摘 要:人体工程学是20世纪40年代后期发展起来的,跨越不同学科和领域,应用多种学科的原理、方法和数据发展起来的一门新兴的边缘学科。
关键词:人体工程学;计量检测;电子计量仪器
中图分类号:TP
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2010)08-0301-01
1 人体工程学的含义
按照国际工效学会所下的定义,人体工程学是一门“研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素;研究人和机器及环境的相互作用;研究在工作中、家庭生活中怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的科学”。以确保人类与科技实现完整的协调,即达到设备和任务与人类的特征的统一。使人们能用人体工程学主动地、高效率地支配工作、生活环境。
2 人体工程学的构成
人体工程学的组成:人体工程学研究科技和工作环境与人类间的交互作用,涉及到比较基础的自然科学分为解剖学、生理学和心理学。人体工程学者运用这些科学以实现两个主要目标:人类潜能的挖掘和维护人类的健康与幸福。简言之,人体工程学必须在各方面做到“以人为本”,并且工作环境不应该降低人类的能力发挥。
第一、解剖学的作用首先要了解人体的基本数据,人体基础数据主要有下列三个方面,即有关人体构造、人体尺度以及人体的动作域等的有关数据。清楚的了解到这些数据后就可着手改善人与其所使用物间的身体“配合”。当考虑到人的身体尺寸各异时,获得良好的身体舒适感就绝非易事。人体测量学给出人在不同姿势下身体的各种尺寸数据,而生物力学研究肌肉和上肢的活动规律,确保人的工作姿势得当,从而避免用力浪费。另外,由于人有性别、年龄、人种的不同,因而人体的结构尺寸是有差别的。
第二、人体生理学的知识服务于两个主要的技术领域:劳动生理学强调身体的能量需求,制定了人体能承受的工作速率和强度的标准;环境生理学分析外界工作条件对人的影响,包括:热、噪音、震动和照明,即在制定工作计划或设计人的工作环境时要充分考虑到这些条件,从而为这些要素制定最合理的要求。
第三、心理学与人类的信息处理能力和决策能力密不可分。简言之,可以看作是满足人与其所使用物间认识上“配合”。相关的话题包括感官过程、理解、长期和短期记忆、决策和采取行动,其间包括一个组织心理学的明晰思路。
3 人体工程学在电子计量检测方面的应用
3.1 重要意义
由于电子科学技术的发展,电子技术的应用无所不及,因此电子仪器也广泛的应用在科学研究、工业生产、国防建设等各个方面,并在这些国民经济的重要行业、岗位中起到了不可替代的作用。但这些电子仪器在使用中,其操作的舒适性、可靠性是否符合人体工程,就可圈可点了,有些品牌的仪器制造商对电子仪器的设计制造投入了较大的精力经费进行研究,其生产的产品充分考虑了人体工程学,因此其产品就会让我们在检测中感到舒适、顺眼、顺手,就会提高我们使用电子仪器的效率,减少工作的差错;而另一些制造商对此关注少,我们就可能会感觉其产品没那么好用、别扭、心烦、效率低,造成操作困难,易使眼睛疲劳,以致给出错误的数据、结论,甚至严重危害到我们的科研、决策。
可以说,人体工程学在电子计量检测中影响范围广,是科学发展到今天人们追求完美的一次提升,具有很重要的意义。
3.2 电子计量仪器的检测与人体工程学结合的探讨
人体工程学能把人、人的环境与人们的生产、生活完整的协调起来,同样也可在我们的电子计量仪器检测活动中发挥重要作用,也就是说:以人为主体,运用人体计测、生理、心理计测等手段和方法,研究人体结构功能、心理、力学等方面与电子计量仪器检测活动之间的合理协调关系,以适合人的身心活动要求,取得最佳的使用效能,达到在检测活动中的高效、准确和舒适。
考虑人体工程学在电子计量仪器检测方面的应用要考虑两个方面的情况,一个是要考虑有适合电子计量仪器检测方面的外部因素,另一方面还要考虑仪器本身的内部因素。
3.2.1 仪器以外的考虑
(1)确定检测活动的空间范围
根据人体工程学中的有关计测数据,从人的尺度、动作域、心理空间以及人际交往的空间等,以确定空间范围。也就是说设置实验室或实验场地时要考虑计量仪器及辅助设备应放置得当,不要有空间的相互影响,并为仪器的周围留有活动空间和最小余地,使人在空间尺度方面方便操作、降低劳动强度、节约时间,且不宜疲劳、不感到约束、拘谨,从而能有较高的效率和质量。
(2)确定人体的室内物理环境的最佳参数
我们的计量检测活动通常在实验室进行(为方便叙述,暂不考虑室外情况),实验室内的物理环境主要有室内热环境、声环境、光环境、重力环境、辐射环境等,这些参数不仅要满足计量仪器及环境的使用,还要符合人体的需求,使人工作在其中感到安全、舒适,切不可影响人的工作,使人感到危险、压抑、烦躁。在设计实验室时有了符合上述要求的科学的参数后,在设计时就可能有正确的决策。就能较好的保证计量检测活动高效、顺利、平稳的开展。
(3)确定科学的室内视觉环境
人眼的视力、视野、光觉、色觉是视觉的要素,人体工程学通过计测得到的数据,对室内光照设计、室内色彩设计、视觉最佳区域等提供了科学的依据。
譬如,现场的照明条件要合适,光过强会使反光过大,无法识别判断数据、人眼过快疲劳或无法看清实验的情况;过弱则无法看清,也无法识别,更有甚者,造成误判,严重的影响到计量检测结果的准确。
3.2.2 仪器自身的考虑
(1)确定科学的视觉指标
人的视觉过程就是重要的感官过程,视觉通常是人们信息来源最主要的途径,然而,有的仪器往往设计不合理,使用者不能够清楚地看到电子仪器的工作区域(指针移动,图像变动,数据变化),发生眼睛疲劳从而降低工作效率。合理的考虑到人体的视觉特性,将能方便、快速、准确的发挥人类的信息处理能力和决策能力,人的视觉包含视野和视距,其中有:
①视野:人的视野是指眼球不动情况下能够看见的空间范围。人的最有效视野区为从眼球中心向上30°,向下40°,以鼻为中心左右各15～20°的范围内,且在人的视野中心区3°以内为最佳视觉区。同时,眼睛水平方向运动比上下方向运动快,且不易疲劳,对水平方向的比例和尺寸的估计比垂直方向更为准确。
因此,电子计量仪器显示的指针、数据、图像在设计制造时就要遵守这些原则。
②视距:视距范围是指人的眼睛观察操纵指示器的正常距离。一般认为700mm为最佳视距,过远和过近都会使人的辩认速度和准确性下降,最大视距为760mm,最小视距为300mm。
(2)确定科学的仪器参数
人眼具有视觉暂留特性(或称为惰性),即亮度在眼睛里的感受时间快,而消失时间慢。人眼的视觉暂留时间约为100ms;另人眼在观看电子计量仪表的信息时还受人的分辩力影响,人眼在中等亮度,中等对比度的分辨力为0.2mm。因此,在设计电子计量仪表的信息参数时,就要充分考虑到这些因素,以设计合理的数字、指针、图像的大小和闪烁频率。另外,由于人对颜色的知觉特点,在设计检测仪器的信号灯或标示时,作为警戒或不安全的最好用红色,引起注意的用黄色,表示正确运行的用绿色。
(3)确定科学的工作规划
根据人体工程学的理论,在进行计量检测活动规划时,不仅要考虑人体能承受的工作速率和强度的标准;要充分的考虑到人体的差异;还要考虑外界工作条件对人的影响,包括:热、噪音、震动和照明,即在制定工作计划或设计人的工作环境时要充分考虑到这些条件,从而为这些要素制定最合理的要求。
譬如:在做某一项检测计划时要统筹安排工作以满足人的要求,充分利用检测人员的差异,如身材、力量和处理信息的能力等方面。然后,围绕这些差异布置任务,并科学合理的规划好工作场所,设计或选择合适的仪器和工具,这样有助于提高效率、检测质量(数据的准确性)和工作满足度。如果忽略这些因素,造成的损失包括出错率高和身体疲劳,都将会导致不良的甚至是严重的情况发生。
由于社会的不断发展,人体工程学实际上已经被人们有意、无意或部分的应用在电子计量仪器检测活动中,但这还是远远不够的,离我们的要求还差很远,还有很多路要走,还需要我们不断的深入探索和开拓。
参考文献
[1]施昌彦主编.现代计量学概论[M].北京:中国计量出版社.