1. Przeznaczenie wagosuszarki.
Wagosuszarka jest niezbędnym urządzeniem przeznaczonym do pomiaru wilgotności badanej próbki. Wilgotność materiału jest jednym z kryteriów decydujących o jakości substancji, określana jest mianem zbioru wszystkich składników występujących w materiale badawczym, które wyparowują podczas jej ogrzewania. Prowadzi to do ubytku masy. Różnica mas przed suszeniem i po suszeniu umożliwia określenie wilgotności i daje wskazówki do konkretnych działań. Wagosuszarka dzięki swej konstrukcji doskonale znajduje swoje zastosowanie w wielu dziedzinach przemysłu. Składa się ona precyzyjnej wagi laboratoryjnej (umożliwia dokładny pomiar masy) oraz komory suszenia, dzięki której określa poziom wilgoci w badanej naważce. Pozwala uzyskać pomiary w bardzo szybki sposób i sprawdza się tam gdzie metody tradycyjne zawodzą.
2. Warunki pracy wagosuszarki.
Wagosuszarka jest urządzeniem laboratoryjnym. Z uwagi na to wymaga miejsca pozbawionego drgań i osłony przed podmuchami. Ważne jest także, aby zmiany temperatury w pomieszczeniu, gdzie urządzenie pracuje nie były zbyt gwałtowne. Podczas wykonywania serii pomiarów zaleca się odrzucenie pierwszego pomiaru – możliwe jest popełnienie błędu wynikającego z nie osiągnięcia stabilnej temperatury komory suszenia.
3. Rodzaje próbek
Ze względu na to, że materiał badawczy może być różny i mieć wpływ na dokładność pomiaru wyróżnia się następujące cechy materiałów badawczych: – kolorystyka czarna – sprzyja pochłanianiu większej ilości ciepła z tego względu może nastąpić przegrzanie próbki – kolorystyka jasna – efekt pochłaniania ciepła ma nieznaczny wpływ na wynik – ziarnistość – zaleca się suszenie naważek w stanie rozdrobnionym – konsystencja materiału – cecha każdej próbki, trzeba mieć na uwadze, ze materiały o gęstej konsystencji (glinki) trudniej oddają wilgoć.
4. Przygotowanie próbek do badania
Etap ten jest niezmierne istotny w całym procesie badawczym. Nie należy go w żaden sposób pomijać ani też lekceważyć. Już na wstępie pracy z wagosuszarką można uzyskać próbkę o fałszywej wilgotność. Jeśli materiał badawczy ma być zmielony trzeba to tak zrobić, aby podczas tego procesu nie generować ciepła, które spowoduje utratę wilgoci przed właściwym suszeniem. Można użyć wtedy rozdrabniania moździerzem. Próbka powinna być pobrana i przygotowana bardzo szybko jak to możliwe, aby nie straciła wilgoci pod wpływem czynników zewnętrznych. Zaleca się pobranie jednej próbki w jednym czasie. Istotne jest rozmieszczenie materiału badawczego na szalce. Aby wynik był powtarzalny należy próbkę rozprowadzić równomiernie, wysokość warstwy powinna wynosić nie więcej niż 3mm. Jeśli próbka będzie rozmieszczona przypadkowo i nierównomiernie – wynik ważenia będzie nieprawidłowy, może dojść również do wydłużenia procesu suszenia.
5. Dobór temperatury i czas suszenia
Dobór właściwej temperatury i czasu suszenia jest kluczowy z punktu widzenia dokładności pomiaru wilgotności. Parametry suszenia dobrane są właściwie, jeżeli zapewniają powtarzalność wyników na zadawalającym poziomie, zwykle jest to 0,1 – 1%. Dobór parametrów odbywa się w 3 krokach:
Krok 1: Temperatura suszenia jest związana z fizyko-chemicznymi właściwościami materiału próbki. Wyznacza się ją w wyniku kilku prób przeprowadzonych w kilku kolejnych temperaturach, np. w odstępach co 10oC . Właściwa temperatura to największa wartość, dla której próbka przez kilka minut nie zmienia koloru i zapachu. Zmiana koloru lub zapachu świadczy o rozpoczęciu procesu utleniania próbki, który powoduje zmianę właściwości próbki, co zwykle ma wpływ na dokładność pomiaru.
Krok 2: Masa użytej próbki powinna być na tyle duża, aby wykorzystać całą powierzchnię szalki, jednakże im cieńsza jest warstwa materiału próbki tym lepiej przebiega proces suszenia. Należy zadbać o to, aby wierzchnia i spodnia warstwa materiału suszyły się równocześnie. Jeżeli materiał pokrywa się skorupką i część wilgoci zostaje uwięziona w materiale, należy materiał rozdrobnić lub obniżyć temperaturę suszenia. Do materiałów płynnych korzystne jest zastosowanie sączków, co przyśpiesza suszenie.
Krok 3: Do przyjętej masy próbki należy dobrać czas suszenia. W tym celu należy ustawić w wagosuszarce możliwie długi czas suszenia i obserwować przebieg procesu suszenia. Minimalny czas suszenia to ten, po którym próbka nie zmieni już swojej masy o więcej niż dopuszczany przez badającego błąd pomiaru. Właściwy czas suszenia to wyznaczony minimalny czas suszenia wzięty z zapasem. Procentowa wartość tego zapasu musi przekraczać rozrzut nakładanej masy próbki, gdyż potrzebny do wysuszenia próbki czas jest proporcjonalny do masy próbki. Po przeprowadzeniu kilku pomiarów z wyznaczonymi parametrami suszenia i upewnieniu się, że powtarzalność wyników jest zadowalająca można przystąpić do optymalizacji czasu pomiaru wybierając korzystniejszy Profil suszenia i stosując Tryb pomiaru Skrócony. Oczywiście należy skontrolować, czy powtarzalność wyników się nie pogorszyła.
6. Wzorcowanie czy legalizacja?
Legalizacja wagosuszarek nie jest ujęta w przepisach i co za tym idzie nie jest wymagana.
Podstawa prawna: Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 7 stycznia 2008 r. w sprawie prawnej kontroli metrologicznej przyrządów pomiarowych Możliwe jest wzorcowanie wagosuszarki w zakresie wskazań masy. Jest to istotne, gdyż na wskazaniach masy oparte są wyniki pomiaru wilgotności. Wzorcowanie takie daje formalne świadectwo wzorcowania wagosuszarki i pozwala wnioskować o sprawności urządzenia. Wzorcowanie określa rzeczywistą dokładność wagi, co może służyć do oceny jej przydatności oraz stanu technicznego. Bezpośrednią przyczyną stosowania wzorcowania są wymagania systemów jakości takich jak ISO.
Norma PN-EN ISO 9001 luty 2009, mówi, że:
7.6 Tam, gdzie niezbędne jest zapewnienie wiarygodnych wyników, wyposażenie pomiarowe należy wzorcować i/lub sprawdzać w ustalonych odstępach czasu lub przed użyciem w odniesieniu do wzorców jednostek miary powiązanych z międzynarodowymi lub państwowymi wzorcami jednostek miary.