家用电器及类似器具电磁场相对于人体曝露的测量方法

家用电器及类似器具电磁场相对于人体曝露的测量方法

国家标准 GB/T39640一2020 家用电器及类似器具电磁场 相对于人体曝露的测量方法 Measurementmethodsforelectromagneticfieldsofhousehold pplianesandsimilarapparatulswithregardtohumane\pusure 2020-12-14发布 2021-07-01实施 国家市场监督管里总局 发布 国家标涯花管委员会国家标准
GB/39640一2020 目 次 前言 引言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义、符号 测量方法和限值集的选择 测量方法 测量结果评估 附录A规范性附录测量磁感应强度的运行条件 18 附录B规范性附录耦合因子的确定 附录c(资料性附录)曝露限值 24 附录D资料性附录使用附录C限值的实例 26 参考文献 -- 33 图！开始于参考值评估的测试方法选择建议的流程图 图2参考值与频率之间相关性的平滑曲线示例 10 图3与图2参考值对应的转移函数A的示例 10 图4参考方法的示意图 图A.1测量位置:上方/前方 15 图A.2测量位置;周围 l6 图A.3电磁灶台和电磁灶头的测量距离 17 图B.1高场强区 18 图B2磁感应强度的梯度和积分G 19 图B.3等效线圈位置 19 图B.4！磁感应强度的梯度和线圈 20 图B.5当人体全身电导率G=0.1/m,A =100cm时的耦合因子ae(r)(用ICNIRP限值 23 重新调整 27 图D.1磁通量测量 28 图D.2在切向距离r 上的归一化场分布 29 图D.3均匀人体的数值模型 29 图D.4头部和肩膀的结构细节 30 图D.5磁场源Q相对模型K的位置
GB/T39640一2020 12 表A.1测量距离、传感器位置和运行条件 20 表B.1不同线圈G的值 2 表B.2对于人体全身,系数人在50Hz上的值 表C.1对于一般公众曝露于频率不超过10GHz的时变电场和磁场的基本限制 24 表C.2对于一般公众曝露于时变电场和磁场的参考值(不受干扰的有效值 25 表C.3对于一般公众曝露于频率不超过3kHz的电磁场,适用于人体各种部位的基本限制 * 25 表C.4对于一般公众曝露的磁场限值:头部和躯干的曝露 26 表D.1ICNIRP公众曝露的转移函数 26 表D,2IEEE公众曝露的转移函数 27 表D.3耦合因子a.(rI
GB/39640一2020 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由全国无线电干扰标准化技术委员会(SAC/Tc79)提出并归口 本标准起草单位:威凯检测技术有限公司、广东美的生活电器制造有限公司、合肥华凌股份有限公 司、飞利浦()投资有限公司、珠海格力电器股份有限公司、松下家电研究开发(杭州)有限公司、海信 广东)空调有限公司,深圳安吉尔饮水产业集团有限公司电器科学研究院股份有限公司九阳股 份有限公司、浙江绍兴苏泊尔生活电器有限公司、广东新宝电器股份有限公司、杭州老板电器股份有限 公司、浙江月立电器有限公司、小米通讯技术有限公司,安利()日用品有限公司、广东华能达电器有 限公司、上海松下微波炉有限公司、云米互联科技(广东)有限公司、家用电器研究院、中认尚动(上 海)检测技术有限公司、广东永衡良品科技有限公司、厦门弗兰家电科技有限公司 本标准主要起草人刘国荣、曾博、卢伟杰,季涛、陈子良、肖彪、贾春耕、鹿红伟罗滨文、周纪军 孟城城、安雪,杨彬、周海昕,赖明宇、钟惠霞、陈茬欢、马灯亮、郑晓航、钱伟杰,黄华群、刘蒙陈小平 李艳、还雅萍、卢军营、彭仕畅、赖金泉
GB/T39640一2020 引 言 本标准制定了一种合适的评估方法,用于确定范围内提到的设备周围的空间中的电磁场,并定义标 准的运行条件和测量距离 本标准旨在通过参考曝露标准,测量和评估电磁(EM)场及其对人体的潜在影响 现有的曝露标 准,如ICNIRP'98r,IEEEC95.1:1999和IEEEC95.6:2002时,提出了人类曝露于电磁场的规则 应符合的最简单和更实际的水平[限值]是在没有人曝露于这些场的情况下所测量的电场(E)和磁场 B)上的限值(在某些情况下适当地平均),这些限值称为基于IEEE的水平或参考值(ICNIRP,国际非 电离辐射防护委员会)的最大允许曝露水平 合适的定义和规定的测量技术适用于任何曝露符合性测 量或评估 符合最大允许曝露量或参考值足以满足适当曝露标准中规定的满足这些水平的正面评估 本标准涉及额外的测量和计算技术.这些技术允许在一组特定情况下确定合规性,面不涉及曝露时 间或实际曝露条件 本标准并不是要取代曝露标准中规定的定义和程序,而是旨在曝露标准的规定下 补充程序 1) 中括号中的数字与参考文献对应 IN
GB/39640一2020 家用电器及类似器具电磁场 相对于人体曝露的测量方法 范围 本标准规定了家用和类似用途器具周围电场强度和磁感应强度的评估方法,包括运行条件以及测 量距离与位置,涉及的电磁场不超过300GHz 器具里可装有电动机,电热元件或二者兼有,可包含电气或电子线路 它可以由市电、电池或其他 电源供电 器具包括家用电器、电动工具和电动玩具 不打算在一般家庭使用但仍可由公众接触或可由非专业人员使用的器具属于本标准的范围 本标准不适用于 专门设计用于重工业的器具， -打算固定安装在建筑物上的电气装置部件(例如保险丝、断路器、电缆和开关) 广播和电视接收机,音视频设备及电子乐器 医疗电气装置 个人计算机和类似设备 无线电发射机 设计专用于车辆的器具 对于同时涉及本标准不同条款和/或其他标准的多功能设备,应按每个条款/标准的规定运行相关 功能进行考核 不考虑器具的非正常工作 本标准包括下列评估人体曝露的具体要素 传感器的规定; 测量方法的规定; 受试设备运行模式的规定 测量距离和位置的规定 具体的测量方法适用的频率范围为10Hz一400kHz 除非GB4706(所有部分)另有规定,本标准 范围内的器具在频率范围400kHa以上和10Hz以下的频段上无需测试即视为符合 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB4343.1家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求第1部分;发射(GB4343.12018 CISPR14-1;201l,IT GB4706(所有部分家用和类似用途电器的安全 GB4706.2一2007家用和类似用途电器的安全第2部分;电熨斗的特殊要求[IEC60335-2-3 2005(Ed5.1),IDT GB4706.7一2014家用和类似用途电器的安全真空吸尘器和吸水式清洁器具的特殊要求
GB/T39640一2020 IEC60335-2-2;2009,IT GB4706.19一2008家用和类似用途电器的安全液体加热器的特殊要求(IEC60335-2-15 2005,IDT GB4706.21家用和类似用途电器的安全微波炉,包括组合型微波炉的特殊要求(GB4706.21 2008,IEC60335-2-25:2006,IDT GB4706.22一2008家用和类似用途电器的安全驻立式电灶、灶台、,烤箱及类似用途器具的特殊 要求[IEC60335-2-6:2005(Ed5.1),lDT] GB4706.30-2008家用和类似用途电器的安全厨房机械的特殊要求(IEC60335-2-14;2006 IDT GB4706.56-2008家用和类似用途电器的安全深油炸锅、油煎锅及类似器具的特殊要求 IEC60335-2-13;2004,IDT) GB4706.59一2008家用和类似用途电器的安全口腔卫生器具的特殊要求[IEC60335-2-52. 2002(Ed3.0),IDT EC61786考虑人体曝露的低频电场和磁场的测量测量指南和指导的特殊要求(Measurement oflow-frequencymagneticandeleetricfedswithregardtoexposureofhumanbeings-Speeialre quirementsforinstrumentsandguidanceformeasurements) EC62311电子和电气设备相关的电磁场人体曝露限制评估(0Hz300GHz)[Assessmentof dlectronicandelectriealequipmentrelatedtohumanexposurerestrietionsforeleectromagneticfields 0Hzto300GHz)门 3 术语和定义、符号 3.1术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3.1.1 基本限制basierestrictionm 基本限值basielimitations 基于已确认生物影响,并包含一个安全因子得出的对曝露于时变电场、磁场和电磁场的限制 注;电流密度的基本限制用J眼表示,内部电场强度的基本限制用E表示 3.1.2 耦合因子couplingfactor a.(r 考虑了器具周围磁场的无规律性,并考虑了传感器的测量面积和在测量距离r处的使用者的躯干 或头部尺寸的因子 3.1.3 傅里叶变换rouriertransforation 从时域函数导出频域函数的数学过程 3.1.4 高场强区hotspot 场强由于场分布非均匀性而达到最大的局部区域 3.1.5 distance 测量距离 measuring
GB/39640一2020 器具表面和传感器表面最近点之间的最短距离(见附录A) 3.1.6 测量位置 3.1.6.1 周围aroundl 在人所处的预期位置,传感器在器具周围以距其表面恒定的距离移动所形成的位置 注:见图A.2 3.1.6.2 上方top 传感器沿着器具上方以距其上表面恒定的距离移动所形成的位置 注:见图A.l 3.1.6.3 前方front 传感器沿着器具前方以距其前表面恒定的距离移动所形成的位置 注:见图A.1 3.1.7 参考值refereneelevel aximumpermissibleexp0surelevel 最大允许曝露值 B8t 由最不利假设情况下(例如曝露于均匀场)的基本限制推导的场强水平 注:满足基本限制的情况下可超出参考值 3.1.8 响应时间responsetime 将场强测量仪放人待测区域中,其达到最终测量值的规定百分比所需时间 3.1.9 加权结果weightedresult W 考虑到与频率有关的参考值而得到的最终测量结果 3.2符号 下列符号适用于本文件 B;磁感应强度,单位为特斯拉(T)或韦伯每平方米(wb/m')或伏特秒每平方米(Vs/m'). E:电场强度,单位为伏特每米(V/m). f;频率,单位为赫兹(Hz). H:磁场强度,单位为安培每米(A/m) J:电流密度,单位为安培每平方米(A/m') 口;电导率,单位为西门子每米(s/ m 测量方法和限值集的选择 应选择适当的限值集 对于所有器具,与其所产生的电磁场频段无关,5.5.2中的程序适用 这是在有争议的情况下应使 用的参考方法
GB/39640一2020 在最终测量过程中传感器应保持静止 5.5.2时域评估 与信号的类型无关,可以在时域上测量磁感应强度值 对于具有多个频率分量的磁场,通过实现转 移函数A来考虑与参考值对应频率的相关性,该转移函数A表示为频率的函数,是参考值的倒数 图2为与参考值对应频率的相关性的示例 转移函数A是参考值B的倒数,并在B 上归一化 归一化应在频率fo下完成 注1:宜使用电源频率进行归一化例如fco=50Hz或60Hz) 使用一阶滤波器建立转移函数A 图3为转移函数特性示例 转移函数的一般公式,见公式(1) B则fco A(f) Bf 式中: A( 转移函数; f 处磁感应强度的参考值 BLfom B() -频率f的磁感应强度的参考值 转移函数的起点应为f1=10Hz 转移函数的终点应为f,=400kHz 注2:转移函数数值的例子见表D.1和D.2. 测量步骤如下 对每个线圈信号进行单独测量; aa 5 使用转移函数对每个信号应用加权; 对这些加权信号进行平方; c 叠加这些平方信号; d 对总和进行平均; e 对平均值开方,获得平方根 测量结果是磁感应强度的加权有效值 测试流程示意图见图4 注3:转移丽数A(图4中的虚线)包含具有差分特性的线圈和带有“滞后-超前元件”的低通滤波器,以提供必要的 积分运算 测量结果是一个与B()成正比的信号,并通过图3所示的转移函数A进行评定 “滞后-超前元 件”的转角频率与图3中的转移函数相同 注4:时域信号可以用不同的方式应用转移函数,包括;电子电路中的模拟滤波器,预编程DsP芯片,信号分析仪或 注5:对于许多谐波和限值集具有与在考核范围内的频率 E关的场强限值且工频范围为50/60Hz的电器,此方法 可以在没有转移函数的情况下适用 比如.IEEEC95.6;2002安全标准在20Hz759Hz的频率范围内具有 恒定的最大允许曝露(MPE)的磁感应强度 在这种情况下,可以在考核的频率范围内执行纯RMS测量,并 且直接将测量结果与限值例如MPE)进行比较 实际测量值应直接与50Hz时磁感应强度的参考值B进行比较 对于具有高度局部化电磁场的 器具,应在考虑附录B中给出的稠合因子a.(ri)之后进行上述比较 应使用f对应的B 最终加 权结果w可以推导如公式(2) B m w,= B 式中: W 单次测量的加权结果; Bm 磁感应强度的有效值; roe
GB/T39640一2020 B -fe处磁感应强度的参考值 或应用合因子a.(ri),见公式(3): w能=a.(r) w 式中 W -考虑非均匀场的耦合,通过应用a.(r:)后得出的单次测量的加权结果 a.(r -根据附录B或表D.3得出的合因子; 单次测量的加权结果 W 确定的加权结果值w不应超过1 5.5.3线谱评估 当只有线谱时使用该方法,例如对于具有50Hz基频和一些谐波的磁场,见第4章 在每个相关频率下测量磁感应强度 这可以通过记录磁感应强度的时间信号并使用傅里叶变换来 评估频谱分量来实现 测量步骤如下 对每个线圈信号(z,y,:)进行单独测量 a b) 对信号进行积分,得到一个与B()成正比的值 对每个线圈进行离散傅里叶变换,以获得表示离散频率(i)=i/T 处的有效值的估计离散 c 幅度频谱B(i) T,=观察时间 d 通过在离散频谱B(i上插值,以频率f)找到B()的局部最大值 对每个离散谱线B()对所有三个方向的矢量进行求和,见公式(4) B()=、BBGB:G 式中 B( -测量频谱上第个频率线上的磁感应强度; B.( -尤方向上第个频率的磁感应强度; B,( -y方向上第j个频率的磁感应强度; B.( 方向上第个频率的磁感应强度 注1使用B(i)代人公式(4)中的B(j)可以替代上述算法的最后两步操作 测量结果是每个检测到的频率的磁感应强度值 要将测量值与限值进行比较,应使用参考值B贼.() 对于具有高度局部化电磁场的器具,可以考 虑附录B中给出的耦合因子a.(ri) 对于具有多个频率点分量的电磁场,需要计算频率加权总和 加权结果由公式(5)得出: B w = 万w 式中 w -单次测量的加权结果; B( -测量频谐上第个频率的磁感应强度; 第个频率的磁感应强度的参考值 BLG 或者应用鹏合因子a.(ri),见公式(6). W w就=a.(r) 6 式中 w -考虑非均匀场的合,通过应用a.(r)后得出的单次测量的加权结果; 根据附录B或表D.3的耦合因子; a.(r1 W 单次测量的加权结果
GB/39640一2020 注2:合因子可以与频率无关,详情见附录B 确定的加权结果值w不应超过1. 由于仅与1进行比较,可以不用进行开根运算 注3:纯叠加总是导致在电磁环境中的曝露程度被高估 并且对于由较高频率谐波分量或噪声组成的宽带场,基于 求和公式的限值非常保守,因为其幅度不在同一相位 对于大多数测量设备,不测量相对相位例如,如果使 用频谱分析仪),但可以进行频率分量的均方根求和 这通常会给出较完全忽略相位更真实的测量结果 5.5.4替代的测试方法 5.5.4.1通则 只能在电源频率及其谐波下产生磁场的器具只需要在小于2kHz的频率范围内测试 对于这些器具,根据所选的参考值集,可以使用简化的测试程序 注1所有这些方法都是保守的,并且不给出测量值,只有一个“是/否”的判据 未通过这些程序并不意味着不符合 本标准的要求 在这种情况下,可以使用5.5.2或5.5.3中更准确的方法 注2:谐波电流可根据GB17625.1进行测量 在很多情况下,这些值是已知的 5.5.4.2参考值以有限梯度减小 5.5.4.2.1通则 如果考察频率范围内的参考值以不大于1/的梯度下降,则可以应用以下两种方法之 注:比如对于附录C给出的ICNIRP导则中关于公众环境曝露于时变电场和时变磁场的参考值,这是正确的 使用附录C限值的实例见附录D. 5.5.4.2.2有限梯度,第一程序 当满足以下两个条件时,器具符合本标准的要求 未加权宽带测量期间的磁感应强度(不施加转移函数)小于电源频率上参考值的30%; 所有幅度都大于电源频率幅度10%的谐波电流在考察的频率范围内持续减小 如果未满足第一个条件(B一参考值的30%),则可以检查是否符合5.5.4.2.3的程序 5.5.4.2.3有限梯度,第二程序 当以下3个条件全部满足时,器具符合本标准的要求 -电源频率上的磁感应强度小于电源频率上参考值的50%; 当电源频率上的输人被抑制时有源陷波滤波器),在考察的频率范围内,在未加权宽带测量 (不施加转移丽数)时测量的磁感应强度小于电源频率上参考值的15%; 所有幅度都大于电源频率幅度10%的谐波电流在考察的频率范围内持续减小 5.5.4.3恒定参考电平 5.5.4.3.1通则 如果参考值是恒定的,至少到电源频率的10次谐波且在考察的频率范围内的更高频率仍保持恒 定或以不超过1/f的梯度减小,则可以应用5.5.4.2给出的方法且不需要额外测量谐波电流 注，比如附录C给出的IEEE标准安全水平中关于人体曝露于电场和磁场时频率范围为0kHz一3kHz的参考值 这是正确的 在这种情况下,简化的测试方法应如下所示
GB/T39640一2020 5.5.4.3.2恒定参考值,第一程序 满足以下条件时,器具符合本标准的要求 未加权宽带测量期间的磁感应强度(不施加转移函数)小于电源频率上参考值的30% 如果未满足此条件,则可以检查是否符合5.5.4.3.3的程序 5.5.4.3.3恒定参考值,第二程序 当满足以下两个条件时,器具符合本标准的要求 电源频率上的磁感应强度小于电源频率上参考值的50%; -当电源频率上的输人被抑制时(有源陷波滤波器),在考察的频率范围内,在未加权宽带测量 不施加转移函数)时测量的磁感应强度小于电源频率上参考值的15% 5.6测量不确定度 最大总体测量不确定度不应超过限值的25% IEC61786提供了评估不确定性的导则 注1:总体测量不确定度可包括传感器位置,运行条件、背景嗓声或超出测量仪器动态范围的信号等方面 注2，如果测量不确定度超过测量值的25%,则需要将不确定度转换为基于所用限值的值 当测量结果需与限值进行比较时,测量不确定度应按如下方式实施 为了确定器具是否只产生低于限值的电磁场,应将测量不确定度添加到测量结果中,并且应将 总和与限值进行比较; 注3:这适用于,例如,由制造商进行的测量 为了确定器具是否产生超过限值的电磁场,应从测量结果中减去测量不确定度,并且应将差值 与限值进行比较 注4;这适用于,例如,由市场监督机构进行的测量 5.7测试报告 测试报告应至少包括以下内容 器具的标识; -测量仪器的规格; 运行模式、测量位置和测量距离; 额定电压和频率; 测量方法; -使用耦合因子加权(如适用)的最大测量值 使用的限值集; 测量不确定度(如果测量结果超过限值的75%) 测量结果评估 6 当满足下列要求时,测量结果被认为符合本标准 -考虑了测量不确定度的测量值(见5.6)不超过参考值,或 测量值超过参考值,则可以考虑耦合因子以表明其满足基本限制 对于特定器具,可以按附录B 中所述确定相应的耦合因子a.(r) -如果在使用鹏合因子时该值仍超过参考值,仍不一定会超出基本限制 此时应通过例如计算 的方法来验证是否满足基本限制 注可以采用IEc62226中的计算方法
GB/39640一2020 器具类型 或 只有电源频率? 5.5.4替代测试方法 包括谐波 否 合格 结果 不合格 单线谱 5.5.3线谱评估 合格 结果 不合格 合格 5.5.2时域评估 结果 不合格 采用附录D的糊合因子 合格 结果 计算感应电流密度 不合格 确定附录B中单个糊合因子 合格 针对基础 限值评估 合格 结果 不合格 不合格 不符合 符合 图1开始于参考值评估的测试方法选择建议的流程图
GB/T39640一2020 Bg d B B dB Hz co er /dB 其中,B(fo)=B,,B(fe)=B,并且梯度为 图2参考值与频率之间相关性的平滑曲线示例 An fHz" B.(fo 其中,A(fo)=A = 叫",怡-[馈” =l;A(fe)=A1一 B 图3与图2参考值对应的转移函数A的示例 0
GB/39640一2020 转移消数4 速波器 平方 传感器线圈x 转移消数 波波器 平均 传感器线圈y 平方 B 转移函数 速器 传感器线圈2 平力 图4参考方法的示意图 11
GB/T39640一2020 附 录 A 规范性附录) 测量磁感应强度的运行条件 A.1总则 A.1.1概述 测量在表A.1规定的条件下进行,器具按正常使用方式放置 如果器具没有在表A.1中列出或与表A.1的使用模式不同,则运行条件、测量距离和传感器位置 应如下文所示,以防止器具的电磁场对人体头部和躯干中的中枢神经系统组织产生影响 如果用户手 册明确规定了运行条件、安装方式和运行位置,则应在这些条件下进行测量,否则见下文 注:如果应用的限值集包括肢体的曝露限值,则可以对肢体进行测量 表A.1测量距离、传感器位置和运行条件 单位为厘米 测量距离" 器具的类型 除非运行说明中 传感器位置 运行条件 有另外规定 空气净化器 周围 连续运行 30 制冷模式;设置在最低温度,环境温度为(30士5); 周围 空调 30 制热模式;设置在最高温度,环境温度为(15士5)c 环境温度为室内机进气口的温度 电池充电器 30 周助 对制造商规定的最大容量的空电池充电 包括感应式 饮料制作机 30 周围 空载连续运行 电热毯 展开并铺在隔热板上 上方 搅拌桃 周围 空载连续运行 30 30 周围 柑橘)榨汁机 空载连续运行 时钟 30 周围 连续运行 咖啡壶 30 周围 由GB4706.192008的3.1.9规定 咖啡豆研磨机 30 周围 由GB4706.302008的3.1.9.108规定 对流式加热器 30 周围 最大输出功率 深油炸锅 30 周围 由GB4706.56一2008的3.l.9规定 GB4706.592008 周围 口腔卫生器械 的3.1.9规定 由！ 脱毛机 紧贴刀头 空载连续运行 洗碗机 30 上方,前方 在洗涤模式和烘干模式如适用下带水且不带碗 周围 由GB4706.192008的3.1.9规定 煮蛋器 30 面部桑拿器 10 上方 连续运行 电风扇 30 周围 连续运行 12
GB/39640一2020 表A.1续) 单位为厘米 测量距离r 运行条件 器具的类型 除非运行说明中 传感器位置 有另外规定 暖风机 30 周围 连续运行,最高温度设置 周围 抛光刷头不带任何机械负载连续运行 地板抛光机 30 30 周围 空载连续运行,最高速度设置 食物加工机 周围 食物保温箱 30 空载连续运行,最高温度设置 暖脚器 30 上方 空载连续运行,最高温度设置 气体点火器 30 周围 连续运行 烧烤架 30 周围 空载连续运行,最高温度设置 理发剪 紧贴刀头 空载连续运行 电吹风 10 周围 连续运行,最高温度设置 展开并铺在隔热板上 30 电热褥垫 上方 电热垫 上方 展开并铺在隔热板上 由(GB4706.22一2008的3.1.9规定,在最大功率下使每 电灶 30 上方和前方 个 加热单元单独运行 制冰洪淋机 30 周围 空载连续运行,最低温度设置 浸人式加热器 30 周围 将加热元件完全浸人 见 感应式电灶及电烤盘 见A.3 见A.3 A.3 电熨斗 周围 由GB4706.2一2007的3.1.9规定 30 30 熨烫桃 周围 1GB4706.2一2007的3.1.9规定 由 30 榨汁机 空载连续运行 周围 电水壶 30 周围 加人一半额定容量的水 厨房用电子秤 30 周围 空载连续运行 空载连续运行 电动刀 30 周围 厨房器械和切片机 30 周围 空载连续运行,最高速度设置 按摩器具 紧贴按摩头 空载连续运行,最高速度设置 微波炉 最大微波功率连续运行 如果使用传统电热元件的话,则同 射频部分由 30 周围 时在它们最大设置下运行 负载是1L水,放置在搁板中 GB4706.21规定 心,装水的容器由非导电材料制成,例如玻璃或塑料 食物搅拌器 周围 空载连续运行,最高速度设置 30 周围 电热油门 30 连续运行,最高温度设置 关门空载,温控器设置到最高 如适用,还应按使用说明 电烤箱 30 上方,前方 书进行清洁模式的测试 上方,前方 电灶具 30 单独运行每个功能 吸油烟机 30 底部,前方 控制器设置到最高 13
GB/T39640一2020 表A.1续) 单位为厘米 测量距离r" 运行条件 器具的类型 除非运行说明中 传感器位置 有另外规定 关门连续运行 温控器设置到最低温度 箱内空载 所 制冷器具 上方,前方 30 有间室处于制冷状态,达到稳定状态后进行测量 电饭 30 周围 加人一半额定容量的水,最高温度设置 剃须刀 紧贴刀头 空载连续运行 切片机 周围 空载连续运行,最高速度设置 30 内部o 日光浴室 前方 连续运行,最高设置 外部30 离心式脱水桃 上方,前方 空载连续运行 30 30 周围 贮热式加热器 连续运行,最高温度设置 煮茶器 30 周围 空载连续运行 烤面包机 30 周围 空载,最高温度设置 周围,除非有一侧 手持式电动工具 30 所有设置,例如,空载运行,最高速度设置 总是对着使用者 周围,除非有一侧 手动式电动工具 所有设置,例如,空载运行,最高速度设置 30 总是对着使用者 对着使用者的 可移式电动工具 所有设置,例如,空载运行,最高速度设置 30 上方和前方 带加热单元的 周围,除非有一侧 最高温度设置,胶枪应在运行位置使用胶棒 30 电动工具 总是对着使用者 玩具的变压器 30 周围 连续运行 轨道装置;电气和 周围 连续运行 30 电子控制装置 在干衣模式下,织物布由预洗好的、干燥质量在140g/m'~ 转筒式干衣机 30 上方,前方 175g/m'、尺寸约0.7m×0.7m的双褶棉布片构成 30 吸尘器,手持式 周围 由GB4706.7一2014的3.1.9规定 周 吸尘器,背带式 GB4706.7一2014的3.1.9规定 由！ 面向使用者 吸尘器,其他 30 周围 由GB4706.7一2014的3,1.9规定 洗衣机和洗衣烘干机 不带织物,最高速度设置在旋转模式下 30 上方,前方 水床加热器 10 展开并铺在隔热板上 上方 周围 热水器 30 控制器设置到最高,如果必要的话,让水流出 内部0 涡流浴缸 周围 连续运行 外部30 14
GB/39640一2020 A.1.2运行条件 将器具设定在产生最大磁场的状态 如果可能,运行条件为GB4343.1的相关规定或者空载 应考虑制造商关于短时工作的说明 预运行时间不做规定,但是在测试之前,器具应运行足够的时间,以确保其处于正常使用的典型工 作条件 器具应在额定电压、额定频率以及正常使用条件下工作,供电电源的电压,频率偏差不超过器具额 定值的士2% 如果规定了器具的电压范围和/或频率范围,则按照器具使用时所在国家或地区的标称电压和/或 频率进行测量 除非在表A.1中另有规定,否则应将器具的控制器调节到最大进行测量 预调控制器应调节到预 期位置 器具通电后开始进行测量 在(25士10)的环境温度下进行试验 A.1.3测量距离 与人体相关部位直接接触使用的器具;0cem 其他器具;30cem A.1.4传感器位置 使用中与人体相关部位直接接触的器具;朝向使用者(接触侧). 不能移动的大型器具;前方的操作表面及人体可触及的其他表面(见图A.l) 其他器具;周围(见图A.2). 上方 前方 说明: 在器具上方/前方,以r的距离移动传感器 图A.1 测量位置:上方/前方 15
GB/T39640一2020 说明 在器具所有能被人可达的表面,以r的垂直距离移动传感器 图A.2测量位置;周围 A.2特殊器具的测量距离、传感器位置和运行条件 A.2.1多功能设备 多功能设备应同时经受本标准不同条款的考核,如果不改变设备内部就可以实现每一个功能,则应 对每个功能分别进行测量 如果不能将设备的每一功能分开进行试验或者某一特定功能的分离将导致设备无法执行主要功 能,则设备应在运行所需的最少功能下运行 A.2.2电池供电设备 如果设备能连接到电网,则应在每个允许的运行模式下进行测量 用电池供电的设备应在开始测 试前将电池充满电 A.2.3测量距离和传感器位置 表A.1中的测量距离是根据使用者在正常使用期间的预期位置确定的,其目的是保护人体头部和 躯干的中枢神经系统组织免受影响 对于四肢的电磁场曝露,可以适用其他测量距离和传感器位置. A.3感应电灶和电烤盘的测试条件 A.3.1测量距离 对于每个烹调区,从器具边缘到传感器表面以30cm距离沿着4条垂直线(A,B,C,D)进行测量 见图A.3) 在烹调区上方1m以下和下方0.5m以上进行测量 如果使用时器具靠墙放置,则器具 后方位置(线D)不进行测量 16
GB/39640一2020 30cm 30cm 30cm 30em -0.5m 说明 线A.B,C和D表示测量位置 该图表示4个烹任区域电灶的左前方感应加热单元处于工作状态 图A.3电磁灶台和电磁灶头的测量距离 A.3.2运行模式 将加人大约一半容量的水的搪瓷钢烹饪容器放置在待测量的烹任区的中央 应采用说明书中推荐的最小容器 如果没有给出推荐尺寸,则采用能遮挡标记烹任区域的最小标 准容器 标准容器的标称底部直径为:110mm、145 nmm、180mm、210mm和300mm. 感应加热单元轮流运行,其他烹任区不被遮挡 能量控制器应设置到最大 在器具达到稳定状态后进行测量 如果不能达到稳定状态,应定义一个适当的观察时间例如30s)以确保在变化的场源下获得最 大值 注:由于在感应加热单元之间共享功率,则当每个加热单元单独工作时能获得最大且连续的磁场 17
GB/T39640一2020 附 录 B 规范性附录) 耦合因子的确定 B.1通过计算确定耦合因子 附录C中给出的参考值Bu是针对均匀场确定的 在本标准范围内器具周围磁场的强不均匀性需 要考虑耦合因子a.(ri),同时也考虑了在电磁场内人体的局部尺寸 该程序仅适用于集中的磁场源 从高场强区B,到0.1B的电磁场分布应是连续的 与参考值B相比较,校正的测量值B(r))由测量值B 得出,见公式(B.1): B.(ri)=a.(r,)B 与w =a.(riw (B.1 式中 B.(r 广处磁感应强度的校正的测量值; 根据本附录或表D.3中的稠合因子 a.(r1 B 磁感应强度的测量值; w 考虑非均匀场的合,通过应用a.(ri)后得出的单次测量的加权结果; w -单次测量的加权结果 基于基础工作频率,耦合因子a.(r)由以下4步确定 步骤1;高场强区延伸范围的评估 a 磁感应强度B(r )沿着以高场强区r =0cm为起点的最低梯度线的表面切向测量 测量在r 一 X 处停止,X的确认见公式(B.2),其中磁感应强度降低到高场强区最大值的10%,如图B.1和B.2所 示 测量点之间的距离为0.5cem1cm. 注1:合因子可采用窄带评估,例如在工作频率范围内评估 注2:宜使用小型传感器,例如,采用5.4规定的传感器,其测量面积为3cm B( (r,=X =0.l (B.2 =0 ;( 式中 B(r =X) -距离高场强区起点X处的磁感应强度; -高场强区起点的磁感应强度 B(= v- rcm 图B.1高场强区 18
GB/39640一2020 0.1xB rwcm 图B.2磁感应强度的梯度和积分G b)步骤2;确定等效线圈 用步骤1得到的测量结果来确定等效线圈的半径,其由类似积分G求得 为了进一步计算,假设 该线圈距离高场强区l.,且线圈对应器具内磁场源的位置(见图B.3). r=X ycm lao mm rwnl mm 线圈 图B.3等效线圈位置 归一化测量得出的磁感应强度,对其积分得到单值G,之后可以用G来确定等效线圈的半径r 见表B,1) 线性插人法可以得到r的其他值,r不应超过l. leoil 注1，对于小型器具,磁场源假设为器具的中心 对于较大的设备,每个磁场源的位置通过检查器具来确定 注2:该程序仅适用于集中的磁场源 从高场强区B到0.1Bm的场分布应为连续的 G由公式(B.3)计算 B(r G(rol,IO -dr0 (B.3 B(r =0 式中: 对归一化测量得出的磁感应强度积分的单值， G(r,I 在高场强区周围的切向平面上的测量距离; ro 距离高场强区起点r厂处的磁感应强度 B(r0 高场强区起点的磁感应强度 B(r，=0 19
GB/T39640一2020 表B.1不同线圈G的值 线圈半径r 距离Ial1 mm nmmm 70 100 10 20 30 50 10 0.01354 15 0.01562 20 0.01848 0.02703 25 0,02168 0.,02880 30 0,02511 0.,03117 0.04051 0.02861 0.04217 35 0.03390 40 0.0322 0.03689 0.04429 50 0.03955 0.04334 0.04941 0.06750 70 0.05448 0,05718 0.06164 0.07535 0.09444 100 0.07711 0.07905 0.08219 0.09213 0.10644 0.13493 200 0.15317 0.15415 0,1l5573 0,16085 0,l6845 0.18420 300 0.25054 0,22953 0.23012 0,23119 0,23461 0.23971 注为了得到涵盖最不利情况的线圈,应选择给定值G的最小线圈半径 测量结果 B 绒圈 0.1×Bm0 rcm 图B.4磁感应强度的梯度和线圈 步骤3,确定系数人 c 线圈半径r用来确定当等效磁场源(线圈)和人体相距厂时的系数k(r，r，f,a),见公式 (B.5) 厂由公式(B.4)计算 B.4 r”=r1十leoil 式中: 等效磁场源(线圈)和人体的距离 测量距离(见3.1.5); r 20
GB/39640一2020 -等效线圈到表面的内部距离 leol 相加时应采用相同的单位 ma(r,rel,o k(r,rl,f,o) B.5 Bm.就ner(r,rel,Amemm 式中: -等效磁场源(线圈)和人体相距r时的系数; k(r,rolf,o 人体最大电流密度; 最大磁感应强度; Bwa ,nor(r,rcol,Ankon 传感器的测量面积 系数与频率有关,与从线圈到人体的距离r有关,与人体匀质模型的电导率o有关,与传感器的尺 寸有关 可以通过重新调整参考值来补偿相关频率,而不是采用重新调整基本限制的方法(见步骤4) 对于非均匀场,由于最高场强值出现在人体的表面,口的值为0.1S/m 以下计算结果是基于这些 采用5.4规定的参考传感器所得出的值 表B.2列出了人体全身系数人的值 表B.2对于人体全身,系数k在50Hz上的值 半径ra 距离" mmm cm 50 20 30 100 10 70 21.354 15.326 8.929 5,060 3,760 3.523 4.172 3,.937 3.696 3.180 2.858 2.546 10 2.791 2.735 2.696 2.660 2.534 2.411 20 2.456 2.374 2.369 2.404 2.398 2.488 30 2.801 2.735 2.714 2.778 2.687 2.744 3.070 2.969 3.042 2.865 2.916 40 2.933 50 3.271 3.137 3.086 3.251 2.989 3.040 60 3.437 3.271 3.206 3.429 3.079 3.134 70 3.588 3,388 3.311 3.595 3,156 3.216 100 3.940 3.659 3.601 4.,022 3.570 3.604 注1 系数人是通过将线圈作为磁场源以及使用按D.2规定的适当人体数值模型来确定的 它仅适用于磁场源 的近场区域,不适用于均匀场 注2:如果半径r的尺寸大于距离r,则不适用于附录B 对于其他频率/和电导率 上的系数k,可以从表B.2的值通过公式(B.6)计算得出 (B.6 人”(r,rm 0瓦”ISm 式中 由其他频率和电导率口计算得出的系数 人”(r,rl 频率; 人体匀质模型的电导率 人体全身系数 21
GB/T39640一2020 d)步骤4;计算耦合因子 利用重新调整的系数k可以求出耦合因子a.(r),见公式(B.7): B(f k(r,rel,f,o BRL a.(r,ra,f,a)=k(r,ra,f,a) B.7) EM万 J跟( 式中 根据重新调整的系数求出的樵合因子; a.(r,r,f,a k(r, -等效磁场源(线圈)和人体相距”时的系数 ,ral,/,o 人体匀质模型的电导率; B贼 频率线的磁感应强度的参考值 -频率线f的电流密度的基本限值 JRf E() 频率线f的内部电场强度的基本限值 注1;E眼符合IEEE标准中的基本限制 注28Hz800H2和1kHz100kHz的Bn()/Jx()与1/成正E比,因此在这些频率范围内a.()与频率无关 在按5.5.2和5.5.3测量的情况下,采用等效频率fe 因此如公式(B.8)所示计算耦合因子 a.f): k(r,ral,fco,o)Bw(fo BL./ ( B.8 a.(r,ral,fo,o)=k(rrl,fo,o) (fo Eg(fo 式中: a.(r,ral,fo,o) fo处根据重新调整的系数求出的耦合因子; (r fe处等效磁场源(线圈)和人体相距”时的系数 ,reollf,o 人体匀质模型的电导率 B.(fco fo处的磁感应强度的参考值; f.处的电流密度的基本限值 Jk(fco f 处的内部电场强度的基本限值 E(fco 注3:耦合因子a.(r1)可以从图B.5采用公式(B.4)得出 当f=50Hz,人体全身电导率口=0.1s/m,线圈半径r=10mm,距离r=50cm时,采用Ic NIRP,如下所示重新调整 a.(尸=50em,r=10mm1，f=50Hz,口=0.1S/m B.=50H2 =k(r=50cm,ro=10mm,f=50Hz,o=0.1S/m =50H2 1004T 3.271 =0.l1635 mA/m 当f=60Hz,躯干(其他人体组织)电导率口=0.1S/m,线圈半径r =10mm,距离r=50cm,且 rol= 应用IEEE标准的限值时,如下所示计算稠合因子 =50d 10 =60Hz,厅=0.1S/m a.(r" cm,rei= mm， =50 mm,r=10mm,f=50Hz,=0.1s/m) Ba(f=60Hz k(r= 0.1S/m 50H2”E眼=6Ha O 3.271(A/m'/T60Hz 0.904mmT =0.0506 0.1S/m 50Hlz0.701V/m B.2耦合因子的图形化评估 耦合因子可以从图B.5得出 该方法给出取决于等效线圈半径(r.)的耦合因子的值 22
GB/39640一2020 1.2 r=10mm 1.0 r=20mm r一30mm 0.8 ra=50mm -70mm reol 0.6 =100mm r 0.4 0.2 0.0 2r S0 RO 100 距离r/cm 三 图B.5当人体全身电导率o=0.1s/m,A. =100cm时的 Mnwr 耦合因子ae(r)用ICNIRP限值重新调整) 距离r=ri十la.叫,其中r是表A.1规定的测量距离 23
GB/T39640一2020 附 录 C 资料性附录) 曝露限值2 C.1ICNIRP导则切中的曝露限值 在ICNIRP导则中的曝露限值见表C.1和表C.2 表C.1对于一般公众曝露于频率不超过10GHz的时变电场和磁场的基本限制 头部和躯干的电流密度 人体全身的电磁波吸 局部化电磁波吸收比值 局部化电磁波吸 频率范围 有效值 收比值 收比值四肢 头部和躯干 w/kg w/kk w/kg mAm” e Hz 1Hz4H2 8/ Hz1kH2 1kHz100kHz /500 0.08 100kHz~10MHz /500 0MHz~10GHz 0.,08 注:是频率,单位为Hz 表c.2对于一般公众曝露于时变电场和磁场的参考值(不受干扰的有效值 电场强度 磁场强度 磁感应强度 等效平面波功率密度S 频率范围 V/m A/nm T w/m" 4Xl0" Hz 3.2×10" Hz8Hz 10000 3.2×10' 4×10'/ Hz25Hz 10000 4000/f 5000/1 0,025kHz0,8kHz 250/ 4/f 5/ 0.8kHz3kHz 250 6.25 3kHHz150kHz 87 6,25 a.15MHz1MHz 87 0.73/ 0.92/ 1MHHz~10MHz 87/fl 0.73/ 0.92/1 10MHz400MHz 0,073 0.092 28 400MHz~2000MHz 1375f" 0.0037f3 0.0046f f/200 2GHz300GHz 61 0.l6 0.20 l0 注:f如频率范围栏中所示 2) 本附录给出的现值仅为资料,并不全面 本标准的使用者有责任确保他们使用国家当局规定的当前版本的限值集 3 24
GB/39640一2020 C.2IEEE标准中的曝露限值 在IEEE标准中的曝露限值见表C.3和表C.4 表C.3对于一般公众曝露于频率不超过3kHz的电磁场,适用于人体各种部位的基本限制 E 曝露的人体组织 Hz V/m(有效值 20 5,.89×10 大脑 心脏 167 0.943 手,手腕,脚和脚踝 3350 2.1 其他人体组织 3350 0.701 表格解释如下 当< .时.E=E ;当> 时,E=E.(fl/f. 除了列出的限值外,头部和躯干曝露于频率10Hz以下的磁场应限制为在一般公众环境的峰值167nmT和在受 控环境中的500mT 表c.4对于一般公众曝露的磁场限值;头部和躯干的曝露 频率范围 B Hz mT(有效值 A/m(有效值 0.153 l18 9.39×10 0.153一20 18.1/ 1.44×10'7/ 20759 0.904 719 7593000 87 0 5.47× 3000100k 164 本表包含了3kHz以上频率范围的限值,与IEEE标准(IEEE,1991)3kHz以上频率范围保持一致 25

浅析家用电器电磁场相对于人体曝露的测量方法GB/T39640-2020

家用电器在正常使用过程中会产生电磁辐射。如果这些辐射超过一定限度，就可能对人体健康造成危害。因此，需要对家用电器产生的电磁场进行测量，并根据测量结果评估其对人体健康的影响。

GB/T39640-2020是一项涉及家用电器电磁场测量的标准，其中包括了电磁场测量方法、测量仪器和数据处理等方面。该标准规定了使用电磁场测量仪器对家用电器进行测量的流程和方法，以及对测量结果的分析和评估。

根据GB/T39640-2020标准，电磁场测量可分为静态和动态两种。静态测量是指在没有电器运行的情况下进行的测量，目的是确定环境中的背景电磁辐射水平。动态测量则是在电器运行时进行的测量，将测量得到的数据与静态数据进行比对，以评估电器产生的电磁辐射水平。

家用电器电磁场产生的主要原因是其内部的电器元件和线圈。在进行电磁场测量时，需要将测量仪器放置在电器附近，同时分别测量不同方向上的电磁场强度，并记录下相关数据。然后，通过数据处理和分析，可以得出电器产生的电磁辐射水平，并根据国家标准进行评估。

可以看出，GB/T39640-2020标准为电磁场测量提供了科学、规范的方法和流程。应用该标准可以有效地保护公众健康，同时也为生产企业提供了技术支持和指导，促进了家用电器行业的健康发展。

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