智能坐便器對人體電磁輻射的安全評估

葉益陽 陶嘉威 翁曉偉

（臺州市產品質量安全檢測研究院 臺州 318000）

引言

電磁輻射是能量以電磁波形式由源發射到空間的現象，是由變化的電場和變化的磁場相互作用而產生的一種能量流。電磁輻射在生活中是無處不在的，各種電子電氣產品給人類帶來了方便，也無時無刻不產生著電磁輻射。隨著電子技術的持續突破并應用，也不斷拉高了許多頻段的電磁輻射暴露水平。越來越多的科學家通過深入研究發現，電磁輻射對于人類的身體健康有著深刻影響，身處輻射強度較大的環境或離輻射源太近，都會傷害到人體健康，電磁輻射已被聯合國人類環境大會列入必須控制的造成公害的主要污染物之一[1]。

智能坐便器區別于傳統的陶瓷潔具，將智能化技術運用到坐便器產品中，具備更加高效強大的功能。智能坐便器大幅度地提升了如廁的便捷性和舒適度，也有利于人體健康與社會環保，

是不可或缺的智能家居產品，并成為了未來坐便器行業的發展趨勢。由于智能坐便器是每人每天都會頻繁使用且親密接觸的智能化產品，關系到使用人員的身體健康，針對智能坐便器電磁輻射相關問題的研究，越來越得到廣泛的重視。開展有關智能坐便器電磁輻射安全評估的研究，可以進一步明確智能坐便器使用人員的暴露影響，進而為智能坐便器的電磁輻射安全防護提供參考依據，具有十分重要的現實意義。

1 研究現狀

國際非電離輻射防護委員會（ICNIRP）的研究表明，兒童患白血病的概率會因電磁輻射而增加，人體的健康也因此受到深層次的影響，主要集中在視覺系統、神經系統和生殖系統的生長發育上。為了規范人體承受電磁輻射能力的上限，ICNIRP 公布了電磁輻射的暴露限值，即只要人體接觸的電磁輻射水平低于限值就不會損害自身的健康[2]。

為保護處于電磁輻射中的人體健康，將其對人體的傷害降到最低，國際電工委員會（IEC）針對各種電子電氣產品的電磁輻射影響，并基于ICNIRP 的指導原則和暴露限值，發布了一系列的相關標準，規定了人體電磁輻射的暴露限值和測量方法的實施指南。對于不同類別的電子電氣產品，對應的相關標準會有所不同，現行的電磁輻射相關標準如表1所示。

表1 現行的電磁輻射相關標準

表2 智能坐便器電磁輻射檢測結果

IEC 62233 規定了家用和類似器具周圍電場強度和磁感應強度的評估方法，器具包括家用電器、電動工具和電動玩具。智能坐便器作為家用電器，很明顯屬于該標準界定的范疇。IEC 62233 標準規定的測量方法適用的范圍為10 Hz ～400 kHz，器具在頻率范圍400 kHz 以上和10 Hz 以下的頻段上無需測試即視為符合[3]。

2 測量方法

IEC 62233 的電磁輻射測試分為電場測試和磁場測試。如果器具內部帶有電子電路或變壓器，并且工作電壓少于1 000 V，即可直接判定電場測試符合要求，智能坐便器也處于符合的行列，可以免于測試電場；至于磁場測試，其頻率范圍為10 Hz ～400 kHz，應將每個測量頻率范圍的加權結果進行疊加，從而判斷器具是否符合標準要求[4]。

測量在環境溫度為（20±5）℃的條件下進行，智能坐便器周圍的電磁輻射暴露值由磁感應強度B 來度量，磁感應強度的評估方法有簡化測試方法、線譜評估和時域評估，其中時域評估法是最普遍采用的。測量設備的噪聲值不應超過限值的5 %，背景噪聲應小于限值的5 %。

磁感應強度是對100 cm2區域內的每一個方向上進行測量所取的平均值，測量設備采用磁場傳感器，磁場傳感器的外直徑在13 cm 以內，由3 個互相垂直、測量面積為（100±5）cm2的同心線圈構成，同心線圈用于實現各向同性的實時響應。

磁場的分布直接影響了磁感應強度的大小，具體來說，器具運行條件、測量距離、傳感器位置等都左右著最終的測試結果，這些因素在標準里針對不同器具都做了相關規定。對于智能坐便器來說，關于運行條件，標準要求器具應在額定電壓、額定頻率以及正常使用條件下工作；關于測量距離，使用時與人體相關部位直接接觸的器具為0 cm；關于傳感器位置，標準要求直接接觸使用的器具，其接觸面要朝向使用者，并且作為固定式的大型器具，要在人體可觸及的各個表面進行測量[5]。

3 測量實例

依據標準要求，為測量智能坐便器工作時對人體電磁輻射的分布情況，磁場傳感器采用德國NARDA 公司的ELT-400 磁場暴露級別測試儀，ELT-400 用于精確測量磁感應強度，測量范圍最高可達80 mT，測量頻率為1 Hz ～400 kHz，使用100 cm2各向同性探頭，三軸模擬信號輸出[6]。

從標準所規定的測量距離來看，智能坐便器作為貼身使用的家電產品，一般是在用戶周圍使用，甚至直接和用戶接觸，實際測試時的采樣距離為0 cm。智能坐便器作為固定式器具，在前方的操作表面及人體可觸及的其他表面，以0 cm 的測量距離移動傳感器。

測量傳感器的位置模擬了用戶使用智能坐便器時，與智能坐便器各個表面的距離的普遍情況，采用圍繞器具進行多點測量的方案，如圖1所示，分別為緊貼智能坐便器邊緣上面、前面、后面、左面、右面0 cm 距離的位置。

圖1 智能坐便器測量位置示意圖

圖2 為某品牌的智能坐便器依據IEC 62233 進行電磁輻射測試的現場照片，該智能坐便器的額定電壓為220 V、電源頻率為50 Hz、額定功率為1 100 W。為保證結果的準確性，測試環境選用專用的電磁屏蔽室，智能坐便器的測量在連續運行的條件下進行，器具按正常使用方式放置。

圖2 智能坐便器電磁輻射測試

智能坐便器的工作狀態主要包括臀部清洗狀態、婦洗狀態和暖風干燥狀態，樣品的預運行時間不做規定，但是在測試之前，智能坐便器應在臀部清洗狀態、婦洗狀態和暖風干燥狀態下分別穩定運行一個周期，以確保其處于正常使用的典型工作條件。

需要注意的是，智能坐便器的控制器需要調節到最大進行測量。對于臀部清洗與婦洗狀態，在保持連續運行的同時，坐圈溫度設為最大檔，清洗力設為最大檔，清洗水溫設為最大檔，清洗流量設為最大檔；對于暖風干燥狀態，在保持連續運行的同時，坐圈溫度設為最大檔，暖風溫度設為最大檔。

按照選擇的測量位置，樣品分別在臀部清洗狀態、婦洗狀態和暖風干燥狀態下依次測量，選取最大測量值與限值進行比較，檢測數據如表2所示。

由表2 可知，該智能坐便器處于各種工作狀態下的所有測量位置，其電磁輻射暴露值均遠遠小于頻率為50 Hz 下磁感應強度參考值0.1 mT，完全符合IEC 62233標準的規定，不會對使用者的身體健康造成傷害。

4 結語

人們對自身健康的關注度日益增強，智能坐便器作為大眾日常生活中廣泛接觸并規?；褂玫募译姰a品，其對人體的電磁輻射問題也顯得異常突出。在智能坐便器投入市場之前，通過現行的標準測試方法進行嚴格的測試，并依據測試結果實現科學的評估，同時針對產生的問題采取適當措施，全面防范由智能坐便器的電磁輻射引起的風險因子。