W codziennej dobrej praktyce warsztatowej wykonywania prac antykorozyjnych jest określenie wilgotności względnej celem zweryfikowania występowania poprawnych warunków do aplikacji farby i jej utwardzania. W dalszej części omówiono podstawowe zagadnienia dotyczące sposobu pomiaru podstawowych parametrów w czasie nakładania powłok i czasu niezbędnego do utwardzenia powłok.
Z różnych rodzajów przyrządów do pomiaru temperatury, w praktyce najczęściej maja zastosowanie: Termometry działające na zasadzie rozszerzalności liniowo-objętościowej czynnika termometrycznego, np. termometry rtęciowe i cieczowe oraz termometry metalowe. Zakres pomiaru termometrów rtęciowych wynosi 238-573 K (-35° do 300 °C).
Termometry maksymalne, służące do wyznaczania najwyższej temperatury, jaka w danym pomieszczeniu panowała w określonym czasie, utrzymujące wskazania do czasu wymuszonego cofnięcia słupka rtęci na pozycje wyjściowa*.
Termometry minimalne, służące do ustalenia najniższej temperatury. Z uwagi na temperaturę zamarzania rtęci -234,326 K (- 38,87°C) są one napełnione toluenem lub alkoholem zamarzającymi w znacznie niższych temperaturach*.
Termografy (termohigrografy), w których wykorzystano właściwości rozszerzalności cieplnej metali. Do ich budowy są stosowane termometry bimetaliczne. Termometr bimetaliczny składa się z dwóch złączonych pasków z metali o różnych współczynnikach rozszerzalności liniowej. Przy zmianach temperatury paski zmieniają swoja długość o różne wartości, a powstałe odkształcenia są wykazywane przez wychylenie wskazówki na skali przyrządu. Termohigrografy umożliwiają rejestracje temperatury i wilgotności względnej powietrza w funkcji czasu.
Czujniki termorezystancyjne metalowe – umożliwiają zdalny i automatyczny pomiar temperatury w pomieszczeniach magazynowych i lądowniach statku. Zasada ich działania polega na wykorzystaniu zależności rezystencji elektrycznej (oporności) metali, będących rezystorami pomiarowymi, od zmian temperatury otoczenia. W polaczeniu z sygnalizatorem mają zastosowanie w układach zdalnego pomiaru, kontroli i sygnalizacji mierzonych wielkości. Zmiany rezystencji w czujniku termometru, przekazywane są w postaci znormalizowanych sygnałów elektrycznych do odpowiednich urządzeń (miernik, rezystor) wyzerowanych najczęściej w jednostkach temperatury. W Polsce produkowane są czujniki egzystencjalne posiadające rezystory termoelektryczne: platynowe PT 100/°C (typ TOPO) i niklowe Ni 100/°C (typ TONO) i przeznaczone do pomiaru temperatur otoczenia w zakresie 223-373 K (od -50 do 100° C).
Do pomiarów wilgotności powietrza najczęściej wyznaczanej jako wilgotność względna, stosuje się najczęściej:
- higrometry włosowe,
- higrografy,
- względnie termohigrografy,
- psychrometry aspiracyjne wg Assmanna,
- wilgotnościomierze punktu rosy,
- czujniki chloro litowe lub rezystancyjne elektrolityczne.
WILGOTNOSC WZGLEDNA
Wilgotność względna to stosunek rzeczywistej zawartości pary wodnej znajdującej się w pow
ietrzu do maksymalnej, jaka może zawierać powietrze w określonej temperaturze bez jej skroplenia (stan nasycenia). Wilgotność względna obrazuje ilość zawartej w powietrzu pary wodnej w zależności
od warunków panujących w pomieszczeniu m.in. temperatury i ciśnienia. Wilgotność powietrza określana jest w procentach.
Wilgotność względna jest wartością stalla jedynie w określonych parametrach. Na przykład ta sama zawartość pary wodnej w powietrzu przy temperaturze -10 stopni sprawi, że wilgotność względna może wynosić 90%, a w temperaturze +20 stopni będzie równa 10%. Czyli im chłodniej w pomieszczeniu tym wilgotność względna jest większa i tym łatwiej para wodna wykrapla się w najchłodniejszych miejscach.
W praktycznym opisie przebiegu zjawisk wilgotnościowych chętnie stosuje się jednak zamiast bezwzględnej zawartości wilgoci, pojęcie cząstkowego ciśnienia pary wodnej w powietrzu. Ciśnienie pary wodnej jest zależne od temperatury i wilgotności względnej powietrza.
WILGOTNOSC WZGLEDNA, TEMPERATURA PODLOZA I TEMPERATURA OTOCZENIA
Aby uzyskać optymalne efekty malowania bardzo istotne jest zapewnienie takich warunków, aby na powierzchni lub pomiędzy powłokami nie doszło do kondensacji wilgoci. Powietrze o danej temperaturze może zawierać pewna (maksymalna) ilość pary wodnej. Im niższa temperatura, tym niższa jest zawartość pary wodnej. Maksymalna zawartość wody w powietrzu w różnych temperaturach została podana w tabeli poniżej.
Na podstawie danych w tabeli można obliczyć zależności pomiędzy punktem rosy, temperatura otoczenia i wilgotnością względna. Gotowe wyniki zależności podano w tabeli poniżej:
W oparciu o dane z tabeli można poprowadzić krzywe, które będą reprezentowały zależność pomiędzy temperatura otoczenia, wilgotnością względna i punktem rosy.
Aby utrzymać rozsądny margines bezpieczeństwa w normalnych warunkach temperatura podłoża musi być co najmniej trzy stopnie wyższa od punktu rosy. Przez punkt rosy rozumiemy temperaturę mieszaniny oparów wody i powietrza, przy której rozpoczyna się kondensacja wilgoci. Na podstawie poprowadzonych krzywych można sformułować następujące wnioski:
- Przy wilgotności względnej 85 % najniższa dopuszczalna temperatura podłoża jest temperatura w przybliżeniu równa temperaturze otoczenia. Z uwagi na to prace malarskie wykonywane na zewnątrz powinny być wykonywane przy wilgotności względnej poniżej 85%.
- Przy wilgotności względnej 90 % różnica pomiędzy temperatura podłoża a temperatura punktu rosy wynosi tylko 2ºC, co oznacza, że margines bezpieczeństwa jest bardzo wąski. Można temu zaradzić podwyższając temperaturę podłoża o ok. 1ºC.
- Przy wilgotności względnej 70 % zależność pomiędzy dopuszczalna temperatura podłoża a temperatura otoczenia jest podana w tabeli poniżej
Pomimo że temperatura podłoża podana w tabeli jest o wiele niższa niż temperatura otoczenia nie wystąpi kondensacja wilgoci z powodu utrzymania określonych warunków. – Jeżeli najniższa dopuszczalna temperatura podłoża wynosi np. 5oC i temperatura otoczenia 5oC, wówczas
powietrze wentylowane można podgrzać, co pozwoli obniżyć wilgotność względna do zadanych wartości. Patrz tabela poniżej.
Ogólnie mówiąc, obniżanie temperatury stanowi ryzyko wystąpienia kondensacji wilgoci. Jeżeli na przykład stal ulegnie ochłodzeniu podczas nocy, rano na jej powierzchni widać skondensowana wilgoć, która nie odparuje, dopóki stal nie zostanie podgrzana albo przez promienie słoneczne, albo innymi metodami.