PosiTector DPM ، PosiTector DPM L
ديفيد بيميش، شركة ديفيلسكو
نشر في الأصل في: أداء المواد (فبراير 2004) ؛ قسم الطلاءات والتبطين
تحديث: أكتوبر, 2021
تعد الظروف البيئية المثلى ضرورية لإعداد السطح وتطبيقه ومعالجة الطلاءات والبطانات لتحقيق أقصى قدر من الأداء الناجح. تعرض هذه المقالة الشروط البيئية الخمسة التي يجب مراعاتها وقياسها وتأثير كل حالة على وظيفة ناجحة. كما يغطي العديد من أجهزة القياس الميكانيكية والإلكترونية ويناقش الاستخدام السليم لكل أداة.
يجب إجراء تحضير السطح وتطبيق الطلاء والبطانات في ظل الظروف البيئية المثلى للمساعدة في منع الأعطال. تتوفر مجموعة متنوعة من الأدوات لقياس الشروط الخمسة التي يجب مراعاتها وتتبعها:
من المعروف أن معظم الطلاءات لن تجف بشكل صحيح في درجات الحرارة المنخفضة والرطوبة النسبية العالية (RH). أقل فهما هو تأثير رطوبة السطح على حياة وأداء المواد.
تتشكل الرطوبة على السطح عندما يتلامس الهواء الرطب الأكثر دفئا معه - وهي عملية تسمى التكثيف. سوف تتسبب الرطوبة في صدأ الفولاذ غير المحمي. محاصرة بين الطلاء والركيزة ، من المحتمل أن تتسبب الرطوبة في فشل النظام المطبق قبل الأوان.
قد يكون من الصعب ملاحظة التكثيف الخفيف على الأسطح المتفجرة. بدلا من اكتشاف هذه الرطوبة ، يتم استخدام الأدوات للمساعدة في تقييم خطر تكوين الرطوبة في المقام الأول. يجب إجراء اختبارات لحساب درجة حرارة نقطة الندى قبل وأثناء وبعد عملية الطلاء. يجب مقارنة درجة حرارة نقطة الندى بدرجة حرارة السطح للتأكد من أن الاثنين متباعدان بدرجة كافية بحيث يكون تكوين الرطوبة غير مرجح.
تعد المراقبة الدقيقة للظروف الجوية والفهم الجيد لتأثيرها على الجودة والصحة طويلة الأجل لتطبيقات الطلاء والبطانة مهمة لجميع المقاولين والمفتشين.
المعلمات الأولى اللازمة لتقييم خطر تكوين الرطوبة على الركيزة هي درجة حرارة السطح المراد تحضيره أو طلاءه ودرجة حرارة الهواء بالقرب من هذا السطح. في الليل ، عادة ما تشع أعمال الصلب الحرارة ويتم تبريدها تحت درجة حرارة الهواء. خلال النهار ، يمتص الحرارة وعادة ما يكون أكثر دفئا من درجة حرارة الهواء.
نظرا لأن درجة حرارة السطح غالبا ما تختلف عن درجة حرارة الهواء خاصة بالنسبة للعمل المنجز في الخارج ، يجب قياس كلتا درجتي الحرارة لتجنب مشاكل التطبيق إذا أصبحت درجات حرارة الهواء أو الفولاذ شديدة الحرارة أو شديدة البرودة لتشكيل فيلم مرض. يمكن أن يتسبب التطبيق في درجات حرارة غير صحيحة في حدوث عيوب مثل: ظهور تقرحات ، ثقب ، حفر ، رذاذ جاف وتكسير الطين. يجب على الشركة المصنعة للطلاء تحديد درجات حرارة السطح القصوى والدنيا لتطبيق الطلاء.
ASTM D3276 ، "Standard ينص دليل مفتشي الطلاء (الركائز المعدنية) ، "1 على أن الحد الأدنى لدرجة حرارة السطح لتطبيق الطلاء عادة ما يكون 40 درجة فهرنهايت (5 درجات مئوية). قد تصل إلى 0 درجة فهرنهايت (-18 درجة مئوية) لأنظمة "المعالجة الباردة" المكونة من مكون واحد أو عنصرين أو 50 درجة فهرنهايت (10 درجات مئوية) للأنظمة التقليدية المكونة من عنصرين. قد تنص مواصفات الطلاء أيضا على أنه لا ينبغي إجراء الطلاء عندما تنخفض درجة الحرارة وضمن 5 درجات فهرنهايت (3 درجات مئوية) من الحد الأدنى.
عادة ما تكون درجة حرارة السطح القصوى لتطبيق الطلاء 125 درجة فهرنهايت (50 درجة مئوية) ما لم ينص بوضوح على خلاف ذلك. قد يتسبب السطح شديد الحرارة في تبخر مذيبات الطلاء بسرعة كبيرة بحيث يكون التطبيق صعبا أو حدوث تقرحات أو ينتج فيلم مسامي.
تتأثر معدلات الشفاء بشكل مباشر بالرطوبة النسبية - كمية الرطوبة في الهواء معبرا عنها كنسبة مئوية من إجمالي الكمية (التشبع) الممكنة عند درجة حرارة معينة. لا يمكن للهواء المحمل بالرطوبة أن يحمل الكثير من المذيبات مثل الهواء الجاف. لذلك ، يمكن أن يؤدي ارتفاع RH إلى تأخير معدل تبخر المذيبات. لهذا السبب ، يتم تعيين الحد الأقصى للرطوبة النسبية التي يمكن عندها تطبيق الطلاء أو البطانات ومعالجتها بشكل عام بنسبة 85٪. ومع ذلك ، تتطلب بعض الطلاءات رطوبة للعلاج. لذلك ، من المهم التحقق من مواصفات الطلاء.
درجة حرارة نقطة الندى هي درجة الحرارة التي تبدأ عندها الرطوبة في التكون على سطح فولاذي. إنها درجة الحرارة التي يجب تبريد حجم الهواء إليها للوصول إلى التشبع. إنها دالة لدرجة حرارة الهواء و RH.
المعلمة الأخيرة التي يجب ملاحظتها هي مقدار الفصل بين درجة حرارة السطح ودرجة حرارة نقطة الندى. من المحتمل أن تتشكل الرطوبة إذا كانت هي نفسها. حتى لو كانت قريبة ، فقد يكون خطر تكوين الرطوبة مرتفعا بشكل غير مقبول. وثائق مثل ASTM D3276 والدولية standard تنص ISO 8502-42 على أن درجة حرارة السطح يجب أن تكون على الأقل 5 درجات فهرنهايت (3 درجات مئوية) فوق درجة حرارة نقطة الندى خلال المراحل الثلاث الحرجة للطلاء: التحضير والتطبيق والعلاج. يساعد هذا الفصل الأدنى أيضا على السماح بتقليل درجة حرارة السطح حيث تتبخر المذيبات أو عند تطبيق مواد الطلاء البارد.
يمكن تحديد درجة حرارة الهواء ودرجة حرارة نقطة الندى والرطوبة النسبية باستخدام مقياس يعمل بالبطارية أو البطارية. هذه الأدوات مجهزة باثنين من موازين الحرارة. يقيس مقياس الحرارة الأول ، المسمى "المصباح الجاف" ، درجة حرارة الهواء المحيط. يتم لف مقياس الحرارة الثاني في جورب أو فتيل من الشاش يتم ترطيبه قبل الاستخدام - ومن هنا جاء اسم "المصباح الرطب". تمثل "درجة حرارة المصباح الرطب" هذه فقدان الحرارة من تبخر الماء في الجورب. سيؤدي انخفاض RH إلى معدل تبخر أسرع ودرجة حرارة منخفضة للمصباح الرطب مقارنة بالرطوبة العالية.
يتم تدوير مقياس نفسية الرافعة (الشكل 1) في الهواء للحصول على قيمتي درجة الحرارة. يظل مقياس النفس الكهربائي ثابتا حيث تقوم مروحة مدفوعة بمحرك بسحب الهواء عبر موازين الحرارة.
اقرأ الإرشادات بعناية. يجب فحص الأداة وإعدادها بشكل صحيح قبل كل اختبار. افحص الغطاء الرطب بانتظام واحتفظ به في حالة جيدة. يترك تبخر الماء من الشاش دائما كمية صغيرة من المواد الصلبة. لذلك من المستحسن استخدام الماء النقي قدر الإمكان وكذلك تجديد الشاش من وقت لآخر.
الموقع الفعلي للاختبار ومقدار الوقت المستغرق في الدوران أو نفخ الهواء فوق المصباح الرطب هي عوامل تؤثر بشكل مباشر على دقة نتيجة الاختبار. يجب تدوير موازين الحرارة بسرعة لمدة 15 أو 20 ثانية ؛ توقف واقرأ بسرعة - المصباح الرطب أولا لأنه سيبدأ في التغير عندما تتوقف حركة الهواء. يجب تكرار الاختبار حتى تساوي قراءتان أو أكثر من البصيلة الرطبة أدنى قراءة تم الحصول عليها.
للحصول على أفضل دقة ، يجب أن يدور مقياس النفس في الظل. يجب على المراقب مواجهة الرياح وخطوة ذهابا وإيابا بضع خطوات لمنع جسمه من التأثير سلبا على الملاحظات. اعلم أنه عندما تكون درجة الحرارة قريبة أو أقل من نقطة التجمد ، فإن مقياس النفس ليس أداة موثوقة للغاية لقياس الرطوبة3.
لا يقيس مقياس القياس النفسي مباشرة درجة حرارة RH ونقطة الندى. يتم حساب هذه القيم باستخدام صيغة يتم فيها إدخال درجات حرارة المصباح الجاف والويب. تتوفر الرسوم البيانية والآلات الحاسبة لقاعدة الشرائح النفسية لهذا الغرض. تجعل الرسوم البيانية مثل جداول القياس النفسي لمكتب الطقس الأمريكي (الشكل 2) هذا التحديد أسهل قليلا. حدد الجدول المقابل للضغط الجوي المحلي لذلك اليوم: يمكن الحصول على هذه القيمة من أقرب مكتب للطقس في المطار. بشكل عام ، يتم استخدام 30 بوصة (76 سم) من الزئبق ويتوافق مع مستوى سطح البحر. في الارتفاعات العالية ، استخدم 29 إلى 23 بوصة (74 إلى 58 سم).
اقرأ موازين الحرارة بعناية لأن هناك العديد من الفرص لأخطاء الاستيفاء. يمكن أن تؤدي الاختلافات الطفيفة في القيم التي تم الحصول عليها من مقاييس درجة الحرارة وجداول البحث عن الرطوبة إلى نتائج مختلفة إلى حد كبير.
فيما يلي مثال: افترض أن كلا من موازين الحرارة ذات المصباح الرطب والجاف تقرأ بزيادات بمقدار درجة واحدة ولكن يمكنك الاستيفاء إلى 1/2 درجة. بالنظر إلى دقة +1 درجة نموذجية ، إذا كانت درجة حرارة المصباح الجاف 75 درجة فهرنهايت (23.9 درجة مئوية) وكانت درجة حرارة المصباح الرطب 73 درجة فهرنهايت (22.8 درجة مئوية) ، يمكن أن تشبه القيم المسجلة المحتملة تلك الموجودة في الجدول 1.
على الرغم من أن قيمتي مقياس الحرارة ضمن التسامح ، إلا أن حساب صيغة الرطوبة الناتجة يختلف بنسبة 8.8 نقطة مئوية! إذا تم استخدام جدول بحث بدلا من حساب صيغة، فقد يكون الفرق أكبر. تكون ميزانية الخطأ هذه أكبر في حسابات المصباح الرطب / الجاف عند رطوبة نسبية منخفضة جدا وعالية جدا.
يمكن أيضا قراءة RH مباشرة من مقياس الرطوبة أو تسجيلها باستمرار باستخدام هيدروجراف.
يستخدم الترمومتر بدرجة حرارة السطح، مثل المقياس الموضح في الشكل 3، عنصر استشعار ثنائي المعدن. يمكن توصيله مغناطيسيا بسطح فولاذي ، وسيحمله الشريط على الأسطح الأخرى.
يجب أن تظل موازين الحرارة في مكانها لفترة زمنية كافية حتى تستقر درجة الحرارة - عادة 2 أو 3 دقائق. اضغط على القرص برفق قبل إجراء القراءة النهائية واحرص على القراءة مباشرة. تجنب أشعة الشمس المباشرة أو الرياح أو الإشعاع الحراري أو قنوات التدفئة أو التهوية أو غيرها من الحالات المماثلة. الحصول على بيانات للمناطق الساخنة والباردة وكذلك للمناطق المتوسطة.
موازين الحرارة الرقمية غير الملامسة بالأشعة تحت الحمراء ، مثل PosiTector IRT أو PosiTector DPM الأشعة تحت الحمراء ، يمكن استخدامها أيضا لقياس درجة حرارة السطح. اقرأ تعليمات الأداة بعناية. كلما ابتعدت عن السطح الذي يتم فيه تثبيت الجهاز ، زادت مساحة القياس - مما يتسبب في حدوث خطأ محتمل.
تتغير الظروف الجوية دائما: لذلك ، يجب إجراء القياسات والحسابات بشكل متكرر. أربع ساعات هي فترة دنيا نموذجية. يوصى بقياس المواقع المختلفة وتسجيل الظروف قبل الوظيفة وأثناءها وبعدها. تتطلب بعض المواصفات قياسا مستمرا أثناء تعرض الفولاذ النظيف بالانفجار الكاشطة أو أثناء معالجة الطلاء أو البطانات: يضمن القياس المستمر أن يكون المعدن أكثر دفئا من نقطة الندى.
تحسب بعض الأمتار درجة حرارة نقطة الندى فقط ، ولكن الأدوات الأكثر عملية لها مسبار درجة حرارة سطح متصل (الشكل 4). يسمح مسبار درجة حرارة السطح للمتر بحساب وعرض قيمة دلتا المهمة - الفرق بين درجات حرارة السطح ونقطة الندى.
القياس المستمر هو أحد الأسباب التي تجعل الأدوات الرقمية المتكاملة شائعة بسرعة. إنها تبسط إلى حد كبير عملية قياس وحساب المعلمات البيئية الحرجة. توفر المستشعرات الدقيقة سريعة الاستجابة قراءات دقيقة وقابلة للتكرار بموثوقية عالية واستقرار طويل الأمد. عادة ما تتوفر شهادات المعايرة التي تظهر إمكانية التتبع المباشر لمعايير المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا.
ال PosiTector DPM يعرض مقياس نقطة الندى بشكل مستمر وفي وقت واحد جميع المعلمات البيئية الخمسة على شاشة الكريستال السائل. لا يتم عرض القيم فحسب ، بل يمكن تخزين هذه القيم في ذاكرة المقياس بضغطة زر مع التاريخ والوقت. والأفضل من ذلك ، إدخال فاصل زمني ويمكن ترك المقياس دون مراقبة لتسجيل جميع القيم الخمس في تلك الفترة - قل كل 15 دقيقة أو كل ساعة (الشكل 5). يمكن تخزين البيانات المسجلة حتى يتم استرداد مقياس نقطة الندى من الموقع ، أو يمكن للمستخدم تمكين المراقبة عن بعد ورؤية البيانات الحية من الحقل. هذا مفيد للاحتفاظ بسجل كامل للظروف البيئية التي تؤدي إلى تطبيق الطلاء وأثناءه وبعده.
أدوات الكل في واحد، مثل PosiTector DPM نقطة الندى متر، وعادة ما توفر دقة أعلى، وبساطة أكبر، واستجابة أسرع من الطرق الميكانيكية. يكون تشغيلها السهل بيد واحدة مفيدا عند تسلق سلم أو سقالة أو عند الوصول إلى مواقع بعيدة ومناطق صغيرة يصعب الوصول إليها. الإخراج على الشاشة سريع ومستمر.
أجهزة قياس نقاط الندى الأخرى الكل في واحد، مثل PosiTector DPM L Dew Point Meter Logger ، يتميز بحاويات محكمة الغلق بيئيا ويمكنه قياس الظروف البيئية بشكل مستقل لمدة تصل إلى 200 يوم دون الحاجة إلى تغيير البطاريات.
ميزة أخرى توفرها الأدوات الرقمية هي أنها تأخذ الكثير من التخمين من القياس. تحتوي العديد من الطرز على إنذارات تنبه المستخدم تلقائيا عندما تكون درجة حرارة السطح قريبة جدا من درجة حرارة نقطة الندى ؛ تشير هذه الميزة إلى ارتفاع مخاطر تكوين الرطوبة. يتم عرض معظمها بوحدات مئوية أو فهرنهايت. يسجل البعض قيمة درجة حرارة السطح فقط بعد استقرار هذه القيمة. بمعنى آخر ، المس سطحا باردا أو ساخنا وستقوم الأداة بقياس قراءة درجة الحرارة أثناء انخفاضها أو ارتفاعها إلى درجة حرارة السطح الفعلية. في بضع ثوان ، بمجرد أن يحدد المقياس أن القراءة قد استقرت ، يصدر المقياس صوتا ويجمد الشاشة. هذا مفيد بشكل خاص عند قياس المناطق النائية حيث يصعب أو يستحيل عرض الشاشة.
1. ASTM D3276-15e1 ، "Standard دليل لمفتشي الطلاء (ركائز معدنية)" (غرب كونشوهوكين ، بنسلفانيا: ASTM 2015)
2. ISO 8502-4: 2017 ، "تحضير ركائز الصلب قبل تطبيق الدهانات والمنتجات ذات الصلة - اختبارات لتقييم نظافة السطح - أن كلا من المصباح الرطب والجاف الجزء 4: إرشادات حول تقدير احتمال التكثيف قبل تطبيق الطلاء" (جنيف ، سويسرا : ISO ، 2017)
3. ASTM E337-15 ، "Standard طريقة اختبار لقياس الرطوبة باستخدام مقياس (قياس درجات حرارة المصباح الرطب والجاف)" (West Conshohocken ، PA: ASTM 2015)
ديفيد بيميش (1955-2019) ، الرئيس السابق لشركة DeFelsko Corporation ، وهي شركة مقرها نيويورك لتصنيع أدوات اختبار الطلاء المحمولة التي تباع في جميع أنحاء العالم. حصل على شهادة في الهندسة المدنية وأكثر من 25 عاما من الخبرة في تصميم وتصنيع وتسويق أدوات الاختبار هذه في مجموعة متنوعة من الصناعات الدولية بما في ذلك الطلاء الصناعي وفحص الجودة والتصنيع. أجرى ندوات تدريبية وكان عضوا نشطا في العديد من المنظمات بما في ذلك NACE و SSPC و ASTM و ISO.
