Legalizacja urządzeń pomiarowych

LEGALIZACJA URZĄDZEŃ POMIAROWYCH

Ostatnimi  czasy  rozgorzała  dyskusja  na  temat  świadectw  legalizacji mierników popularnie używanych przez parkieciarzy. Niektórzy  rzeczoznawcy  i  inwestorzy podważają wyniki wykonywanych badań powołując się na rzekomy wymóg okresowych przeglądów i legalizacji urządzeń pomiarowych. Co więcej, wskazują nawet określone jednostki, które takie badania powinny przeprowadzać. Tym tekstem chcemy obalić mity dotyczące dopuszczenia do obrotu i wymogów powtórnych legalizacji urządzeń pomiarowych dla parkieciarstwa.

Na początek kilka terminów:
Legalizacja – zespół czynności obejmujących sprawdzenie, stwierdzenie  i poświadczenie dowodem  legalizacji,  że przyrząd pomiarowy spełnia wymagania.

Legalizacja jednostkowa – jest legalizacją pierwotną przyrządu pomiarowego w wykonaniu jednostkowym, skonstruowanego dla określonego, szczególnego zastosowania.

Wzorcowanie – czynności ustalające relację między wartościami wielkości mierzonej wskazanymi przez przyrząd pomiarowy a odpowiednimi wartościami wielkości fizycznych, realizowanymi przez wzorzec jednostki miary.

UWARUNKOWANIA PRAWNE
Parkieciarz  zobowiązany  jest wykonywać pewne pomiary przed montażem parkietu oraz kontrolnie podczas jego wykańczania.
Takimi standardowymi badaniami są: badanie wilgotności  i  temperatury powietrza, wilgotności posadzki drewnianej oraz wilgotności podkładu pod parkiet. W  zestawie parkieciarskich urządzeń pomiarowych znajdą się więc higrometry włosowe  lub elektroniczne, termometry, CM-ki,   elektroniczne wilgotnościomierze do drewna. Zazwyczaj są to urządzenia profesjonalne, kupowane przez parkieciarzy w wyspecjalizowanych firmach.

Przepisy  związane  z  prawna  kontrolą metrologiczną przyrządów pomiarowych reguluje Ustawa z dnia 11 maja 2001 r. „Prawo o miarach”  (Dziennik Ustaw z 2004 r. Nr 243 poz. 2441).

Przeanalizujmy najważniejsze dla nas treści tej ustawy.
Ustawa określa m.in.:
Przyrządy pomiarowe wprowadzone do obrotu w państwach członkowskich Unii Europejskiej, zgodnie z dyrektywami Unii Europejskiej, dopuszcza się do obrotu na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej. (Art. 2a)
– oznacza to, że bez przeszkód można korzystać z urządzeń pomiarowych pochodzących z krajów UE i nie ma obowiązku stosowania urządzeń pomiarowych  jedynie  z polską  legalizacją.

Minister właściwy do spraw gospodarki określi, w drodze rozporządzenia, rodzaje przyrządów pomiarowych podlegających prawnej kontroli metrologicznej oraz zakres tej kontroli w stosunku do danego rodzaju przyrządów, mając na względzie niezbędność, z punktu widzenia obszarów zastosowań, objęcia określonych przyrządów pomiarowych prawną kontrolą metrologiczną,  zakres  ilościowy  tych  zastosowań, dziedziny pomiarowe, w których są one stosowane, oraz zobowiązania wynikające z wiążących Rzeczpospolitą Polską umów międzynarodowych. (Art. 8 pkt.6)
– z niniejszego wynika, że nie wszystkie urządzenia pomiarowe podlegają kontroli metrologicznej oraz że odrębne rozporządzenia Ministra gospodarki regulują te kwestie.

Legalizacja pierwotna  albo  legalizacja  jednostkowa przyrządu pomiarowego  jest dokonywana na wniosek: producenta  lub  jego upoważnionego przedstawiciela;  importera. (Art. 8j. pkt. 1)

Legalizacja ponowna przyrządu pomiarowego  jest dokonywana na wniosek: użytkownika; wykonawcy naprawy lub instalacji przyrządu pomiarowego. (Art. 8k. pkt.1)

Jeżeli przyrząd pomiarowy podlega tylko zatwierdzeniu typu i legalizacji pierwotnej albo legalizacji jednostkowej, legalizacja jest ważna przez czas nieokreślony. (Art. 8n. pkt. 3)
–  część urządzeń pomiarowych podlega wyłącznie  legalizacji pierwotnej, dokonywanej przez producenta  lub  importera urządzenia.
Urządzenia wymienione w  rozporządzeniu Ministra Gospodarki podlegają także przeglądom i legalizacji ponownej w określonych odstępach czasu. Jeżeli urządzenia nie są wymienione w rozporządzeniu lub podlegają legalizacji pierwotnej, to jest ona ważna na czas nieokreślony

Legalizacji w  Polsce  podlegają wyłącznie  określone w rozporządzeniach urządzenia pomiarowe.
Rozporządzenie Ministra Gospodarki wymienia, które urządzenia pomiarowe podlegają prawnej kontroli metrologicznej obejmującej  zatwierdzenie  typu,  legalizację pierwotną oraz legalizację ponowną.

Zgodnie  z  rozporządzeniem Ministra Gospodarki  i  Pracy z dnia 27 grudnia 2007 r. – Dz. U. z dnia 9 stycznia 2008 r.) w  sprawie  rodzajów  przyrządów  pomiarowych  podlegających prawnej kontroli metrologicznej oraz zakresu tej kontroli – legalizacji pierwotnej oraz legalizacji ponownej nie podlegają (między innymi) termometry, higrometry do kontroli powietrza (do monitoringu warunków środowiskowych) oraz higrometry do drewna  i materiałów budowlanych – jako nie wymienione w tym rozporządzeniu.
Nie ulega zatem wątpliwości, że urządzenia te, nie podlegające obowiązkowej kontroli metrologicznej, nie wymagają żadnych świadectw legalizacji.

Kupując urządzenia pomiarowe, otrzymujemy  je  (o  czym często  nie wiemy)  z deklaracjami producenta  oraz  opisem technicznym, w którym określony jest dopuszczalny błąd urządzenia i sposób jego bieżącej kontroli. Producenci deklarują,  że mierniki  są  zgodne  z dyrektywą Wspólnoty  Europejskiej dotyczącej  kompatybilności  elektromagnetycznej, na co wystawiają stosowną Deklarację zgodności Wspólnoty Europejskiej. Ponadto należy wskazać, iż wszystkie interesujące nas europejskie urządzenia pomiarowe wyprodukowane po roku 1985 posiadają w pełni elektroniczne dostrojenie zgodne z unijnymi przepisami, więc ponowne ich dostosowanie (legalizacja) nie jest wymagane.

PROBLEMY Z POMIARAMI WILGOTNOŚCI DREWNA
Parkieciarz w obecnym czasie ma coraz częściej i więcej do czynienia z nowymi gatunkami drewna. Eukaliptus, afromosia, czy też bambus oraz drewno modyfikowane  – thermowood, drewno polimeryzowane, przysparzają wiele  kłopotów przy pomiarach wilgotności.  Decydujące  pytania  dotyczące wilgotności  równoważnej i  pomiarów wilgotności  są  jak  do  tej  pory  niewystarczająco wyjaśnione. Albo brakuje odpowiednich zaleceń producentów przyrządów pomiarowych, albo materiały nie dają się w sposób pewny  i  jednoznaczny zmierzyć dotychczasowymi metodami.

W takim przypadku parkieciarz musi sam sobie pomóc, wykorzystując wiadomości z fachowej literatury oraz własną wiedzę z lat nauki w szkołach i późniejsze doświadczenie. Każdy z parkieciarzy posiada jakieś przyrządy do pomiarów wilgotności  drewna  lub  podkładów.  Przyrządy  te  zostały fabrycznie ustawione, czyli otrzymały możliwość dokładnego, zgodnego z określonym przez producenta błędem, odczytu pomiaru.  Parkieciarz ma do  czynienia na  co dzień  z dużym ryzykiem finansowym, dlatego do tego ryzyka powinien być wyposażony w  niezawodny,  odpowiednio dokładny  sprzęt pomiarowy.

Sprzęt taki powinien zostać co jakiś czas sprawdzony właśnie pod względem dokładność pomiaru. Można to zrobić samodzielnie lub zlecić zewnętrznej jednostce, np. Instytutowi Miar i Wag, ale …..
Okazuje  się,  że wzorcowanie  przyrządów  do  pomiarów wilgotności drewna oferowane przez ww. Instytut opiera się zaledwie na trzech gatunkach: dąb, świerk i brzoza. Powstaje zatem pytanie, po zapłaceniu 300 zł i otrzymaniu dokumentu z wzorcowania przyrządu tylko na trzech gatunkach – co z pozostałymi gatunkami?
Przecież w parkieciarstwie wykorzystujemy więcej gatunków drewna, a te wzorcowane przez  Instytut  i tak nie są najbardziej reprezentatywne (świerk, brzoza). W literaturze fachowej istnieją wartości wilgotności równoważnej dla około  100 gatunków drewna. Gdyby wszystkie gatunki drewna w temperaturze 20°C i wilgotności względnej powietrza 50% osiągały, jak przyjęto, 9%, niepotrzebne byłyby nawet te trzy gatunki stosowane do wzorcowania w naszych instytutach. Oczywiście nie warto  się  roztkliwiać  i uznawać miernik  za  uszkodzony,  jeżeli  pokazuje  on  błąd  pomiaru  w zakresie 1%.

Parkieciarz musi  posiadać wiedzę  na  temat wilgotności równoważnej  drewna,  by  być  pewnym  ułożenia  posadzki drewnianej bez możliwości wystąpienia szkód w wyniku źle dobranej  czy  zmierzonej wilgotności  drewna. Wilgotność montowanego drewna musi zostać dopasowana do klimatu otoczenia posadzki.
Większość gatunków drewna pochodzących z naszej szerokości geograficznej ma podobną sorpcję. To znaczy, że przy jednakowej  temperaturze  i  jednakowej wilgotności osiągają podobne wilgotności.
Niektóre gatunki drewna tropikalnego jak afromosia czy jarrah z rodziny eukaliptusowatych, a także bambus, mają w tych samych warunkach klimatycznych zdecydowanie różne wilgotności. I  tak  jarrah osiąga przy 20°C  i 47% Rh 11% wilgotności,bambus z kolei 7,5%. W praktyce oznacza to, że jarrah dostarczony z 9% wilgotnością w  tych warunkach  zacznie pęcznieć  (krawędziować,   a nawet łódkować), bambus natomiast zacznie się kurczyć, by w tych warunkach osiągnąć poziom wilgotności 7,5%.Wartość względnej wilgotności powietrza dla  rodzimego drewna, np. świerku, wynosi 47% aby mógł on uzyskać wilgotność 9%.

Inaczej  jest  z drewnem modyfikowanymi np.  termicznie. Wilgotność jego zależy od temperatury, w której były modyfikowane i wynosi ona w tym samym klimacie tj. 20°C i 47%Rh od 4% (modyfikacja w temperaturze 220°C)  do 7,8% (modyfikacja w temperaturze 160°C). Posadzka  z drewna  termicznego dostarczonego  z wilgotnością  9%, mimo  niewielkiego  skurczu/pęcznienia, wykaże znaczne  szczeliny w wyżej wymienionych warunkach klimatycznych. Drewno wędzone,  np.  dąb wędzony wykazują  odchyłki wilgotności  równoważnej w wyżej wymienionym otoczeniu klimatycznym do +2,5%, natomiast drewno polimeryzowane 1,8%-3%.

SAMODZIELNA KONTROLA URZĄDZEŃ POMIAROWYCH
Aby sprawdzić posiadane przez nas urządzenia pomiarowe nie musimy  ich  oddawać do  jednostek  zewnętrznych,  lecz możemy je samodzielnie skontrolować.
Jednak w przypadku uszkodzenia czy naprawy miernika należy go poddać wzorcowaniu (kalibracji), ale tym zajmują się wyspecjalizowane serwisy techniczne przeprowadzające naprawy urządzeń.

Termo-higrometr włosowy TH100
– w  działaniu  higrometru wykorzystywane  jest  zjawisko wydłużania  /  kurczenia  się włosów  ludzkich  (lub nici  syntetycznych,  czy pasemek bawełnianych) pod wpływem  zmian wilgotności względnej. Włos, gdy wilgotność względna rośnie, absorbuje parę wodną z powietrza  i zmienia swoją grubość   i długość; przy wzroście wilgotności względnej włos się wydłuża,przy zmniejszaniu się wilgotności względnej – kurczy. Higrometry włosowe  pozwalają  na  pewny  (dokładność pomiaru nie jest obarczona większym błędem niż 5%) pomiar wilgotności względnej od 30 do 100%.  Zaletą  jest  również bardzo mały wpływ  temperatury  na  krzywą wzorcowania.
Higrometr włosowy z uwagi na swoją dużą dokładność  jest powszechnie używany, również w badaniach laboratoryjnych, i nie wymaga  legalizacji pierwotnej ani ponownej. Ponadto wyżej wymieniony  higrometr  jest  produkowany  zgodnie z normą DIN EN 13190.
Higrometr włosowy, z czasem zaczyna fałszować pomiary. Związane  to  jest  ze  stopniowym wysychaniem włosa.   W  związku  z  tym  co około 2 miesiące należy dokonać kalibracji urządzenia.
Można to zrobić w dwojaki sposób:
1/  owinąć higrometr wilgotnym ręcznikiem i pozostawić na ok. 15 minut. Po tym czasie wskazówka powinna pokazywać 95%.  Jeśli wartość  jest  inna,  należy  napiąć  lub poluzować naciąg cięgna (w higrometrach kompozytowych należy przekręcić wskazówkę na 95%)
2/  ustawić  higrometr w  naczyniu  o  równej wilgotności względnej, większej 100%, na okres od 12 do 24 godzin (np. w misce  z wilgotnym  ręcznikiem, przykrytej wilgotną  ściereczką). Po tym okresie sprawdza się urządzenie i jeżeli wartość jest inna należy śrubą regulacyjną ustawić wskazówkę pomiarową na wartość 100%.

Wilgotnościomierz do drewna Gann Compact
Higrometr Compact służy do badania wilgotności drewna, forniru, drewnianych ram, okien i drzwi, a także wilgotności podkładów.
Urządzenie działa w zakresie od 5 do 20% wilgotności dla drewna i od 0,3 do 3,5% wilgotności dla mas cementowych i gipsowych. Wyższe odczyty wskazane przez urządzenie  są nieprawidłowe i należy je zignorować.
Urządzenie jest wyposażone w elektroniczny system samoregulacji i nie wymaga kalibracji.
Miernik zawiera baterie, które powinny być kontrolowane – gdy na  ekranie  pojawia  się  druga cyfra po przecinku  (np.  1,8,8), to wówczas bateria powinna być wymieniona na nową. Uzyskane wyniki  są dokładne dla drewna o  temperaturze od 15  do  20°C.  Przy wyższej  lub niższej temperaturze wynik może być obarczony błędem.

Elektroniczny higrometr do przegród budowlanych Gann Compact B
Wzorcowanie wilgotnościomierzy typu GANN Hydromette Compact B do materiałów budowlanych  i  innych  jemu podobnych jest proste.
GANN  Hydromet te Compact B należy przed pomiarem  trzymać przez minutę w powietrzu  na  wyciągnięcie ręki,  następnie włączyć i odczytać wynik.  Jeżeli wskazanie  znajduje  się między  -5  i +5  przyrząd  pracuje  prawidłowo.   Oznacza  to, że  otrzymane  wyniki na  budowie   posiadają  błąd +/-5  Digit, a  to oznacza około 0,5 CM%.

Higrometr CM
Wzorcowanie  urządzenia  CM  nie  nastręcza  żadnego problemu.
Do butli  stalowej wkładamy  kulki  stalowe  załączone do przyrządu,  ampułkę  z wodą 10 ml oraz  ampułkę   z węglanem wapnia. Mieszamy to wszystko razem  i odczytujemy wynik  powstałego ciśnienia  na manometrze.
Powinien on wynieść 1 Bar. Jeżeli  jest  inaczej, butlę  trzeba  sprawdzić, czy np. uszczelka pod manometrem jest zużyta lub manometr nie jest uszkodzony.

Higrometr DNS812 lub DNS815
Przyrząd do pomiaru wilgotności podkładów DNS812  lub DNS815 jest wyposażony w kość kalibrującą. Przy jej pomocy można w każdej chwili sprawdzić stan techniczny przyrządu. Kość kalibrująca ma 9 pozycji, każda z tych pozycji służy innemu badanemu materiałowi budowlanemu.

RÓŻNE MOŻLIWOŚCI URZĄDZEŃ POMIAROWYCH
Wilgotnościomierzem  powietrza  (sondą) można  również zmierzyć wilgotność drewna. Jest to pomiar dość żmudny, ale możliwy do przeprowadzenia. Najpierw  jednak należy przyrząd taki sprawdzić (wzorcować /kalibrować)  czy  jego  pomiary  są  bezbłędne  lub w  jakim zakresie wykazują  błąd  pomiaru.
Przy  takim wzorcowaniu wykorzystujemy pewne prawa  fizyki, w których na przykład roztwór soli w zamkniętym pojemniku wydziela pewną stałą wilgotność. Do  takiego wzorcowania używamy najbardziej  znaną  sól czyli sól kuchenną (NaCl). Nasycony roztwór soli uzyskujemy dodając wody aż do momentu, w którym sól przestanie się rozpuszczać. Rozpuszczona sól kuchenna NaCl (roztwór) leży na dnie pojemnika np.  eksykatora  lub  zwykłego    słoika po ogórkach. Wilgotność powietrza nad tym roztworem jest stała  i wynosi  75,5%. W  pokrywie  słoika wykonujemy  otwór w którym zmieści się sonda wilgotnościomierza. Słoik powinien mieć stała temperaturę pokojową. Nie może stać przy źródle ciepła,  ani  zimna,  ponieważ  zmiany  temperatury  słoika spowodują  różnicę wilgotności  powietrza  nad  roztworem soli w słoiku. Do otworu w pokrywie słoika wsuwamy sondę wilgotnościomierza i uszczelniamy ją plasteliną lub nawet gumą do żucia. Przy roztworze soli kuchennej wartość wilgotności powietrza nad  roztworem ustala  się w  ciągu 15-20 minut.   Po  tym  czasie dokonujemy odczytu pomiaru. Należy wziąć pod uwagę ewentualne odchylenia pomiaru od wartości, jaką wykazuje wilgotność stała roztworu soli kuchennej.

Przykład:
powietrze nad roztworem soli kuchennej ma stałą wilgotność 75,5%, a przyrząd wzorcowany pokazuje 71,3%.
Różnicę – 4,2% należy uwzględniać przy pomiarach wilgotności na budowie  i dodać owe 4,2% do otrzymanego wyniku.
W ten sposób można również sprawdzić cały przyrząd, np. w eksykatorze o odpowiedniej wielkości, na którego dnie znajduje się roztwór soli kuchennej lub innego związku chemicznego soli o stałej wilgotności. Roztwory takie dają pewne stałe wilgotności:

·  12,4%     LiCL  x  2H2O  chlorek litu

·  33,15      MgCl2  x  6H2O chlorek magnezu

·  43,8%     K2CO2  x  2H2O   węglan potasu

·  54,4%     Mg(NO3)2   saletra magnezowa

·  68,3%     CuCl  x  2H2O  chlorek miedzi

·  75,5%     NaCl  sól kuchenna/chlorek sodu

·  85,1%     KCl    chlorek potasu

·  93,2%     KNO3   saletra potasowa

·  97,2%     K2SO4  siarczan potasu

Po  tak wzorcowanym/kalibrowanym przyrządzie możemy przystąpić do pomiaru wilgotności drewna. Aby określić wilgotność drewna należy do niezbyt wielkiego słoika wrzucić kawałek badanego drewna i go zamknąć. Ilość drewna powinna na tyle wypełnić słoik, aby można było wsunąć do niego sondę wilgotnościomierza.  Przez wykonany wcześniej  otwór w  pokrywce słoika wsunąć  sondę wilgotnościomierza  do  słoika  i  ją uszczelnić w  otworze  plasteliną.
Po  24  godzinach wynik  pomiaru wilgoci wewnątrz  słoika się ustabilizuje i można odczytać wynik na wilgotnościomierzu. Zamiast  słoika można użyć szczelnego  worka  z  folii ,   w  którym  umieszczamy kawałek  drewna  (na  zdjęciu elementy mozaiki dębowej) z dostawy parkietu na budowę wraz z kalibrowanym/wzorcowanym wilgotnościomierzem.
Należy starać się przy tym, aby jak najmniej powietrza dostało się do worka. Przez noc wilgotność względna w woreczku się ustabilizuje i można będzie odczytać wynik pomiaru. Przyjmuje  się,  że  1%  odchyłki  od  żądanej wilgotności względnej  powietrza  (47%)  przy  48%,  odpowiada  0,16% odchyłki od wartości żądanej wilgotności drewna  (9%) przy 8%.

Wyjaśnienie:
47% wilgotności względnej powietrza i 20°C, są to warunki klimatyczne, w  których określa  się wilgotność  równoważną drewna  środkowo-europejskiego.
Przyjmuje  się,  że w  tych warunkach drewno  (europejskie,  ale  również  i  egzotyczne) osiąga 9%. Różnica  pomiędzy  47%  ,  a  48% wilgotności względnej powietrza, to 1%. Odchyłka wilgotności drewna pomiędzy 9%,   a 8%, to 1%.

8% : 48% = 0,16666%.

Ten wilgotnościomierz wykazał dokładny pomiar wilgotności siarczanu potasu 97,1%.W  związku  z  tym mamy  proste  obliczenie wilgotności drewna.Ponieważ nie musimy  ani dodać,  ani odjąć błędu pomiaru wilgotnościomierza, przyjmujemy:

47% – 33,9% = 13,1% x 0,16% = 2,096%.

Od 9% odejmujemy 2,096% i otrzymujemy wilgotność drewna 6,9%.

Otrzymaliśmy wynik 43,0%. Do tego dodajemy błąd  z wzorcowania przyrządu przy pomocy  soli kuchennej (4,2%), a więc wynik pomiaru wilgotności drewna na higrometrze wynosi 47,2%.
Przyjmując,  że drewno przy 47%Rh ma 9% otrzymaliśmy wynik pomiaru wilgotności drewna 9%.

INNE METODY WZORCOWANIA
Istnieją jeszcze inne metody wzorcowania, jednak niezbędny jest do tego psychrometr według Assmana (Assman Psychrometer). Nazwa ta dotyczy przyrządu do dokładniejszego wzorcowania  wilgotnościomierzy.
Przyrząd  ten  składa  się  z dwóch  termometrów  –  suchego i mokrego, przy czym pióro  termometru mokrego  jest  stale wilgotne  (stąd nazwa). Podczas owiewania przez powietrze termometrów następuje oziębienie termometru mokrego, co prowadzi do spadku temperatury. Przy wysokiej wilgotności powietrza  różnica  (psychrometryczna)  temperatur między termometrem suchym, a mokrym  jest niewielka. Przy niskiej wilgotności powietrza różnica psychrometryczna  temperatur jest wyższa. Na  podstawie  załączonych  tabel  odczytujemy poziom wilgotności względnej powietrza. Ten przyrząd sprawdza się doskonale na zewnątrz. Jednak w wyniku zamarzania mokrego pióra termometru wilgotnego nie powinno wykonywać się pomiarów poniżej -10°C.Podobnym  przyrządem  do wzorcowania wilgotnościomierzy jest psychrometr obrotowy.
Działa tak jak psychrometr Hassmana, z tym, że poprzez kręcenie termometrami wokół rączki wymusza się owiewanie termometrów przez powietrze. Ten sposób wymuszonego owiewu termometrów pozwala na stosowanie go w pomieszczeniach zamkniętych. Przy pomocy tych samych tablic, jakie stosujemy do poznania wilgotności względnej przy psychrometrze Assmana,  poznajemy dokładną wartość wilgotności względnej panującej w pomieszczeniu. Koszt takiego psychrometru to około 40 Euro. Błąd pomiaru wynosi 1%.

Opracowanie:
Małgorzata Kuczyńska-Cichocka
Jarosław Kurnikowski

Certyfikaty do artykułu dostarczyła firma UZIN Polska Sp. z o.o.

Artykuł ukazał się w piśmie „Profesjonalny Parkiet”  nr 2/2010