Intekoufa.ru

Ремонт и стройка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Измерение влажности древесины и древесных материалов

Измерение влажности древесины и древесных материалов

Информация о влажности древесины очень важна для правильного построения технологических процессов деревообработки. Слишком высокая влажность древесных материалов чревата опасностью биологического поражения древесины, а также последующей усушки деревянных деталей и их коробления при эксплуатации в условиях повышенных температур и низкой влажности воздуха. Слишком сухая древесина становится довольно хрупкой, трудно деформируется и гнется, плохо поддается обработке резанием.

Контроль процесса сушки пиломатериалов неразрывно связан с необходимостью текущего контроля влажности древесины. Существуют разные методы измерения содержания влаги в древесине и древесных материалах: весовой, кондуктометрический, индукционный, микроволновый, инфракрасный.

Весовой метод является самым точным из перечисленных. Он предназначен для оценки влажности древесины в лабораторных условиях и требует пять-восемь часов для получения результата. От тестируемого материала (доски) на расстоянии 300-500 мм от торца отпиливают пробу толщиной 10-12 мм (вдоль волокон древесины), которую тщательно очищают от заусенцев и тут же взвешивают на лабораторных весах с точностью до 0,001 г. Затем пробу помещают в электрический сушильный шкаф и сушат при температуре 100-105°С. В процессе сушки пробу периодически вынимают из сушильного шкафа и взвешивают. Первое взвешивание выполняют через пять часов после закладки пробы в шкаф, остальные — через каждые один-два часа. Древесина достигает абсолютно сухого состояния, когда масса пробы перестает изменяться. Разница в массе влажного и сухого образца (пробы), отнесенная к массе абсолютно сухого образца, показывает влажность древесины в момент первого взвешивания.

Ускоренный сушильно-весовой метод предусматривает сушку образцов при температуре 120±2°С в сушильных шкафах с принудительной циркуляцией. Продолжительность сушки в этом случае составляет 2-2,5 ч. Конечную массу образцов определяют после их охлаждения в комнатных условиях в течение 2-5 мин.

Известен также экспресс-метод определения влажности древесины весовым способом. С пиломатериала или заготовки острой стамеской снимают тонкую стружку, которую тотчас же взвешивают с высокой точностью и помещают в сушильный шкаф. После полного высушивания стружки в течение нескольких минут ее охлаждают и снова взвешивают. При высокой точности взвешивания достигается высокая точность определения влажности. В одном агрегате размещаются точные аналитические весы, нагреватель и вентилятор, а также электронный узел для фиксации результатов измерений и расчета влажности. Для получения максимально объективного результата пробу следует сначала расколоть, а потом снять стружку с поверхности внутренней части образца.

Некоторую информацию о влажности древесины можно получить без использования приборов, изучая тонкую стружку, снятую острой стамеской. У древесины высокой влажности стружка при сминании легко деформируется. Сухая же стружка будет крошиться и ломаться. Слишком влажная древесина режется очень легко, а на образце можно заметить влажный след от пореза стамеской.

Остальные методы измерения влажности древесины предполагают использование специальных приборов — влагомеров. Наиболее распространены влагомеры, измеряющие электрическое сопротивление между иголками, внедряемыми в древесину (кондуктометрический способ). Ток, проходящий через тестируемую древесину, усиливается и затем измеряется микроамперметром, шкала которого отградуирована в процентах влажности древесины. Сопротивление зависит от влажности древесины, а также от плотности и температуры материала. Электровлагомеры довольно надежно определяют влажность древесины в диапазоне от 7 до 30%, а вот результаты измерений влажности выше 30% страдают большой погрешностью.

Электровлагомер может быть использован для дистанционного измерения влажности древесины, находящейся в сушильной камере. Для достоверного суждения о влажности целой доски необходимо выполнить замеры в большом числе точек по длине и ширине доски и взять среднее полученных значений. Контрольные образцы с заглубленными в них иглами датчика укладываются внутрь штабеля, а измерительный прибор находится вне камеры. При таких замерах обязательно делают поправку на фактическую температуру древесины. Однако опыт показывает, что дистанционный метод замера не дает точных результатов, в частности, из-за того, что иглы датчика доставляют лишнее тепло к древесине в местах заглубления. Из-за подсушки древесины в этих местах контакт между датчиком и материалом нарушается, и показания прибора искажаются.

Погрешность измерений современными электровлагомерами, которые оснащены шкалами для тестирования разных пород древесины: бука, ели, клена, лиственницы, дуба, сосны и др., — составляет 1-2% абс. в диапазоне от 0 до 30%.

В качестве примечания: абсолютная погрешность определяется в самих измеряемых величинах, а относительная — в долях измеряемой величины. Например, при абсолютной погрешности ±2% для влажности 18% можно считать, что реальная влажность 16-20%. При этих условиях относительная погрешность составит 2 х 100/18 = 11,1%.

Индукционный (диэлькометрический) способ измерения основан на использовании электромагнитных волн и определении диэлектрической проницаемости древесины, которая зависит от содержания в ней влаги. Диэлектрической проницаемостью какого-либо материала называется величина, показывающая, во сколько раз увеличивается емкость конденсатора, если воздушную прослойку между пластинами заменить такой же толщины прокладкой из этого материала. Показатель диэлектрической проницаемости зависит от частоты тока и влажности древесины. С увеличением влажности древесины диэлектрическая проницаемость вдоль волокон увеличивается, что особенно заметно при частоте тока до 100 Гц.

Напряжение от датчика индуктивного типа, который представляет собой плоский излучательный контур, установленный внутри корпуса влагомера под цифровым табло, подается на цифровой вольтметр, расположенный на передней плате прибора.

Бесконтактные индукционные влагомеры малочувствительны к температуре древесины, что позволяет работать без таблиц температурной коррекции. Подобные влагомеры работают в диапазоне 5-45% влажности древесины с точностью до 1-1,5% абс. и учитывают плотность измеряемой древесины. Большим достоинством индукционного способа является то, что длительность измерения не превышает 5 с. При выходе результата измерения за верхнюю границу требуемого диапазона влажности прибор подает звуковой сигнал.

Индукционные влагомеры, принцип измерения которых основан на взаимосвязи диэлектрических свойств влажного материала с количеством содержащейся в нем влаги, выпускают многие фирмы, в т. ч. российские «Интерприбор» и MetronX.

Рис. 1. Экспресс-измеритель теплопроводности и влажности строительных материалов ИВТП-12
Рис. 1. Экспресс-измеритель теплопроводности и
влажности строительных материалов ИВТП-12

В отечественной практике широко использовался портативный цифровой измеритель влажности ВСКМ-12У, предназначенный для оценки влажности разных строительных материалов, в т. ч. древесины. Теперь ему на смену выпускается экспресс-измеритель теплопроводности и влажности строительных материалов ИВТП-12 (рис. 1). В основу действия прибора положены корреляционные связи между диэлектрическими и физическими свойствами капиллярно-пористых тел.

Диапазон измерения влажности этим прибором — от 0,3 до 60% с погрешностью 1,5-2,5% абс. Глубина зоны контроля — не менее 50 мм, длительность одного измерения — не более 10 с.

Помимо задачи оперативного определения влажности пиломатериалов и заготовок (т. е. массивной древесины), в деревообработке не менее актуальна задача определения влажности измельченной древесины и древесных плит. Для текущего и выходного контроля продукции в плитном производстве применяются специальные электровлагомеры. Прибор ДИ-2М комплектуется двумя датчиками — для определения влажности стружки и плит, а также электронным измерительным блоком с автономным питанием. Датчик для измерения влажности измельченной древесины представляет собой разъемный стакан, в котором между двумя дисковыми электродами с помощью пресса уплотняется навеска материала. С помощью этих электродов измеряется электрическое сопротивление уплотненного материала — стружки или волокна. Датчиком для измерения влажности древесно-стружечных плит служит зонд с четырьмя иглами, укрепленный на ручке. Электровлагомер позволяет измерять влажность стружки в диапазоне от 5 до 25%, а влажность древесно-стружечных плит в диапазоне от 6 до 22%. Погрешность измерения ±1-2% абс.

Читайте так же:
Почему штукатурка называется венецианской

Рис. 2. Схема СВЧ-влагомера M-Sens 2 (SWR Engineering, Германия)
Рис. 2. Схема СВЧ-влагомера M-Sens 2 (SWR Engineering, Германия)

Принцип действия сверхвысокочастотных (СВЧ) влагомеров для сыпучих материалов основан на значительном (в десятки раз) различии электрических свойств воды и сухого материала. Концентрацию влаги определяют по ослаблению СВЧ-излучения, проходящего через слой анализируемого материала. В таких влагомерах лента материала проходит между передающей и приемной антеннами. Передающая антенна соединена с СВЧ-генератором, приемная — с измерительным устройством. Чем выше влажность анализируемого материала, тем слабее сигнал, попадающий в измерительное устройство. СВЧ-влагомеры позволяют измерять влажность в широком диапазоне (0-100%) с высокой точностью. На рис. 2 представлена схема влагомера M-Sens 2 (производитель — SWR Engineering, Германия).

Метод измерения влажности, применяемый в M-Sens 2, основан на принципе поглощения микроволнового излучения материалом. Чем выше влажность материала, тем больше энергии микроволн поглощается им и превращается в тепло и тем меньше возвращается на сенсор датчика измерения влажности. Отраженные высокочастотные волны преобразуются и подвергаются цифровой обработке, что обеспечивает высокую разрешающую способность измерителя влажности. Структура материала и равномерность увлажнения оказывают влияние на результаты измерения, поэтому показатель измеренной влажности приводится к среднему значению через объемную плотность контролируемого материала. Для этого проводится предварительная калибровка прибора, в ходе которой в датчик вводятся опорные данные влажности сырья. Случайные изменения влажности, вызванные неоднородностью материала и его насыпной плотностью, отсеиваются программными инструментами. Датчик влажности сыпучих материалов снабжен функцией автоматической компенсации изменения температуры окружающей среды.

Рис. 3. Влагомер Moistscan MA500
Рис. 3. Влагомер Moistscan MA500

Для измерения влажности сыпучего материала прямо на конвейерной ленте разработаны влагомеры проходного типа, например влагомер Moistscan MA-500 (рис. 3).

Принцип его действия основан на измерении фазового сдвига и ослабления сигналов микроволн, проходящих через материал и конвейерную ленту. Качество измерения не зависит от размеров кусков материала и скорости движения конвейерной ленты. Влагомер автоматически компенсирует влияние изменения скорости подачи продукта при использовании измерителя веса ленты либо интегрального монитора толщины слоя материала. Толщина слоя исследуемого материала может колебаться от 20 до 500 мм, измеряемый диапазон содержания влаги — 0-90%, основная погрешность 0,1-0,5%.

Немецкая компания GreCon выпускает прибор Moisture Analyser MWF 3000 LD, работа которого основана на принципе измерения микроволнового резонанса. Для измерений используются свойства дипольного характера молекул воды. Электромагнитное поле генерируется посредством планарного сенсора и обеспечивает проникновение микроволн в материал на глубину от 30 до 100 мм (в зависимости от типа сенсора). Изменения в резонансном поле регистрируются сенсором и передаются на процессор. Резонансная частота микроволнового поля изменяется в зависимости от содержания влаги в материале (увеличивается ширина резонансной кривой). Измерение параметров поля позволяет отдельно оценивать влажность и плотность материала. Облучение не вызывает нагрева или каких-либо химических реакций в древесине. Измерения эффективны независимо от плотности, структуры поверхности и цвета материала. Благодаря большой глубине проникновения сигнала можно регистрировать как связанную, так и свободную влагу в древесине. При использовании прибора для тестирования разных материалов следует предварительно установить калибровочные кривые. Прибор применяется в производстве древесных плит на участках сушки стружки или волокна, на участке смешивания компонентов и формирования ковра, при контроле качества готовой продукции. Точность измерения ±2%.

Рис. 4. Схема работы ИК-влагомера Spectra Quad
Рис. 4. Схема работы ИК-влагомера Spectra Quad:
1 – образец, 2 – датчик, 3 – фокусирующее зеркало,
4 – вращающееся колесо фильтров, 5 – источник ИК-излучения

Еще один принцип измерения влажности разных материалов реализован в инфракрасном влагомере Spectra Quad (рис. 4). Бесконтактная измерительная система, работающая в режиме online, оборудована оптическим устройством сбора измеряемых параметров. Рабочим инструментом является ИК-излучение, абсорбируемое влажным материалом: чем суше материал, тем больше инфракрасных лучей он отразит.

Интенсивность поглощения излучения определенной длины волны пропорциональна содержанию влаги в материале. Кварцево-галогенный источник испускает свет в определенном диапазоне длин волн. Свет от источника проходит через вращающиеся фильтры. Оптические ИК-фильтры разделяют световой поток на измерительные и опорные лучи, которые поглощаются и не поглощаются анализируемым компонентом. Отраженная энергия лучей преобразуется в электрические сигналы, соотношение уровня которых пропорционально величине контролируемого параметра. Дополнительные оптические каналы (внутренние лучи) компенсируют любую нестабильность оптических и электронных компонентов. Свет, прошедший через фильтр, направляется на образец и частично поглощается и частично отражается. Отраженный свет собирается и фокусируется на датчик, сигнал с которого пропорционален содержанию влаги в материале.

Как самостоятельно определить влажность древесины, или 10 моделей бытовых влагомеров

С наступлением весны многие возобновят строительство домов, в том числе каркасных и деревянных. За долгую зиму природный материал мог отсыреть, а это чревато короблением и трещинами. Определить состояние древесины поможет портативный влагомер

Во времена «исторического материализма» уровень влажности древесины определяли по ГОСТ. Это был долгий и трудоемкий процесс, требовавший строжайшего соблюдения всех алгоритмов исследования. Но с появлением портативных влагомеров (гигромеров) проблема была решена. Теперь состояние древесины можно определить за несколько секунд.

Оптимальная влажность древесины для строительства составляет в среднем 6-14%. Более сырой материал лучше не использовать: высыхая, он будет коробиться

Влагомер представляет собой небольшое устройство в пластиковом корпусе. Прибор определяет влажность древесины косвенно, исходя из ее удельного электрического сопротивления. Этот показатель меняется в зависимости от количества воды в теле материала. Специальные датчики фиксируют показания, полученные при контакте с древесиной, а микропроцессор обрабатывает их и выводит данные на дисплей. Устройство не зависит от электросети — для энергообеспечения достаточно батареек или аккумулятора.

Усовершенствованные влагомеры помимо основной своей функции могут также определять влажность и температуру воздуха, что позволяет оценивать условия хранения пиломатериала. Конечно, такой прибор стоит дороже обычного, но затраты себя оправдывают. Ведь если вовремя заметить высокую влажность или резкие колебания температур на складе, где лежит дорогая древесина, можно предотвратить ее порчу.

Влагомеры последних моделей могут передавать информацию в компьютер беспроводным способом

Важно отметить, что даже самые совершенные влагомеры работают с определенной погрешностью (от 0,5 до 4%). Причин тому несколько. Прежде всего, это локальность замеров. Ствол дерева неравномерно насыщен влагой, а значит, на вырезанной из него доске будут более и менее влажные участки. Также неточность замеров связана с тем, что разные породы имеют разную плотность: чем плотнее древесина, тем она суше. Высокая смолистость тоже может сказаться на показаниях прибора.

Впрочем, погрешность бытовых влагомеров совершенно несущественна. Их достоверности вполне хватает, чтобы работать с древесиной на бытовом уровне. А высокоточные (и очень дорогие) устройства используются в основном на деревообрабатывающих заводах.

Особенности выбора

Важной характеристикой влагомера является диапазон измерений. Некоторые модели способны определять влажность по шкале от 0 до 100%. Но приборы с узким диапазоном более точны и производительны, так как рассчитаны на меньший объем переработки данных. Кроме того, широкий диапазон измерений важен скорее в профессиональной сфере. Простому пользователю вполне достаточно показаний в границах 1–50%.

Читайте так же:
Подойдет ли гипсовая штукатурка для ванной

При выборе устройства полезно учесть набор дополнительных функций. Зачастую даже относительно недорогие бытовые влагомеры могут сохранять данные в память, вести статистику измерений, автоматически выключаться в случае долгого бездействия и проч.

И конечно, покупателю нужно разбираться в типах устройств. Существует две основных разновидности влагомеров. Начнем с наиболее распространенной.

Контактные (игольчатые) влагомеры

Приборы такого рода оснащены иглами (щупами), которые при измерении вводят в древесину. Устройство пропускает ток между ними, определяет сопротивление среды и отражает показания на экране.

Шипы влагомера могут находиться на корпусе или на отдельной «вилке», подключаемой через провод. При замере ее втыкают в тело доски. Это обеспечивает более точные показания (ведь снаружи древесина суше, чем внутри). Хотя стоят такие устройства дороже обычных.

Благодаря выносному датчику измерения влажности древесины можно проводить в труднодоступных местах

Контактные влагомеры конструктивно просты, поэтому редко выходят из строя. При интенсивной эксплуатации могут ломаться иглы, но их легко заменить. Некоторые производители прилагают к своим приборам несколько запасных пар.

Продолжая разговор о преимуществах игольчатых влагомеров, стоит отметить компактность, довольно высокую точность замеров, простоту использования и доступную цену (в среднем 1000-5000 руб.). Конечно, это не касается профессиональных моделей — их цена исчисляется десятками тысяч рублей.

Ну а основной недостаток игольчатых влагомеров состоит в том, что при замере они пусть и немного, но все же повреждают материал. Это особенно неприятно, если нужно определить состояние дорогостоящей древесины ценных пород или готового изделия.

Впрочем, для столярных, слесарных и токарных работ на бытовом уровне контактный влагомер подходит почти идеально. Приведем несколько примеров того, что предлагает нам рынок.

#yad#Простой и компактный влагомер KWB 0121-00 обойдется пользователю всего в 2100 руб. Прибор определяет влажность древесины в пределах от 0 до 30%. После 30 сек. бездействия автоматически выключается с целью экономии заряда.

Еще одна бюджетная модель — МЕГЕОН 20610. Ее цена также составляет 2100 руб. Но возможностей несколько больше, чем у описанного выше влагомера. Он способен определять температуру и влажность воздуха. Дисплей имеет дополнительную подсветку, что позволяет работать в относительно темных помещениях. Но основной отличительной способностью прибора является возможность настройки на 4 типа породы древесины.

Устройство MD814 за 3000 руб. измеряет влажность древесины в диапазоне от 5 до 40%. Погрешность составляет 1%, шаг — 1%. Время операции замера — всего 2 секунды. Прибор бесперебойно работает при температуре от 0 до 40 °C.

Более дорогой (порядка 5000 руб.) профессиональный влагомер СЕМ DT-129 480229 оснащен внешним щупом. Восьмизначная шкала калибровки позволяет точно измерять состояние древесины 150 пород. При бездействии прибор автоматически отключается через 5 минут.

Профессиональный влагомер древесины HygroLiner MWP-70 (8000 руб.) с внешним датчиком эффективно измеряет древесину по четырем группам, исходя из индивидуальных особенностей пород.

Максимальный уровень влажности автоматически фиксируется в памяти устройства. Помимо влажности прибор может измерить температуру образца в диапазоне от −10°C до +60°C с разрешением 1°C и погрешностью не более ±2°C.

И завершит список примеров игольчатых приборов TESTO 606-1 стоимостью 8000 руб. Устройство предназначено для оценки влажности на глубине до 2 см. Диапазон измерения влажности: для дерева — 7–54,8 %, для стройматериалов 0–22%. Автономная работа от до 200 часов. Шкала по 7 группам строительных материалов позволяет добиться наиболее точных показаний прибора.

В случае повреждения иглы влагомера обломок необходимо вытащить из древесины. Иначе при дальнейшей механической обработке пиломатериала можно повредить дорогостоящие инструменты и оборудование

Бесконтактные (диэлькометрические) влагомер

Менее распространенный тип влагомера — бесконтактный. Впрочем, это название не совсем верно. При замере прикосновение к деревянной поверхности все же необходимо. Только рабочим органом устройства являются не иглы, а специальные датчики, которые не повреждают древесину. Обычно они находятся на задней панели прибора, но есть и модели с выносным измерительным цилиндром.

Некоторые модели бесконтактных влагомеров обеспечивают сканирование на глубине до 50 мм

Бесконтактные влагомеры бывают очень полезны при работе с ценными сортами дерева, и в других случаях, когда повреждение материала недопустимо. Но при этом стоят они, как правило, дороже игольчатых. Кроме того, эти устройства отличаются довольно большой погрешностью в измерениях, особенно на смолянистой древесине. И наконец, они требуют гладкой поверхности тестируемого образца. Неструганную доску ими как следует не замерить.

И все же бесконтактные влагомеры пользуются популярностью и занимают довольно большой сегмент рынка. Вот несколько интересных моделей.

Измеритель влажности и термометр ZHT 60 используют как в быту, так и в профессиональной сфере. Он позволяет измерять относительную влажность древесины и других материалов в диапазоне от 0% до 100%, а также температуру от 0 °С до 60 °С. Полученные данные можно сохранять в памяти устройства. Его цена — 2500 руб.

ADA ZHT 100 6 в 1 А00400. Это компактная, простая и относительно дешевая (порядка 3400 руб.) модель, измеряющая влажность и температуру различных материалов и воздуха предельно проста в управлении. Оснащена ЖК-дисплеем с подсветкой. Для экономии батарей при бездействии более 10 сек. автоматически отключается подсветка, а через 20 мин. — сам прибор.

Влагомер CEM DT-128M стоит более 5000 руб., но зато его возможности шире. Он способен запоминать полученные показания, а также отображать минимальные и максимальные значения. Прибор имеет индикатор заряда. Глубина измерений варьируется в диапазоне 20-40мм

Еще более дорогое (около 6000 руб.) устройство CONDTROL Hydro-Tec имеет намного больше полезных опций. Это профессиональный влагомер способен измерить влажность 23 видов древесины с разными характеристиками, а также других материалов — кирпича, штукатурки, бетона и проч. Максимальная глубина измерений на древесине составляет 20 мм.

Завершая тему, отметим, что для максимально точных показаний влагомера желательно сделать несколько замеров и посчитать среднее арифметическое. Некоторые приборы способны делать это автоматически.

Выбираем влагомер древесины. На что следует обращать внимание?

На рынке представлено много различных моделей влагомеров древесины, разных производителей и с разной ценой. Только в нашем маркете представлено более 30 различных моделей . Какой влагомер древесины купить? В этой статье мы предоставим вам несколько советов, которые помогут сделать выбор.

1. Кондуктометрический или диэлькометрический?

Практически все влагомеры, которые представленные на рынке, работают или по кондуктометрическому принципу (измеряют электрическое сопротивление древесины, которое зависит от содержания влаги), или диэлькометрическому (измеряют диэлектрическую проницаемость древесины, также зависит от содержания влаги).

Обычно кондуктометрические влагомеры имеют иглы, которые необходимо погружать в исследуемый образец, прикладывая при этом некоторые физические усилия.

Основные преимущества кондуктометрических влагомеров:

  • Высокая точность измерений по сравнению с диэлькометрическими влагомерами.
  • Возможность определения влажности древесины на разной глубине (в профессиональных моделях, которые комплектуются специальными изолированными иглами, например, METRINCO M141W или EXOTEK MC-460 с выносным датчиком S-30).
Читайте так же:
Приспособления для установки маяков для штукатурки

Основные недостатки кондуктометрических влагомеров:

  • Низкая чувствительность при малой влажности древесины. Китайские недорогие приборы (так называемые «влагомеры для дров») могут измерять влажность древесины начиная с 9–11 %, хорошие приборы – с 7–8 %. И только модели топ-класса могут мерить от 4–5 % влажности.
  • Разрушение древесины при измерении, повышенные физические нагрузки на прибор.
  • Длиннее продолжительность измерения по сравнению с диэлькометрическими влагомерами.
  • Потребность время от времени в запасных иголках, которые могут сломаться от чрезмерных физических нагрузок (конечно, если производитель влагомера предусмотрел возможность их замены, и они есть в продаже у вашего поставщика).

Обратите внимание на то, что очень часто производители недорогих кондуктометрических влагомеров заявят диапазон работы прибора, который не соответствует действительности. Например, могут заявить, что их прибор начинает мерить с 5 % влажности древесины, а на практике начинает что-то показывать с 10–11 %. Именно поэтому для некоторых моделей, с которыми мы неоднократно сталкивались, мы отдельно отмечаем фактический диапазон работы на своем сайте:

Сухая древесина имеет электрическое сопротивление порядка десятков ГигаОм, поэтому измерения таких величин требует особо точной (и недешевой) электроники. Поэтому профессиональные кондуктометрические влагомеры стоят гораздо дороже, чем обычные «влагомеры для дров».

Диэлькометрические влагомеры древесины имеют специальный чувствительный сенсор, иногда в виде антенны, иногда – в форме пластины. Для определения влажности древесины достаточно приложить чувствительный сенсор («антенну») прибора, например, к доске, обеспечив при этом хороший контакт:

Неразрушающие влагомеры имеют следующие основные преимущества в сравнении с иголочными:

  • Прибор имеет одинаково хорошую чувствительность на всех диапазонах влажности. Даже недорогие китайские бесконтактные влагомеры могут мерить практически с нуля (другой вопрос – с какой погрешностью).
  • При измерении не повреждается исследуемый образец.
  • Скорость измерения намного выше, чем при измерении иголочными влагомерами.
  • Прибор не поддается чрезмерному физическому воздействию при измерении и, как правило, служит дольше. Отсутствуют иглы, нечему ломаться в процессе эксплуатации.
  • Диэлькометрический метод измерения не требует температурной компенсации для коррекции результатов измерения.

Недостатки диэлькометрический влагомеров:

  • Имеют большую погрешность при измерении, которая составляет в хороших моделей от 1 до 2 %, против 0,5–1 % в кондуктометрических.
  • Невозможно определить влажность на разных глубинах исследуемого образца, поскольку влагомер усредняет значение влажности по всей глубине сканирования. Выходом из этой ситуации может быть уменьшение глубины сканирования (например, путем подкладывания диэлектрической прокладки между антенной и образцом или измерения влажности спила).
  • Как правило, имеют несколько более высокую цену (если мы сравниваем влагомеры среднего ценового класса).

2. Стоит ли переплачивать за «бренд»? Действительно ли дороже влагомеры лучше бюджетных?

Если мы говорим о профессиональном использования прибора, то однозначно стоит.

Что касается кондуктометрических («игольчатых») влагомеров, то недорогие китайские модели, как показывает наш опыт, имеют плохую чувствительность в зоне низкой влажности, о чем уже говорилось выше. Так, например, некоторые модели имеют заявленный диапазон измерения влажности в 5–70 %, а на практике начинают что-то показывать на древесине с влажностью в 10–12 % в зависимости от конкретного экземпляра. Кроме того, качество исполнения корпуса также играет важную роль. Например, бюджетный игольчатый влагомер древесины GM610 , который имеет неплохую для такого прибора чувствительность в зоне низкой влажности, имеет довольно слабый корпус и плохо подходит для работы с твердыми породами древесины. Кроме того, проблематично найти сменные иглы к нему. Хороший игольчатый влагомер, который будет иметь хорошую чувствительность в зоне низкой влажности и качественно выполненный прочный корпус, будет стоить уже в несколько раз дороже .

Если влагомер нужен вам не для профессиональных целей (например, определять влажность дров для мангала или камина, если вы еще не научились это делать «на ощупь»), то рекомендуем выбирать влагомер именно по качеству исполнения (т.е. покупать с прочным корпусом) и надежными иглами (которые в дешевых приборах часто гнутся уже после первого использования).

Если мы говорим о бесконтактных (диэлькометрических) влагомерах, то в недорогих китайских моделях, как правило, большая погрешность, а главное – плохая повторяемость результатов измерения.

Кроме того, недорогие диэлькометрические влагомеры древесины (обычно китайские), не имеют выбора пород древесины по их плотности, а только по определенной условной группе древесины. Например, у прибора есть калибровки «сосна», но какую именно сосну производитель имел в виду при калибровке (плотность различных пород сосны может очень отличаться), часто остается только догадываться.

3. На что еще обращать внимание при выборе влагомера древесины?

  • Прежде всего надо определиться с кругом задач, для которых будет использоваться прибор.

Кондуктометрические приборы бюджетного класса используют для проверки влажности поверхностных слоев древесины, что необходимо при проверке состояния деревянных частей строительных конструкций, работе с древесиной небольшой толщины, общей оценки древесины и тому подобное.

Кондуктометрические приборы топ-класса используют для проверки влажности необработанной древесины, контроля влажности при отгрузке и приеме древесины ценных пород, для определения градиента влажности древесины в процессе и в результате сушки, контроля работы влагомеров других типов и тому подобное.

Диэлькометрические приборы с сенсорами в виде закрепленных на корпусе пластин, как правило, используются для определения влажности обработанной древесины и готовых изделий из нее.

Приборы с сенсорами в виде внешних металлических упругих пластин являются универсальными приборами. Единственным их недостатком является меньшая точность по сравнению с кондуктометрическими влагомерами древесины.

  • Для диэлькометрический влагомеров важно количество заложенных групп измерений под различные типы древесины. Причем очень желательно, чтобы был выбор не только по типу древесины (например, «сосна», «дуб», «осина»), но и по плотности древесины. Изменение значения плотности позволяет настроить влагомер именно на вашу древесину, обеспечив высокую точность измерений. В то время как понятие «сосна» или «дуб» может очень сильно отличаться у разных производителей и в разных странах.
  • При покупке диэлькометрического (бесконтактного) влагомера обращайте внимание на такой параметр, как глубина проникновения (сканирование). Если вы работаете с доской, например, 40 мм, то старайтесь покупать прибор с глубиной проникновения именно 40 мм, но не менее половины толщины доски (ее можно будет обмерить с двух сторон). Также обращаем ваше внимание на то, что на рынке представлены некоторые модели, имеющие 2 встроенных датчики с разной глубиной проникновения, например, профессиональный НВЧ влагомер древесины с двумя сенсорами (8 мм/40 мм) MERLIN HM9-DUO .
  • Обратите внимание, что если диэлькометрический влагомер имеет плоский сенсор, то его нужно прикладывать полностью к плоскости доски. Причем, если доска не обработана, и между сенсором и ею будет небольшой зазор, то показания прибора будут неточными.
  • Если вам нужно мерить необработанную доску диэлькометрическим влагомером, то рекомендуем выбирать прибор со специальным пружинным сенсором (например, METRINCO M120W или EXOTEK MC-160SA ), который является более универсальным (им можно мерить как обработанную, так и не обработанную древесину).
  • При покупке кондуктометрического прибора стоит обратить внимание на наличие термокомпенсации, которая важна для получения точных результатов измерения. Особенно критично это для измерения влажности горячей доски. И не только для кондуктометрического метода измерения. Диэлькометрические влагомеры имеют несущественную зависимость результатов от температуры образца, которой в большинстве случаев можно пренебречь.
  • Наличие запасных игл и возможность ремонта у продавца для игольчатых (кондуктометрических) влагомеров.
Читайте так же:
Почему штукатурка дает трещины

Если вы покупаете прибор на производство, рекомендуем дополнительно заказать метрологическую калибровку согласно ISO 17025. За дополнительную плату мы отдадим прибор в Укрметртестстандарт, который проверит его согласно методикам и выдаст соответствующее свидетельство. В таком случае при любых спорах с вашими партнерами поставщиками или покупателями, вы всегда сможете предъявить этот документ, который подтвердит, что ваш прибор действительно соответствует заявленным характеристикам.

4. Какие влагомеры из нашего ассортимента мы можем посоветовать?

Кондуктометрические (игольчатые) влагомеры:

Качественные профессиональные влагомеры с молотковым зондом для работы со всеми породами древесины. Нам нравится качественное исполнение прибора, точность, великолепная чувствительность в низком диапазоне влажности, наличие как ручной, так и полуавтоматической термокомпенсации (с помощью инфракрасного датчика). Однозначно рекомендуем эти влагомеры профессионалам.

Очень достойный влагомер среднего класса от китайского производителя, с хорошей чувствительностью в низком диапазоне, неплохой точностью, прочным корпусом и наличием большого количества калибровок (правда, без возможности выбора по плотности). Прибор имеет встроенные в корпус иглы, а также дополнительный выносной блок с иглами для труднодоступных мест. Есть температурная компенсация с помощью выносного щупа.

Недорогой влагомер с удовлетворительной точностью и чувствительностью в низком диапазоне влажности. Имеет возможность изменения калибровок в зависимости от группы древесины. Заявленная термокомпенсация имеет «специфическое» исполнение – прибор измеряет температуру окружающей среды, а не образца, что в принципе не играет никакой роли при измерении горячей доски. Основной недостаток прибора – он имеет не слишком прочный корпус и иглы, не подходит для измерения твердых пород древесины.

Неплохой влагомер для приблизительной быстрой оценки не сухой древесины (реально меряет от 10 % влажности) по очень доступной цене. Идеальный «влагомер для дров». Не имеет никаких калибровок. Выполнен в прочном корпусе, имеет надежные иглы.

Диэлькометрические («бесконтактные», неразрушающие) влагомеры:

Приборы этого производителя фактически является эталоном среди влагомеров древесины. В нашем маркете представлено несколько моделей этих влагомеров с разной глубиной сканирования. Они имеют лишь один недостаток – высокую цену.

Влагомер древесины и строительных материалов от украинского производителя METRINCO – одна из самых популярных моделей в нашем магазине. Этот измеритель влажности оснащен пружинным сенсором, что позволяет определять влажность не только обработанной древесины, но и необработанной. Имеет украиноязычное меню. Адаптирован под наши условия калибровки, представленный как по названию пород древесины, так и за их плотностью. Имеет довольно неплохую точность не хуже 1,5 %, замечательную повторяемость и чувствительность в низком диапазоне влажности. Приобрести его можно по доступной цене. Гарантия – 24 месяца.

Линейка диэлькометрических влагомеров различной глубины сканирования (от 8 до 40 мм), оснащенных малогабаритным плоским сенсором. По сравнению с моделью M120W эти приборы имеют лучшую точность на уровне 1,0–1,2 %, но могут использоваться только для измерения влажности обработанной древесины.

Бюджетный китайский бесконтактный влагомер древесины. Имеет 9 калибровок, неплохую чувствительность в зоне низкой влажности, удовлетворительную точность около 2 % (которая может немного отличаться от экземпляра к экземпляру). Чувствительный сенсор в форме пластины находится сзади прибора и занимает довольно большую площадь. Этим влагомером невозможно измерить необработанную древесину. Для точных показаний необходимо, чтобы между древесиной и сенсором был хороший контакт. Главное преимущество прибора – достаточно низкая цена.

Рекомендуем обращаться непосредственно к нашим специалистам, которые смогут подобрать прибор именно под ваши нужды.

Гигрометры — приборы для измерения влажности

Гигрометры — приборы, основной функцией которых является измерение влажности. Этот показатель влияет и на здоровье людей, и на работу многих приборов, и на свойства материалов, поэтому необходимость его контролировать может возникать в различных отраслях. За время использования гигрометра были разработаны различные принципы действия, получившие широкое распространение.

Гигрометры — приборы, основной функцией которых является измерение влажности. Этот показатель влияет и на здоровье людей, и на работу многих приборов, и на свойства материалов, поэтому необходимость его контролировать может возникать в различных отраслях. За время использования гигрометра были разработаны различные принципы действия, получившие широкое распространение.

123123123.png

Виды гигрометров

Существует несколько методов измерения влажности. Абсолютная влажность характеризует, сколько весит водяной пар, который в настоящий момент содержится в кубическом метре атмосферы. Относительная влажность — характеристика, которая показывает, насколько количество влаги, содержащейся в воздухе в момент измерения, близко к максимуму, возможному для данной температуры. Она измеряется в процентах и часто именно с ее помощью описывают метеообстановку. Наконец, кроме абсолютной и относительной влажности, гигрометр может определять точку росы — температуру конденсации водяного пара, содержащегося в воздухе, на холодной поверхности.

Как правило, измерительное оборудование определяет один из трех перечисленных показателей. Однако существуют формулы, позволяющие с помощью вычислений получить остальные два. Поэтому, вне зависимости от того, что измеряет ваш гигрометр — точку росы, абсолютную или относительную влажность — вы сможете при необходимости рассчитать все три характеристики.

За время существования гигрометра было разработано несколько методик, позволяющих определить влажность воздуха. Они отличаются по точности получаемых данных и по сфере применения.

В волосяных гигрометрах измерение выполняется за счёт того, что длина тонкого волоса меняется, реагируя на количество влаги, с которой он контактирует. Прибор имеет определенные ограничения — измерения проводятся лишь в пределах от 30 до 80%. Индикация влажности осуществляется посредством несложного механизма. Изменение микроклимата воздействует на волос, сила натяжения которого усиливается или ослабляется. Он воздействует на шкив, к которому подсоединен. Шкив поворачивается и перемещает стрелку вдоль дугообразной шкалы. Поскольку действие такого гигрометра определяется исключительно законами механики, он не требует внешнего источника питания.

Для определения абсолютной влажности воздуха применяют весовой гигрометр . Он состоит из изогнутых в форме буквы U трубок, соединенных друг с другом и заполненных веществом с хорошей гигроскопичностью, то есть активно впитывающим влагу из воздуха. Через описанную систему трубок продувают фиксированное количество воздуха. Содержавшаяся в нём влага оседает на содержимом трубок, и их масса меняется. Разница между массой системы трубок до и после выполнения измерений позволяет рассчитать, сколько влаги присутствует в данном объеме.

Весовой гигрометр

В основе работы механического (керамического) гигрометра — изменение электрического сопротивления массы, содержащей керамические и металлические компоненты. За основу берутся кремний, глина или каолин, к которым добавляются окислы металлов. В результате получается смесь, заметно меняющая сопротивление в ответ на изменение влажности. Гигрометры этого типа часто используются в быту.

Механический гигрометр

Конденсационный гигрометр позволяет получить более точные данные, чем описанные выше механические приборы. Конструкция такого устройства включает в себя охлаждаемую поверхность, на которой конденсируется влага. Встроенный термометр фиксирует температуру, при которой произошла конденсация, а узкий пучок света, направленный на упомянутую поверхность, позволяет точно зафиксировать момент образования конденсата. На основании этих данных электроника рассчитывает относительную влажность и выводит ее на дисплей. Такой принцип действия позволяет свести погрешность к минимуму, выполняя измерения в пределах от 0 до 100%.

Читайте так же:
После штукатурки стен шпаклевать нужно

Конденсационный гигрометр

В электронных гигрометрах могут использоваться различные принципы действия, в том числе:

  • измерение электропроводимости воздуха, которая зависит от содержащейся в нём влаги;
  • определение точки росы оптоэлектронным методом;
  • измерение электрического сопротивления солей или полимеров, меняющегося в зависимости от влажности;
  • отслеживание изменения ёмкости металлоксидного или полимерного конденсатора.

Все эти методы позволяют получить более точные данные, чем при использовании механического гигрометра. Электронный гигрометр дает меньшую погрешность и особенно удобен, если необходима дальнейшая обработка собранных данных.

Электронный гигрометр

Психрометрический гигрометр используется для измерения относительной влажности воздуха за счёт сравнения показаний двух термометров, один из которых помещен во влажную среду. Поскольку влажный будет охлаждаться за счёт испарения жидкости, он покажет более низкую температуру, чем контрольный. При этом, чем меньше влаги в воздухе, тем сильнее показания термометров будут отличаться. Относительная влажность определяется по специальной таблице, а на ее основании при необходимости вычисляется абсолютная.

Психрометрический гигрометр

На основе этого принципа функционируют несколько разновидностей психрометров:

  • Стационарный представляет собой простую конструкцию, смонтированную в метеорологической будке. На штативе укрепляются два термометра, один из которых контактирует с влажной тканью. Считывание показаний и вычисления производятся вручную.
  • Дистанционный конструируется с использованием преобразователей температуры, таких как термисторы или термопары. Например, такой психрометр может состоять из двух манометрических термометров, один из которых увлажняется. Дистанционный психрометр может быть манометрическим или электрическим.
  • Аспирационный состоит из двух термометров, смонтированных в защищенном корпусе и обдуваемых вентилятором-аспиратором. Такая конструкция позволяет получить наибольшую точность измерений.

Сфера применения гигрометров

Задачи, требующие контроля влажности, нередко возникают в различных отраслях промышленности. Современные производители выпускают гигрометры, рассчитанные на конкретную специфику применения, а значит, они наилучшим образом приспособлены для эксплуатации в той или иной сфере деятельности. Вот лишь несколько примеров ситуаций, которые можно решить с помощью этих измерительных приборов:

  • Для длительного хранения сельскохозяйственной продукции, например, в овощехранилищах или зернохранилищах, необходимо соблюдать температурно-влажностный режим. Добиться этого можно, постоянно контролируя микроклимат с помощью гигрометра.
  • Многие лекарственные препараты требуют особых условий хранения и могут потерять свои свойства, если находятся в условиях избыточной влажности.
  • Гигрометр необходим и в библиотеке, поскольку книги, особенно старинные, во влажном микроклимате значительно быстрее приходят в негодность. Материалы, которым уже много лет, могут разрушиться от избытка влаги, а значит, контролировать влажность воздуха нужно, чтобы обеспечить оптимальный режим хранения.
  • Необходимость проконтролировать влажность материалов часто возникает на стройке. Например, степень просушки древесины проверяется для определения, можно ли ее использовать как стройматериал, и если да, то каким образом. Также существуют специализированные гигрометры, предназначенные для определения влажности бетона.
  • Проверка влажности материалов часто проводится и при производстве мебели, ведь изделие, изготовленное из слишком сырой или пересушенной древесины, произведено с нарушением технологии и, скорее всего, прослужит намного меньше.

Профессиональные гигрометры

Гигрометр позволяет измерить не только влажность атмосферного воздуха, но и долю влаги в газовых средах. Для этого используется профессиональные устройства для анализа температуры и влажности неагрессивных газовых сред. Результат измерений часто выражается в единицах точки росы. Они могут быть переносными или стационарными.

Профессиональные гигрометры

Портативные

Основная сфера применения портативных гигрометров — нефтегазовая и нефтехимическая промышленность. С помощью такого прибора определяют микровлажность газа в баллонах или трубопроводах. Они могут работать в широком температурном диапазоне и выводить влажность в различных единицах измерения. Компактность гигрометра позволяет без проблем проводить измерения в нужных точках.

Портативные гигрометры

Видеообзор портативного электронного гигрометра

Стационарные

Стационарные гигрометры позволяют не только проводить измерения, но и контролировать технологические процессы. Конструкция прибора позволяет детектировать даже небольшой процент микровлажности. Система подогрева датчика делает измерения более точными, поскольку предотвращает воздействие на него осушающих агентов, которые могут содержаться в газовой смеси.

Стационарные гигрометры

Сфера применения профессиональных гигрометров

Портативные и стационарные приборы для измерения влажности применяются, в первую очередь, в нефтегазовой и химической промышленности. Однако сфера их использования этим не ограничивается. Гигрометр может понадобиться всюду, где предполагается работа с неагрессивными газовыми смесями и нужно контролировать их состояние. Благодаря этому оборудование для измерения доли влаги в воздухе находит применение на атомных электростанциях, на производстве микроэлектроники, в энергетике. Также их применяют для контроля за процессом осушки природного газа.

Применение гигрометров

Профессиональные гигрометры используются для решения широкого круга задач, связанных с организацией различных производственных процессов. В частности, они становятся незаменимыми, если нужно:

  • обеспечить заданный уровень влажности в помещении, например, для хранения продукции в определенных условиях;
  • оценить влажность в производственном помещении для целей охраны труда;
  • обеспечить нормальное функционирование электротехнического оборудования различного назначения;
  • обеспечить уровень влажности, нужный для реализации конкретного производственного процесса.

Как выбрать гигрометр

Чтобы выбрать подходящий гигрометр, определитесь, как его предстоит использовать. В быту отдают предпочтение недорогим механическим гигрометрам, тогда какна производстве эксплуатируются в основном электронные различных типов, ведь именно они дают наивысшую точность измерений.

Важно определиться, для чего прибор будет использоваться в первую очередь и насколько часто предстоит проводить измерения. Для использования в строительстве может понадобиться специализированный гигрометр для работы с определенной группой материалов, например, древесиной, а в других случаях подходящей окажется стандартная модель. Определите, что именно предстоит измерять, и оцените возможности различных гигрометров, представленных на рынке.

Значимым фактором являются и условия использования. Обратите внимание на то, в каком диапазоне температуры и влажности прибор будет давать корректные показания. В зависимости от особенностей производства может понадобиться гигрометр, функционирующий при крайне высоких или крайне низких температурах. Также следует учитывать погрешность изменений.

Имеет значение и то, как в дальнейшем будут обрабатываться полученные данные. В самом простом случае вам нужно просто однократно провести измерения, чтобы оценить влажность воздуха в помещении или микровлажность газовой смеси. Но стационарные гигрометры позволяют решать и более сложные задачи. С их помощью можно отслеживать изменение параметров, сигнализировать о достижении пороговых значений, а значит, более эффективно контролировать технологический процесс.

Не стоит забывать и об эргономических характеристиках прибора. Крупные цифры на дисплее должны быть контрастными и легко читаемыми. Возможно, вы предпочтете приобрести модель с подсветкой, чтобы без проблем считывать показания при любом уровне освещенности. Эргономика в особенности важна для переносных приборов: их корпус должен быть легким, таким, чтобы его было удобно держать в руке.

Профессиональный гигрометр — инструмент, имеющий широкое применение в различных отраслях промышленности. Он помогает контролировать влажность воздуха, обеспечивая безопасность людей и стабильное функционирование оборудования.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector