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人機作業環境、人機系統

　　【考試大綱要求】：

　　1、了解人機信息與能量交換系統模型，人的可靠性分析。

　　2、熟悉人機系統、人機功能分配。

　　3、掌握人機系統可靠性設計原則

　　【教材內容】：

　　第十節 人機作業環境

　　一、光環境

　　(一)光的度量

　　1. 光通量

　　光通量是最基本的光度量，它可定義為單位時間內通過的光量，是用國際照明組織規定的標準人眼視覺特性(光譜光效率函數)來評價的輻射通量，單位為流明(1m)。利用光電管可測量光通量。

　　2.發光強度

　　發光強度簡稱光強，是指光源發出并包含在給定方向上單位立體角內的光通量，常用來描述點光源的發光特性。光強與光通量之間的關系由下式表示：

　　I=Φ/ Ω (1—17)

　　式中I——光強，單位為坎德拉，cd;

　　Φ——光通量，Lm;

　　Ω——立體角，球向度，Sr。

　　3.亮度

　　指發光面在指定方向的發光強度與發光面在垂直于所取方向的平面上的投影面積之比，亮度的單位為坎德拉每平方米(cd/m2)，亮度的定義式為：

　　L=I/Scosθ(1—18)

　　式中L——亮度，cd/m。;

　　S——發光面面積，m。;

　　I——取定方向光強, cd;

　　θ——取定方向與發光面法線方向的夾角。

　　亮度表示發光面的明亮程度。如果在取定方向上的發光強度越大，而在該方向看到的發光面積越小，則看到的明亮程度越高，即亮度越大。這里的發光面可以是直接輻射的面光源，也可以是被光照射的反射面或透射面。亮度可用亮度計直接測量。

　　4.照度

　　照度是被照面單位面積上所接受的光通量。單位為勒克司(lx)。照度的定義式為：

　　E=Q/S(1--19)

　　式中E——照度，lx;

　　Q——光通量，1m;

　　S——受照物體表面面積，m。。

　　測定工作場所的照度，可以使用光電池照度計。工作場所內部空間的照度受人工照明、自然采光以及設備布置、反射系數等多方面因素的影響，因此應該考慮選擇什么地方作為測定位置。一般站立工作的場所取地面上方85cm，坐位工作時取40cm處進行測定。

　　(二)照明對作業的影響

　　1照明與疲勞

　　合適的照明，能提高近視力和遠視力。因為在亮光下，瞳孔縮小，視網膜上成像更為清晰，視物清楚。當照明不良時，因反復努力辨認。易使視覺疲勞，工作不能持久。眼睛，疲勞的自覺癥狀有：眼球干澀、怕光、眼病、視力模糊、眼充血、出眼屎、流淚等。視覺}疲勞還會引起視力下降、眼球發脹、頭痛以及其他疾病而影響健康，并會引起工作失誤和i逝成工傷。視覺疲勞可通過閃光融合頻率和反應時間等方法來測定。

　　2.照明與事故

　　事故的數量與工作環境的照明條件有密切的關系。事故統計資料表明，事故產生的原因雖然是多方面的，但照度不足則是重要的影響因素。如美國研究者對某企業因照明不良引起事故的調查表明，該企業照明條件差而事故頻繁發生，改善了照明條件后事故率減少了16.5%。

　　視覺疲勞是產生事故和影響工效的主要原因。人眼在亮度對比過大或物體及其周圍背景發出刺目和耀眼光線時，即在眩光狀況下，會因瞳孔縮小而降低視網膜上的照度，并在大腦皮層細胞間產生相互作用，使視覺模糊。眩光在眼球介質內散射，也會減弱物體與背景間的對比，造成不舒適的視覺條件，進而導致視覺疲勞。

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