105068 Tutkimus

Kehotärinän mittaamiseen ja analysointiin liittyvien menetelmien kehittäminen jatkuvaan henkilökohtaiseen altistusseurantaan

Työkoneiden aiheuttama tärinä kuljettajaan on vielä nykyäänkin liian suuri. EU-direktiivin raja-arvot asettavat tiukat vaatimukset työntekijöihin kohdistuvalle tärinälle. Direktiivin edellyttämä lainsäädäntö tulee jäsenmaissa voimaan vuonna 2005 heinäkuussa. Aikaisemmassa projektissa saatujen tulosten perusteella näyttää siltä, että työkoneiden tärinäarvoja tai työntekijän tärinäaltistusta on erittäin vaikea arvioida aikaisempien lyhytaikaisten mittausten tai valmistajan tietojen perusteella. Tämän vuoksi on monissa tapauksissa käytännössä pakko tehdä mittaukset todellisissa työoloissa. Nykyinen mittausmenetelmä ei tue pitkäaikaisia henkilökohtaisia mittauksia samoin kuin eivät nykyiset kaupalliset laitteistotkaan. Henkilökohtaisen tärinän altistusmittauksen edut ovat kuitenkin merkittäviä, koska ne mahdollistavat tärinän vaikutusten tutkimisen ja terveyden seurannan. Projektin tavoitteena on tutkia ja parantaa uudentyyppisen mittauslaitteiston avulla kehotärinän mittaamiseen ja analysointiin liittyviä menetelmiä henkilökohtaisen altistusseurannan mahdollistamiseksi. Projektissa selvitetään käytännön mittauksilla sekä tieteellisellä tutkimuksella, millä tavoin direktiivin seuraukset voidaan minimoida sekä miten työntekijän altistuksen seurantaa voidaan helpottaa työpaikoilla.

Hankkeen vastuuhenkilö
Heikki Ailisto

Aineistoa Materials-välilehdellä.

LYHYTAIKAINEN TÄRINÄTASON MITTAAMINEN ANTAA VIRHEELLISEN KUVAN TÄRINÄALTISTUMISESTA

18.4.2007

Kehotärinän vaikutuksia ihmisen terveyteen ei vielä tiedetä. Tutkija Ykä Marjasen johtaman hankkeen tavoitteena oli tutkia sitä, miten tärinätasot vaihtelevat samoissa työoloissa eri päivinä ja mikä merkitys on tärinän vaikutusten arvioinnissa. Hankkeen aikana kehitettiin mittaus- ja analysointimenetelmä sekä mittauslaitteisto, jolla voidaan automaattisesti monitoroida ja analysoida kehotärinän altistustasoja sekä altistusaikoja langattomasti. Työsuojelurahasto tuki hanketta.

Analysoinnin reaaliaikaisuuden ja automaattisuuden ansiosta voidaan seurata jatkuvasti useita satoja työntekijöitä. Tallentamalla työkone- ja työntekijäkohtaiset tärinähistoriat voidaan ennaltaehkäistä ongelmien syntyä. Nykyisin myytävien tärinän analysointi- ja mittauslaitteiden hankinta ja käyttö on hankalaa ja kallista ja edellyttää usein konsultin käyttöä. Nyt kehitetty automaattinen mittalaite on myös pk-yritysten hankittavissa. Menetelmän ja laitteiston avulla voidaan vähin kustannuksin mitata ja analysoida EU-direktiivin mukainen ihmisen henkilökohtainen tärinäannos liikkuvassa työkoneessa tai ajoneuvossa.

Projektissa kerättiin usean sadan päivän ajan mittaustietoa ja näiden analysointi paljasti, että tärinätaso ja altistusajat vaihtelevat merkittävästi eri päivinä, joten yleensä käytetyt lyhytaikaiset mittaukset voivat johtaa ratkaisevalla tavalla virheellisiin johtopäätöksiin. Tulokset osoittivat, että tärinäalttiusaika on harvoin kahdeksaa tuntia tai sen yli. Näin keskimäärin työpäivään skaalattu tärinätaso ei pääsääntöisesti ylittänyt lainsäädännön määrittelemää päivittäistä raja-arvoa. Suurin osa mittauksista kuitenkin ylitti lainsäädännön toiminta-arvon, joka velvoittaa tärinätasojen vähentämiseen.

Tärinäaltistusta mitataan vanhentuneilla menetelmillä


Tärinälle altistuminen voi aiheuttaa terveydellisiä ongelmia kuten alaselän kipua. Tärinästä aiheutuva epämukavuus heikentää myös työtehtäviin keskittymistä. Tärinälle altistuvissa työtehtävissä työskentelevillä on todettu vertailuryhmiä enemmän tuki- ja liikuntaelinten sairauksia. Tärinää aiheuttavien koneiden ja laitteiden määrä työelämässä kasvaa, joten tärinälle altistuvien työntekijöiden määrä lisääntyy. Teknisistä ratkaisuista huolimatta tärinätasot eivät ole laskeneet. Tämä johtuu siitä, että tuotantotehokkuudet ovat kasvaneet.

Tärinäaltistuksen määrään vaikuttavat monet eri tekijät, kuten renkaat, istuin, nopeus ja maasto. Koska nämä muuttujat vaihtelevat satunnaisesti, lyhytaikaisten mittausten tulokset kuvaavat enemmän työympäristön potentiaalista tärinäpäästöä tilastollisesti kuin yksittäisen henkilön tärinäaltistumista.

Keho- ja käsitärinää mitataan ja analysoidaan standardeilla, joiden perusteet ovat 1970-luvulta. Vaikka standardeja on uudistettu myös 1990-luvulla, laitteistomäärittelyt ja niiden tarjoamat mittaus- ja analysointimenetelmät ovat nykyisin osittain vanhentuneita. Nykyinen mittausmenetelmä ei tue pitkäaikaisia henkilökohtaisia mittauksia samoin kuin eivät nykyiset kaupalliset laitteistotkaan. Nykyisillä menetelmillä on käytännössä mahdotonta todeta henkilötasolla, onko tärinäaltistuminen aiheuttanut suoraan tai epäsuorasti selkä- tai niskakivun.

Tavoitteena oli luoda helposti käytettävä työkalu


Projektin tavoitteena oli kehittää kehotärinän mittaamiseen ja analysointiin liittyvä menetelmä, jossa käytetään VTT:n kehittämää mittauslaitetta henkilökohtaisen tärinäaltistumisen mittaamiseksi. Hankkeessa kehitettiin VTT:n mittalaitetta edelleen muun työn rinnalla.

Jokaiselle hankkeessa mukana olleelle yritykselle laadittiin oma mittaussuunnitelma, jonka tavoitteena oli löytää tärinän kannalta kriittisimmät työvaiheet sekä mahdollisesti myös ne työntekijät, joilla on taipumus selkäkipuihin. Prosessissa hyödynnettiin aikaisemman TÄRY-projektin kokemusta käytännön mittauksista.

Mittausten ja menetelmätutkimuksen tulosten perusteella suunniteltiin konsepti, joka mahdollistaa automaattisen jatkuvan mittauksen ja analysoinnin. Konsepti perustuu siihen, että laite tunnistaa mittauksista syntyneestä tiedosta tiettyjä ominaisuuksia, kuten päivittäisen raja-arvon ylityksen ja iskut. Näiden perusteella voidaan luoda työkalu, jota asiaan perehtymätön työnantajakin voi käyttää.

Menetelminä käytettiin standardin määrittelemiä laskukaavoja. EU-direktiivi määrittää raja-arvot kahdeksan tunnin työpäivään mitoitettuna, jonka perusteella mittaukset suoritetaan. Direktiivin määrittämä raja-arvo kahdeksan tunnin päivittäiselle altistumiselle on 1,15 m/s2 ja toiminta-arvo 0,5 m/s2, joka muun muassa velvoittaa työnantajaa seuraamaan tärinän tasoa säännöllisesti. EU-direktiivi viittaa analysointimenetelmissä kehotärinän osalta ISO 2631-1 (1997) standardiin. Kyseinen standardi sisältää lasku- ja suodatuskaavat tärinän analysointiin.

Toimittaja
Camilla Reinboth

Aineistoa Materials-välilehdellä.

Development of Measurement and Analysis Methods for Continuous Personal Monitoring of Whole-Body Vibration Exposure

1.8.2007

Exposure to vibration can cause health problems, such as low back pain. In addition, vibration exposure can cause discomfort, which impairs work performance. Operators of mobile machinery have generally more back and neck problems than people who are not exposed to vibration daily. It is therefore important to evaluate, understand and minimise vibration exposure.

A project was carried out to develop a method and equipment for measurement and analysis of personal long-term whole-body vibration exposure. An additional aim was to investigate the day-to-day variation in vibration levels of different machines in various work environments. The final objective was to produce a methodology which would help in determining the role of vibration exposure in back pain.

A measurement and analysis method and equipment were developed allowing vibration exposure to be monitored automatically and wirelessly. By this method, potentially hundreds or even thousands of mobile machines and operators can be monitored automatically in real time.

The measurements showed that there is significant variability in vibration level from day to day. This means that short-term measurements can lead to incorrect conclusions. Although the official eight-hour exposure limit value was rarely exceeded, most of the measurements were higher than the action limit provided by the EU Vibration Directive.

Translated and edited by
Esko Meriluoto

Project-related materials can be found under the Materials tab.

Hanketiedot

  • HakijaVTT
  • ToteuttajaVTT Elektroniikka
  • Lisätietoja
  • Heikki Ailisto
    020 722 2233
  • Toteutusaika
  • 1.5.2005 - 1.6.2006
  • Työsuojelurahaston päätös
  • 11.4.2005
    50 000 euroa
  • Kokonaiskustannukset
  • 125 000 euroa
  • Tulokset valmistuneet 13.2.2007

Aiheluokitus