人體工程學在電子計量儀器檢測應用探討

摘 要:人體工程學是20世紀40年代后期發展起來的，跨越不同學科和領域，應用多種學科的原理、方法和數據發展起來的一門新興的邊緣學科。

關鍵詞:人體工程學;計量檢測;電子計量儀器

中圖分類號:TP

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)08-0301-01

1 人體工程學的含義

按照國際工效學會所下的定義，人體工程學是一門“研究人在某種工作環境中的解剖學、生理學和心理學等方面的各種因素;研究人和機器及環境的相互作用;研究在工作中、家庭生活中怎樣統一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題的科學”。以確保人類與科技實現完整的協調，即達到設備和任務與人類的特征的統一。使人們能用人體工程學主動地、高效率地支配工作、生活環境。

2 人體工程學的構成

人體工程學的組成:人體工程學研究科技和工作環境與人類間的交互作用，涉及到比較基礎的自然科學分為解剖學、生理學和心理學。人體工程學者運用這些科學以實現兩個主要目標:人類潛能的挖掘和維護人類的健康與幸福。簡言之，人體工程學必須在各方面做到“以人為本”，并且工作環境不應該降低人類的能力發揮。

第一、解剖學的作用首先要了解人體的基本數據，人體基礎數據主要有下列三個方面，即有關人體構造、人體尺度以及人體的動作域等的有關數據。清楚的了解到這些數據后就可著手改善人與其所使用物間的身體“配合”。當考慮到人的身體尺寸各異時，獲得良好的身體舒適感就絕非易事。人體測量學給出人在不同姿勢下身體的各種尺寸數據，而生物力學研究肌肉和上肢的活動規律，確保人的工作姿勢得當，從而避免用力浪費。另外，由于人有性別、年齡、人種的不同，因而人體的結構尺寸是有差別的。

第二、人體生理學的知識服務于兩個主要的技術領域:勞動生理學強調身體的能量需求，制定了人體能承受的工作速率和強度的標準;環境生理學分析外界工作條件對人的影響，包括:熱、噪音、震動和照明，即在制定工作計劃或設計人的工作環境時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識上“配合”。相關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，其間包括一個組織心理學的明晰思路。

3 人體工程學在電子計量檢測方面的應用

3.1 重要意義

由于電子科學技術的發展，電子技術的應用無所不及，因此電子儀器也廣泛的應用在科學研究、工業生產、國防建設等各個方面，并在這些國民經濟的重要行業、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，就可圈可點了，有些品牌的儀器制造商對電子儀器的設計制造投入了較大的精力經費進行研究，其生產的產品充分考慮了人體工程學，因此其產品就會讓我們在檢測中感到舒適、順眼、順手，就會提高我們使用電子儀器的效率，減少工作的差錯;而另一些制造商對此關注少，我們就可能會感覺其產品沒那么好用、別扭、心煩、效率低，造成操作困難，易使眼睛疲勞，以致給出錯誤的數據、結論，甚至嚴重危害到我們的科研、決策。

可以說，人體工程學在電子計量檢測中影響范圍廣，是科學發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 電子計量儀器的檢測與人體工程學結合的探討

人體工程學能把人、人的環境與人們的生產、生活完整的協調起來，同樣也可在我們的電子計量儀器檢測活動中發揮重要作用，也就是說:以人為主體，運用人體計測、生理、心理計測等手段和方法，研究人體結構功能、心理、力學等方面與電子計量儀器檢測活動之間的合理協調關系，以適合人的身心活動要求，取得最佳的使用效能，達到在檢測活動中的高效、準確和舒適。

考慮人體工程學在電子計量儀器檢測方面的應用要考慮兩個方面的情況，一個是要考慮有適合電子計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部因素。

3.2.1 儀器以外的考慮

(1)確定檢測活動的空間范圍

根據人體工程學中的有關計測數據，從人的尺度、動作域、心理空間以及人際交往的空間等，以確定空間范圍。也就是說設置實驗室或實驗場地時要考慮計量儀器及輔助設備應放置得當，不要有空間的相互影響，并為儀器的周圍留有活動空間和最小余地，使人在空間尺度方面方便操作、降低勞動強度、節約時間，且不宜疲勞、不感到約束、拘謹，從而能有較高的效率和質量。

(2)確定人體的室內物理環境的最佳參數

我們的計量檢測活動通常在實驗室進行(為方便敘述，暫不考慮室外情況)，實驗室內的物理環境主要有室內熱環境、聲環境、光環境、重力環境、輻射環境等，這些參數不僅要滿足計量儀器及環境的使用，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、壓抑、煩躁。在設計實驗室時有了符合上述要求的科學的參數后，在設計時就可能有正確的決策。就能較好的保證計量檢測活動高效、順利、平穩的開展。

(3)確定科學的室內視覺環境

人眼的視力、視野、光覺、色覺是視覺的要素，人體工程學通過計測得到的數據，對室內光照設計、室內色彩設計、視覺最佳區域等提供了科學的依據。

譬如，現場的照明條件要合適，光過強會使反光過大，無法識別判斷數據、人眼過快疲勞或無法看清實驗的情況;過弱則無法看清，也無法識別，更有甚者，造成誤判，嚴重的影響到計量檢測結果的準確。

3.2.2 儀器自身的考慮

(1)確定科學的視覺指標

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，有的儀器往往設計不合理，使用者不能夠清楚地看到電子儀器的工作區域(指針移動，圖像變動，數據變化)，發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、準確的發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情況下能夠看見的空間范圍。人的最有效視野區為從眼球中心向上30°，向下40°，以鼻為中心左右各15～20°的范圍內，且在人的視野中心區3°以內為最佳視覺區。同時，眼睛水平方向運動比上下方向運動快，且不易疲勞，對水平方向的比例和尺寸的估計比垂直方向更為準確。

因此，電子計量儀器顯示的指針、數據、圖像在設計制造時就要遵守這些原則。

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。一般認為700mm為最佳視距，過遠和過近都會使人的辯認速度和準確性下降，最大視距為760mm，最小視距為300mm。

(2)確定科學的儀器參數

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間快，而消失時間慢。人眼的視覺暫留時間約為100ms;另人眼在觀看電子計量儀表的信息時還受人的分辯力影響，人眼在中等亮度，中等對比度的分辨力為0.2mm。因此，在設計電子計量儀表的信息參數時，就要充分考慮到這些因素，以設計合理的數字、指針、圖像的大小和閃爍頻率。另外，由于人對顏色的知覺特點，在設計檢測儀器的信號燈或標示時，作為警戒或不安全的最好用紅色，引起注意的用黃色，表示正確運行的用綠色。

(3)確定科學的工作規劃

根據人體工程學的理論，在進行計量檢測活動規劃時，不僅要考慮人體能承受的工作速率和強度的標準;要充分的考慮到人體的差異;還要考慮外界工作條件對人的影響，包括:熱、噪音、震動和照明，即在制定工作計劃或設計人的工作環境時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:在做某一項檢測計劃時要統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，并科學合理的規劃好工作場所，設計或選擇合適的儀器和工具，這樣有助于提高效率、檢測質量(數據的準確性)和工作滿足度。如果忽略這些因素，造成的損失包括出錯率高和身體疲勞，都將會導致不良的甚至是嚴重的情況發生。

由于社會的不斷發展，人體工程學實際上已經被人們有意、無意或部分的應用在電子計量儀器檢測活動中，但這還是遠遠不夠的，離我們的要求還差很遠，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

[1]施昌彥主編.現代計量學概論[M].北京:中國計量出版社.