絶縁)
ボーレート1200~38400
データビット8
パリティなし
ストップビット1
フロー制御Xon/Xoff
ケーブル長最大15m
メモリ64分割
保存容量各入力(3入力)に対して67,600データ
データ保存インターバル15、30秒、1、2、5、10、15、20、30分、1時間から選択(下表参照)

データ保存
インターバル
データ保存容量
(時間)
データ保存
インターバル
データ保存容量
(時間)
15秒約11日と17時間10分約1年と104日間
30秒約23日と11時間15分約1年と339日間
1分約46日と22時間20分約2年と208日間
2分約93日と21時間30分約3年と313日間
5分約234日と17時間1時間約7年と261日間

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