人體工程學(xué)在電子計(jì)量儀器檢測應(yīng)用探討

摘 要:人體工程學(xué)是20世紀(jì)40年代后期發(fā)展起來的，跨越不同學(xué)科和領(lǐng)域，應(yīng)用多種學(xué)科的原理、方法和數(shù)據(jù)發(fā)展起來的一門新興的邊緣學(xué)科。

關(guān)鍵詞:人體工程學(xué);計(jì)量檢測;電子計(jì)量儀器

中圖分類號(hào):TP

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1672-3198(2010)08-0301-01

1 人體工程學(xué)的含義

按照國際工效學(xué)會(huì)所下的定義，人體工程學(xué)是一門“研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等方面的各種因素;研究人和機(jī)器及環(huán)境的相互作用;研究在工作中、家庭生活中怎樣統(tǒng)一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題的科學(xué)”。以確保人類與科技實(shí)現(xiàn)完整的協(xié)調(diào)，即達(dá)到設(shè)備和任務(wù)與人類的特征的統(tǒng)一。使人們能用人體工程學(xué)主動(dòng)地、高效率地支配工作、生活環(huán)境。

2 人體工程學(xué)的構(gòu)成

人體工程學(xué)的組成:人體工程學(xué)研究科技和工作環(huán)境與人類間的交互作用，涉及到比較基礎(chǔ)的自然科學(xué)分為解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)。人體工程學(xué)者運(yùn)用這些科學(xué)以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)主要目標(biāo):人類潛能的挖掘和維護(hù)人類的健康與幸福。簡言之，人體工程學(xué)必須在各方面做到“以人為本”，并且工作環(huán)境不應(yīng)該降低人類的能力發(fā)揮。

第一、解剖學(xué)的作用首先要了解人體的基本數(shù)據(jù)，人體基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要有下列三個(gè)方面，即有關(guān)人體構(gòu)造、人體尺度以及人體的動(dòng)作域等的有關(guān)數(shù)據(jù)。清楚的了解到這些數(shù)據(jù)后就可著手改善人與其所使用物間的身體“配合”。當(dāng)考慮到人的身體尺寸各異時(shí)，獲得良好的身體舒適感就絕非易事。人體測量學(xué)給出人在不同姿勢下身體的各種尺寸數(shù)據(jù)，而生物力學(xué)研究肌肉和上肢的活動(dòng)規(guī)律，確保人的工作姿勢得當(dāng)，從而避免用力浪費(fèi)。另外，由于人有性別、年齡、人種的不同，因而人體的結(jié)構(gòu)尺寸是有差別的。

第二、人體生理學(xué)的知識(shí)服務(wù)于兩個(gè)主要的技術(shù)領(lǐng)域:勞動(dòng)生理學(xué)強(qiáng)調(diào)身體的能量需求，制定了人體能承受的工作速率和強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn);環(huán)境生理學(xué)分析外界工作條件對(duì)人的影響，包括:熱、噪音、震動(dòng)和照明，即在制定工作計(jì)劃或設(shè)計(jì)人的工作環(huán)境時(shí)要充分考慮到這些條件，從而為這些要素制定最合理的要求。

第三、心理學(xué)與人類的信息處理能力和決策能力密不可分。簡言之，可以看作是滿足人與其所使用物間認(rèn)識(shí)上“配合”。相關(guān)的話題包括感官過程、理解、長期和短期記憶、決策和采取行動(dòng)，其間包括一個(gè)組織心理學(xué)的明晰思路。

3 人體工程學(xué)在電子計(jì)量檢測方面的應(yīng)用

3.1 重要意義

由于電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子技術(shù)的應(yīng)用無所不及，因此電子儀器也廣泛的應(yīng)用在科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)、國防建設(shè)等各個(gè)方面，并在這些國民經(jīng)濟(jì)的重要行業(yè)、崗位中起到了不可替代的作用。但這些電子儀器在使用中，其操作的舒適性、可靠性是否符合人體工程，就可圈可點(diǎn)了，有些品牌的儀器制造商對(duì)電子儀器的設(shè)計(jì)制造投入了較大的精力經(jīng)費(fèi)進(jìn)行研究，其生產(chǎn)的產(chǎn)品充分考慮了人體工程學(xué)，因此其產(chǎn)品就會(huì)讓我們?cè)跈z測中感到舒適、順眼、順手，就會(huì)提高我們使用電子儀器的效率，減少工作的差錯(cuò);而另一些制造商對(duì)此關(guān)注少，我們就可能會(huì)感覺其產(chǎn)品沒那么好用、別扭、心煩、效率低，造成操作困難，易使眼睛疲勞，以致給出錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)、結(jié)論，甚至嚴(yán)重危害到我們的科研、決策。

可以說，人體工程學(xué)在電子計(jì)量檢測中影響范圍廣，是科學(xué)發(fā)展到今天人們追求完美的一次提升，具有很重要的意義。

3.2 電子計(jì)量儀器的檢測與人體工程學(xué)結(jié)合的探討?yīng)?/p>

人體工程學(xué)能把人、人的環(huán)境與人們的生產(chǎn)、生活完整的協(xié)調(diào)起來，同樣也可在我們的電子計(jì)量儀器檢測活動(dòng)中發(fā)揮重要作用，也就是說:以人為主體，運(yùn)用人體計(jì)測、生理、心理計(jì)測等手段和方法，研究人體結(jié)構(gòu)功能、心理、力學(xué)等方面與電子計(jì)量儀器檢測活動(dòng)之間的合理協(xié)調(diào)關(guān)系，以適合人的身心活動(dòng)要求，取得最佳的使用效能，達(dá)到在檢測活動(dòng)中的高效、準(zhǔn)確和舒適。

考慮人體工程學(xué)在電子計(jì)量儀器檢測方面的應(yīng)用要考慮兩個(gè)方面的情況，一個(gè)是要考慮有適合電子計(jì)量儀器檢測方面的外部因素，另一方面還要考慮儀器本身的內(nèi)部因素。

3.2.1 儀器以外的考慮

(1)確定檢測活動(dòng)的空間范圍

根據(jù)人體工程學(xué)中的有關(guān)計(jì)測數(shù)據(jù)，從人的尺度、動(dòng)作域、心理空間以及人際交往的空間等，以確定空間范圍。也就是說設(shè)置實(shí)驗(yàn)室或?qū)嶒?yàn)場地時(shí)要考慮計(jì)量儀器及輔助設(shè)備應(yīng)放置得當(dāng)，不要有空間的相互影響，并為儀器的周圍留有活動(dòng)空間和最小余地，使人在空間尺度方面方便操作、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)約時(shí)間，且不宜疲勞、不感到約束、拘謹(jǐn)，從而能有較高的效率和質(zhì)量。

(2)確定人體的室內(nèi)物理環(huán)境的最佳參數(shù)

我們的計(jì)量檢測活動(dòng)通常在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行(為方便敘述，暫不考慮室外情況)，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的物理環(huán)境主要有室內(nèi)熱環(huán)境、聲環(huán)境、光環(huán)境、重力環(huán)境、輻射環(huán)境等，這些參數(shù)不僅要滿足計(jì)量儀器及環(huán)境的使用，還要符合人體的需求，使人工作在其中感到安全、舒適，切不可影響人的工作，使人感到危險(xiǎn)、壓抑、煩躁。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室時(shí)有了符合上述要求的科學(xué)的參數(shù)后，在設(shè)計(jì)時(shí)就可能有正確的決策。就能較好的保證計(jì)量檢測活動(dòng)高效、順利、平穩(wěn)的開展。

(3)確定科學(xué)的室內(nèi)視覺環(huán)境

人眼的視力、視野、光覺、色覺是視覺的要素，人體工程學(xué)通過計(jì)測得到的數(shù)據(jù)，對(duì)室內(nèi)光照設(shè)計(jì)、室內(nèi)色彩設(shè)計(jì)、視覺最佳區(qū)域等提供了科學(xué)的依據(jù)。

譬如，現(xiàn)場的照明條件要合適，光過強(qiáng)會(huì)使反光過大，無法識(shí)別判斷數(shù)據(jù)、人眼過快疲勞或無法看清實(shí)驗(yàn)的情況;過弱則無法看清，也無法識(shí)別，更有甚者，造成誤判，嚴(yán)重的影響到計(jì)量檢測結(jié)果的準(zhǔn)確。

3.2.2 儀器自身的考慮

(1)確定科學(xué)的視覺指標(biāo)

人的視覺過程就是重要的感官過程，視覺通常是人們信息來源最主要的途徑，然而，有的儀器往往設(shè)計(jì)不合理，使用者不能夠清楚地看到電子儀器的工作區(qū)域(指針移動(dòng)，圖像變動(dòng)，數(shù)據(jù)變化)，發(fā)生眼睛疲勞從而降低工作效率。合理的考慮到人體的視覺特性，將能方便、快速、準(zhǔn)確的發(fā)揮人類的信息處理能力和決策能力，人的視覺包含視野和視距，其中有:

①視野:人的視野是指眼球不動(dòng)情況下能夠看見的空間范圍。人的最有效視野區(qū)為從眼球中心向上30°，向下40°，以鼻為中心左右各15～20°的范圍內(nèi)，且在人的視野中心區(qū)3°以內(nèi)為最佳視覺區(qū)。同時(shí)，眼睛水平方向運(yùn)動(dòng)比上下方向運(yùn)動(dòng)快，且不易疲勞，對(duì)水平方向的比例和尺寸的估計(jì)比垂直方向更為準(zhǔn)確。

因此，電子計(jì)量儀器顯示的指針、數(shù)據(jù)、圖像在設(shè)計(jì)制造時(shí)就要遵守這些原則。

②視距:視距范圍是指人的眼睛觀察操縱指示器的正常距離。一般認(rèn)為700mm為最佳視距，過遠(yuǎn)和過近都會(huì)使人的辯認(rèn)速度和準(zhǔn)確性下降，最大視距為760mm，最小視距為300mm。

(2)確定科學(xué)的儀器參數(shù)

人眼具有視覺暫留特性(或稱為惰性)，即亮度在眼睛里的感受時(shí)間快，而消失時(shí)間慢。人眼的視覺暫留時(shí)間約為100ms;另人眼在觀看電子計(jì)量儀表的信息時(shí)還受人的分辯力影響，人眼在中等亮度，中等對(duì)比度的分辨力為0.2mm。因此，在設(shè)計(jì)電子計(jì)量儀表的信息參數(shù)時(shí)，就要充分考慮到這些因素，以設(shè)計(jì)合理的數(shù)字、指針、圖像的大小和閃爍頻率。另外，由于人對(duì)顏色的知覺特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)檢測儀器的信號(hào)燈或標(biāo)示時(shí)，作為警戒或不安全的最好用紅色，引起注意的用黃色，表示正確運(yùn)行的用綠色。

(3)確定科學(xué)的工作規(guī)劃

根據(jù)人體工程學(xué)的理論，在進(jìn)行計(jì)量檢測活動(dòng)規(guī)劃時(shí)，不僅要考慮人體能承受的工作速率和強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn);要充分的考慮到人體的差異;還要考慮外界工作條件對(duì)人的影響，包括:熱、噪音、震動(dòng)和照明，即在制定工作計(jì)劃或設(shè)計(jì)人的工作環(huán)境時(shí)要充分考慮到這些條件，從而為這些要素制定最合理的要求。

譬如:在做某一項(xiàng)檢測計(jì)劃時(shí)要統(tǒng)籌安排工作以滿足人的要求，充分利用檢測人員的差異，如身材、力量和處理信息的能力等方面。然后，圍繞這些差異布置任務(wù)，并科學(xué)合理的規(guī)劃好工作場所，設(shè)計(jì)或選擇合適的儀器和工具，這樣有助于提高效率、檢測質(zhì)量(數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性)和工作滿足度。如果忽略這些因素，造成的損失包括出錯(cuò)率高和身體疲勞，都將會(huì)導(dǎo)致不良的甚至是嚴(yán)重的情況發(fā)生。

由于社會(huì)的不斷發(fā)展，人體工程學(xué)實(shí)際上已經(jīng)被人們有意、無意或部分的應(yīng)用在電子計(jì)量儀器檢測活動(dòng)中，但這還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，離我們的要求還差很遠(yuǎn)，還有很多路要走，還需要我們不斷的深入探索和開拓。

參考文獻(xiàn)

[1]施昌彥主編.現(xiàn)代計(jì)量學(xué)概論[M].北京:中國計(jì)量出版社.