Часто во время технологического процесса необходимой задачей является измерение влажности древесины. Дело в том, что излишняя влажность сырья может послужить причиной изготовления некачественной продукции, а соответственно нанести ущерб всему предприятию. Именно этим обусловлено то, что на сегодняшний день такой прибор, как влагомер древесины, находит все более широкое применение.

Сегодня существует достаточно большое количество видов подобного оборудования. Рассмотрим основные виды влагомеров и принцип их действия. На сегодняшний день самое большое распространение получили инструменты, работающие по кондуктометрическому и диэлькометрическому методам. Рассмотрим их более детально.

Разновидности влагомеров, используемых для измерения влажности древесины

Первый тип аппаратов для , работа которого основана на кондуктометрическом методе измеряет электрическое сопротивление материала, изменяющееся в зависимости от того, какой уровень влаги в нем содержится. Основным рабочим элементом такого влагомера древесины являются заостренные иглы из металла, которые в процессе измерения уровня влажности материала производят погружение в него. При включении прибор начинает замерять, каково электрическое сопротивление между древесиной и иглами, после чего по специальной формуле, которая уже заложена в память процессора прибора, происходит вычисление непосредственно влажности материала.

Основными достоинствами влагомера кондуктометрического метода действия является то, что он достаточно прост в использовании, он имеет упрощенный датчик, который основан на работе двух игл. Немаловажно также и то, что такой способ измерения влажности сырья является довольно быстрым, что также можно записать только в преимущества данного аппарата. Однако такой влагомер имеет и недостаток, при его использовании нарушается целостность материала, что может повлиять на дальнейший процесс его переработки.

Вторым распространенным сегодня типом влагомеров, для древесины, является аппарат, работа которого основана на диэлькометрическом методе измерения. В данном случае устройство производит измерение диэлектрической проницаемости сырья. Поскольку диэлектрическая проницаемость воды является много большей, нежели у других веществ, то судя по ее количеству в исследуемом материале вполне возможно получение достоверной информации о том, какое количество процентов влаги содержится в древесине.

Влагомер, основанный на диэлькометрическом методе измерения, работает за счет генератора радиочастот, которые могут варьироваться от трех до тридцати мГц. Генератор является основным рабочим элементом влагомера такого типа. Измерение происходит за счет вмонтированных в аппарат контактных площадок, поэтому этот способ измерения не является разрушительным.

Принцип действия влагомеров

Принцип действия такого устройства является достаточно простым: контактные площадки плотно прижимают к исследуемому материалу, с усилием не более одного килограмма, и включают влагомер, который начинает производить замер. Токи высокой частоты проникают вглубь материала, а микропроцессор воспринимает данные переданные устройством и начинает перерасчет формулы, после чего выдается результат замера. Стоит отметить, что память микропроцессора устройства уже хранит данные о плотности тех веществ и материалов, которые будут подвергаться исследованию. Поэтому измерение таким устройством является процессом нетрудоемким и не занимает много времени.

Основными достоинствами такого метода измерения можно назвать, прежде всего, высокую точность замеров. К тому же диапазон замеров влажности у данного приспособления очень высок. Немаловажным преимуществом является и то, что результаты влагомер диэлькометрический выдает очень быстро, что бывает просто необходимо на отдельных видах производства. Как уже было сказано выше, данный аппарат не нарушает целостности исследуемого сырья, что крайне важно при работе с ценными породами дерева. Единственным недостатком влагомера, применяемого для измерения влажности древесины, такого типа, является то, что при влажности ниже одного процента, точность может быть несколько снижена.

Перед использованием дерево должно быть высушено. Для измерения влажности снаружи и внутри заготовки используют влагомер. Большинство моделей гигрометров определяют уровень влаги в бревне или срубе с высокой точностью. Это осуществляется на лесоперерабатывающих предприятиях и в цехах по изготовлению пиломатериалов.

Принцип действия устройства

До появления электронных влагомеров уровень влажности определяли по ГОСТу. Это длительный и трудоемкий процесс, которых давал точные показатели только при строгом соблюдении алгоритмов исследования. Недостаток метода – сложности для получения значения.

Влагомеры предназначены для почти мгновенного определения влажности материала . Принцип работы приборов основан на измерении удельного электрического сопротивления дерева. Этот параметр меняется в зависимости от количества воды в структуре материала, на что и реагирует устройство. Измерители рассчитывают степень влажности с погрешностью от 0,5 до 4% по нескольким параметрам:

Локальные замеры. В одном стволе на разных участках уровень насыщения влагой отличается. Чтобы снизить неточность, замеры осуществляют в нескольких местах заготовки.

Разная плотность у пород. Хвойные и лиственные деревья имеют разные характеристики. Например, по плотности. Учесть эту особенность могут многие влагомеры, в программное обеспечение которых включена функция идентификации породы.

Безусловное преимущество применения прибора для измерения влажности перед методом ГОСТ – сохранение целостности изделия.

Основные виды

Принцип работы влагомера – анализ удельного сопротивления материала на прохождение тока, но точность зависит от характеристик прибора. Устройство нужно выбирать, опираясь на цель его использования и масштаб производства.

Кондуктометрический игольчатый влагомер

Прибор для определения влажности контактным методом оборудован щупами, которые нужно вводить в древесину. В ее теле устройство создает электрический импульс между электродами и определяет размер сопротивления среды. Значение высвечивается на экране.

Достоинства приборов:

• низкая цена;
• высокая достоверность результата при правильном введении игл в массу;
• простота в использовании.

Недостатки:

• приходится повреждать материал, а это нежелательно при измерении твердых и дорогих пород, готовых изделий;
• электровлагомер неспособен достоверно измерять влажность ниже 4%. Этот недостаток несущественный, менее 5% – нормальный уровень содержания воды в готовом изделии.

Прибор редко приходит в негодность, для наладки иногда требуется заменить крону, что можно сделать самому.

Электровлагомер бесконтактного действия (диэлькометрический)

Влагомер имеет встроенный генератор радиочастот. Он сканирует стройматериалы на расстоянии без необходимости проникновения внутрь массы.

Достоинства прибора:

• электровлагомер может определить влажность с низкой погрешностью;
• подходит для анализа качества сырья и готовых деревянных изделий;
• во многих моделях включена функция памяти значений;
• не требует повреждения древесины.

Недостатки:

• высокая стоимость прибора;
• ремонт влагомера обойдется недешево, требуется специалист.

Как пользоваться влагомером: включите прибор, приложите контактную поверхность к материалу или отведите на указанное в инструкции расстояние. У устройств рабочий орган может находиться на задней стороне прибора или как выносной измерительный цилиндр (см. фотографии бесконтактных устройств).

Обзор гигрометров

Психрометры для измерения количества влаги в древесине применяются при исследовании материала в лабораториях, в цехах деревообработки и при производстве изделий. Крупные компании, добросовестно относящиеся к своему делу, проводят контроль качества сырья на всех производственных этапах . Для этого используют приборы с определенными характеристиками от разных брендов.

Игольчатые измерители

• Электровлагомер ЭВ 2К (см. фото) по характеристикам соответствует требованиям ГОСТ 22261-76 и ГОСТ 24447-80. Это промышленный измеритель влажности, предназначенный для работы со всеми видами пиломатериалов из разных пород дерева. Кондуктометрическая модель старого образца работает контактным методом. Позволяет определять влажность при температуре воздуха +5–400 ˚C. Средняя цена прибора – 2000 р.

• Влагомер KWB 0121-00 – китайский кондуктометрический прибор современного образца. Он способен измерять и анализировать состояние дерева, бетона и некоторых других строительных материалов. Его недостаток – низкий уровень проникновения в материал, как следствие – высокая степень погрешности. Функция автоматического отключения при бездействии продлевает срок службы батареек. Средняя цена – 2000 р.

• Игольчатые древесные влагомеры Gann (Германия) применяются в цехах по сушке и хранению древесины. Разные модели проводят измерения на глубине от 5 до 40 мм в диапазоне от 5 до 50%. Выбор модели осуществляется, исходя из производственных потребностей предприятия. Цена от 120 до 440 евро.

Бесконтактные приборы

• Влагомер строительных материалов ВСМ-1 – универсальный инструмент для определения уровня водонасыщения в дереве, камне, бетоне в процессе строительства и при ремонтных работах. В прибор можно занести 25 градуированных зависимостей, что снизит величину погрешности результата. Устройство широко применяется в лабораторных исследованиях. Средняя цена прибора высокая – около 35 000 р.

• Бесконтактный влагомер hydrocondtroleasy – прибор отечественной сборки. Предназначен для быстрого измерения влажности в пиломатериалах по ГОСТ 16588. Устройство определяет количество влаги внутри крупных бревен и брусьев по всей длине. Работает с 7 группами пород дерева. При универсальности применения электровлагомер стоит сравнительно недорого – от 5800 р.

• Приборы merlin (Австрия) предназначены для измерения влаги в древесине разной толщины: в бревнах, досках, паркете, со строганой и необработанной поверхностью. Выбор модели следует осуществлять, исходя из толщины проверяемых изделий. Универсальным можно назвать измеритель merlin HM8-WS25: глубина исследуемой поверхности до 40 мм, спектр анализа от 4 до 99%. Удобный сенсорный экран и понятный интерфейс делают использование прибора доступным любому контролеру. Стоимость влагомера – 37 000 р.

• Прибор micro hydro control измеряет увлажнение неглубоких слоев, применяется на производстве мебели, отделочных материалов из древесины, паркета, дверей из массива. Устройство способно анализировать 23 вида древесины . Компактные размеры влагомера (см. фото) и невысокая цена (около 3000 р.) – главные его преимущества.

• Измеритель влажности дерева МГ4У – универсальный прибор для определения состояния сыпучих и твердых строительных материалов. Это влагомер для опилок, щебня и других сыпучих материалов, а также твердых изделий. Программное обеспечение соответствует нормам ГОСТ 21718 и ГОСТ 16588. Прибор внесен в Госреестр. Цена – около 43 000 р.

• Прибор МГ4Б оснащен 13 градуировочными зависимостями твердых материалов из камня разной плотности и 15 алгоритмами на древесину. По характеристикам схож с МГ4У, адаптирован для работы с твердыми материалами. Цена 32 000 р.

• Измерители бренда ADA ZFM предназначены для дерева твердых и мягких пород, гипсокартона, кирпичной кладки. Рабочая поверхность находится на задней стороне прибора. Диапазон измерения – 0–100% влажности, точность измерения ±4%. Стоимость изделия 2200 р.

Для удобства выбора

Чтобы легко подобрать влагомер, сведем представленные модели в таблицу с основными техническими показателями.

Показатель	Тип прибора	Диапазон измерения влажности, %	Глубина измерения, мм	Погрешность, ±%	Цена, руб.
	Игольчатый	(2 диапазона)
	Игольчатый
Gann(представлены общие значения)	Игольчатый	5…50 (в зависимости от модели)				Германия
	Диэлькометрический		Не менее 50
hydrocondtroleasy
microhydrocontrol

Влагомеры отличаются основными параметрами: точностью определения, наличием идентификации разных пород деревьев, глубиной пропускания измерительных импульсов. Именно на эти характеристики необходимо опираться при выборе прибора. Имеет значение и размер погрешности: для производства ответственных изделий необходимо получение точных и достоверных данных. С другой стороны, на производстве прибор пригодится и для измерения влажности ствола – сырья, и состояние готовой доски после сушки. Во всех случаях требуются разные характеристики влагомера.

Табличные данные могут отличаться от фактических, информация ознакомительная. Более точные характеристики предоставят продавцы.

Влагомер – это электронный прибор, применяемый для измерения абсолютного содержания влаги в процентном соотношении от массы объекта. Данное оборудование позволяет контролировать качество различных материалов, определять их готовность к хранению или применению по предназначению. Они широко используются в сельском хозяйстве, деревообрабатывающей промышленности и строительстве.

Зачем нужен влагомер

Использование влагомера является обязательным условием поддержания оптимальной продуктивности для некоторых отраслей промышленности. Определенные материалы могут напитывать влагу, в результате чего их свойства ухудшаются. Чтобы обеспечить их оптимальное хранение или дальнейшее применение, важно чтобы процентное содержание воды в них было на минимальном уровне. Понять это визуально не всегда возможно, поэтому важно осуществить точные числовые выражения уровня влаги, чтобы определить необходимость дальнейшей сушки.

Если использовать недостаточно высушенные материалы для определенных целей, они могут начать деформироваться, если речь идет о строительных изделиях, или разрушается при понижении температуры. Влажные сыпучие материалы, которые хранятся насыпью, могут начать нагреваться на внутренних слоях в результате создаваемого давления от собственного веса. Это приводит к порче, развитию плесени, или образованию плотных комков. Применение влагомера позволяет получить стопроцентную гарантию того, что сыпучий материал храниться в оптимальных условиях и не нуждается в дополнительной сушке.

Виды влагомеров по принципу действия

Влагомеры являются очень востребованными в некоторых отраслях, поэтому производители данного оборудования уделили много времени, чтобы создать оптимальную конструкцию, которая позволяет проводить более точное измерение в конкретных целях.

Согласно конструктивным особенностям, данные устройства разделяют на две группы:

• Игольчатые.
• Бесконтактные.

Игольчатые устройства

Игольчатые влагомеры имеют два электрода, сделанные в виде острых иголок или щупов. Они погружаются в материал, который измеряется, после чего между ними проходит электрический ток. Чувствительный элемент устройства измеряет электрическое сопротивление. Уровень сопротивления определенных материалов зависит от того сколько в них влаги. Чем ее больше, тем сопротивление ниже. Прибор, который откалиброван под конкретный материал, имеет в своей памяти показатели зависимости сопротивления к относительной влажности. Благодаря этому на экране влагомера отображается точная влажность материала.

Данное оборудование имеет недостаток. Оно погружается в поверхность материала. Если проводится измерение ценной древесины, которая будет использоваться для производства мебели, это нежелательно. В связи с этим игольчатая конструкция подходит далеко не всегда. Также стоит отметить, что подобное оборудование позволяет получить точные данные, только если относительная влажность измеряемого объекта находится на высоком уровне. При достаточно низком насыщении водой, некоторые материалы не могут пропускать электрический ток. Ярким примером этого является древесина. Таким образом, прибор не сможет правильно отобразить реальные показатели, если они слабовыраженные.

Бесконтактные устройства

Бесконтактный влагомер работает по другому принципу. Хотя это устройство и называется бесконтактным, на самом деле оно не проводит дистанционное измерение. Если в игольчатых необходимо погрузить щупы в материал, то в бесконтактных нужно только дотронуться к нему чувствительной частью.

Данные приборы оснащаются чувствительной колбой или пластинами. При контакте с влажным объектом, измерительная поверхность меняет свой объем. Это считывается специальным датчиком, который переводит изменение в выражение влажности в процентах. Данные устройства позволяют снимать точные измерения материалов, относительная влажность которых пребывает на низком уровне. Для очень влажных объектов, лучше использовать игольчатый влагомер.

Виды влагомеров по назначению

Влагомеры являются узкоспециализированными устройствами. Они могут точно измерять относительную влажность только тех материалов, на которые они откалиброваны. Свойство различных объектов при насыщении водой отличаются, поэтому если устройство предназначено для древесины, то оно не сможет работать с зерном. Даже приборы для тестирования дерева калибруются под определенные породы древесины. К примеру, в одном режиме устройство покажет относительную влажность дубовой доски правильно, а ясеневой с погрешностью.

В зависимости от назначения влагомеров, их разделяют на следующие группы для:

• Дерева.
• Сыпучих материалов.
• Строительных материалов.
• Грунта и почвы.

Влагомеры для дерева

Влагомер для измерения относительной влажности древесины является одним из самых распространенных. Его используют строители, плотники и мебельщики. Обрабатываемая древесина должна быть высушенной. Если применять влажный массив, то в результате усушки он начнет выгибаться. Чтобы предотвратить подобные осложнения и избежать деформации влажной доски используются влагомеры.

На лесозаготовительных предприятиях, которые занимаются сушкой бревен, обычно используются игольчатые приборы. Они являются более приемлемыми, поскольку пробивают кору и снимают показатели влажности под ней. Если ствол дерева не очищен, то бесконтактные устройства не смогут работать, поскольку между древесиной и их чувствительным элементом будет находиться кора. Те мастера, которые занимаются чистовой отделкой древесины, применяют бесконтактные устройства, поскольку они не повреждают структуру волокон доски.

Влагомеры по дереву могут менять режимы измерения. В их настройках закладываются показатели влажности под различные породы дерева. Выбрав режим «береза» осуществляется измерение влажности березовой доски, а переключившись на «сосну», тестируется сосновый брусок.

Устройства для сыпучих материалов

В сельском хозяйстве и пищевой промышленности востребованными являются влагомеры для сыпучих материалов. Обычно они используются для проверки влажности зерновых культур, которые хранятся насыпью в зернохранилищах. Зерно, которое укладывается таким способом, должно быть сухим. Если его влажность будет превышать допустимую норму, это приведет к порче по причине развития плесени или прорастания. Обычно влага у зерна уходит вниз к более холодным внутренним слоям. Они становятся практически мокрыми, и в результате сильного давления начинают греться. Если слой насыпан высоко, то это может привести к возгоранию. В связи с этим в зернохранилищах постоянно используется влагомер для периодического тестирования собранного урожая.

Подобные устройства работают по игольчатому принципу. У них имеется два длинных щупа, которые необходимо полностью погрузить в материал. Получение данных осуществляется мгновенно. Эти приборы также можно калибровать под специфику тестируемых материалов. Кроме зерна их используют для проверки муки, сахара, соли и т.д. Также бывают модели, в которые материал погружается в специальную емкость.

Приборы для строительных материалов

Влагомеры очень востребованы в строительной сфере. Они необходимы для тестирования относительной влажности бетона, кирпича и прочих материалов. К примеру, после заливания бетонной стяжки важно дать ей отстояться. Если начать работать раньше, это приведет к раннему разрушению заливки. То же самое касается и оштукатуренных стен. Используя влагомер, удастся определить, что штукатурка уже высохла и можно перейти к покраске или поклейке обоев. С использованием данного устройства можно начать дальнейшую отделку раньше и не терять ценное время, ожидая пока все высохнет наверняка.

Строительные влагомеры востребованы на производстве железобетонных и бетонных изделий. Отлитые столбовые опоры для линий электропередач, тротуарная плитка и прочие изделия, которые недостаточно просохли, не могут передвигаться, поскольку в них появятся микротрещины. Узнав относительную влажность бетона, можно принять решение о том навредит транспортировка изделию или нет.

Зачастую устройства, которые используются для древесины, имеют в своих настройках режим для бетона. Такие многофункциональные влагомеры пользуются большой популярностью у строителей, поскольку бетон и кирпич являются не единственными материалами, которые используются на объектах. Универсальные приборы позволяют проконтролировать влажность всех материалов, в том числе и половой доски, лаг и обрешетки для настилания кровли.

Приборы для грунта и почвы

Влагомер для грунта широко используется в агротехнике. Знание об относительной влажности почвы является необходимым для принятия решение о своевременном поливе посевов. Особенно это важно для садовых культур. В питомниках деревьев, а также в виноградниках, влагомеры являются обязательными производственным оборудованием, поскольку довольно много чувствительных деревьев и кустарников остро нуждаются в соблюдении оптимального полива. Вносить воду по времени не выход из ситуации, поскольку интенсивность испарения влаги зависит от температурных условий и силы ветра. Имея в расположении влагомеры, можно точно определить, когда почва нуждается в искусственном поливе, а когда нет.

Стоит учитывать, что подобное оборудование снимает показатели влажности только той почвы, которая находится между щупами прибора. Таким образом, если их углубить на 10 см, то можно измерить влажность только поверхностного грунта. Если нужно узнать состояние более глубоких слоев, требуется предварительная подготовка свежей ямы, в которую устанавливается чувствительный датчик влагомера для грунта.

Гигрометр это прибор для измерения влажности – это известно всем. Также всем хорошо известно что в последнее время он стал постоянным, и для многих необходимым (не просто исполняет роль украшения) атрибутом большинства саун и бань.

Опытные любители банных процедур утверждают: «Самый лучший гигрометр - это уши!», правда, затем обычно добавляют: «…и опыт». Конечно, опыт - великая вещь, но красивый и надёжный прибор на стене современной парилки (сауны) никогда не помешает.

Большую часть многочисленных современных гигрометров можно разделить на три основные группы.

1. Электронные гигрометры.

Очень часто эти устройства встраивают в пульты управления парогенераторами и увлажнителями. Надёжность и точность работы таких изделий во многом зависит от схемного решения и качества комплектующих компонентов.

2. Психрометрические гигрометры.

Принцип действия приборов этого типа основан на изменении разницы показаний мокрого и сухого термометра, которые зависят от влажности воздуха в помещении по ним то непосредственно и измеряют влажность используя специальные психрометрические таблицы. Температуру же измеряют основываясь на показаниях сухого термометра.

В банях саунах такие гигрометры используют редко.

3. Механические гигрометры.

Принцип действия таких устройств основан на свойстве обезжиренного волоса изменять свою длину при изменении влажности окружающего воздуха. При изменении длины волоса механически связанный с ним шкив поворачивается, а конец стрелки перемещается вдоль шкалы (см. рис. 1).

Рис. 1. Схема устройства волосного гигрометра.

Сегодня вместо старого доброго волоса в качестве чувствительного элемента обычно применяют специально обработанную синтетическую нить. Механические гигрометры вполне надёжно работают в широком диапазоне температур по крайней мере от +Ю°С до +120°С), довольно очно измеряя влажность в пределах от 30% до 100%. Такие механизмы сейчас устанавливают в подавляющем большинстве относительно недорогих банных гигрометров и комбинированных термометров-гигрометров. Чаще всего банные волосные гигрометры и биметаллические термометры-гигрометры работают стабильно и обеспечивают достаточно достоверные показания при вполне приемлемой - с практической точки зрения - точности.

Однако, как любой механический прибор, волосной гигрометр не любит грубого обращения, особенно сильной тряски или резких ударов. Иногда такой прибор может начать совершенно неприлично завышать или занижать показания даже просто после длительного пребывания на сильном морозе.

Если есть возможность сравнить показания волосного гигрометра с показаниями эталонного прибора, то при наличии серьёзных расхождений показания механического гигрометра несложно скорректировать. Сделать это можно с помощью отвертки через отверстие на задней крышке. Следует ввести отвертку в шлиц регулировочного винта на опоре измерительного механизма и, осторожно поворачивая его, сместить стрелку на нужные показания на шкале прибора. Обычно этого бывает достаточно для восстановления работоспособности гигрометра.

Если же нет возможности сравнить показания волосного гигрометра и заведомо исправного точного прибора, то можно попытаться выполнить регулировку другим доступным в домашних условиях методом. При этом надо учитывать, что проверять работу термометра-гигрометра лучше всего при температуре, максимально приближенной к той, какая обычно будет в парилке.

Для проверки и регулировки потребуются: чайник, прозрачный полиэтиленовый пакет, подставка для тестируемого прибора, чтобы разместить его на уровне носика чайника (например, мелкая кастрюля). Далее действуем следующим образом. Помещаем прибор в пакет и делаем в пакете маленькое отверстие для выхода пара (фото 1). Подсоединяем пакет к носику чайника и закрепляем это соединение нитками или резинкой (фото 2). Ставим всё это на плиту и зажигаем огонь (фото 3).

Через некоторое время вода в чайнике закипит, шкалы запотеют, температура начнёт подниматься, и стрелка термометра установится в районе 95-100°С, стрелка гигрометра тоже начнёт отклоняться и дойдёт до своего максимума (фото 4).

Если в течение 3-5 минут стрелка гигрометра не меняет своего наивысшего положения, можно считать, что точка максимума достигнута. Стрелка термометра должна показывать 95-100сС, то есть температуру, близкую к температуре кипения воды. Если же значение другое, например, 80°С, надо подкорректировать показания термометра с помощью отвёртки через отверстие на задней крышке. Выполнить это можно прямо сквозь пакет. Самое главное - не ошпариться!

Если необходимо, также корректируют и положение стрелки гигрометра, установив её на значение, близкое к максимальному - 95-100%.

Теперь можно осторожно вынуть прибор из пакета, просушить его и… в работу. На фото в начале статьи видны показания бытового электронного термометра-гигрометра и протестированного с помощью чайника волосного банного термометра-гигрометра. Снимок сделан на следующий день после проверки, регулировки и просушки прибора в течение 24 часов - показания обоих приборов практически полностью совпадают. Таким образом, этот способ позволяет достаточно точно настроить гигрометр при температурах близких к рабочим.

Но главное - не забывать, что какой бы точный прибор ни использовался, ваше самочувствие - это самый важный критерий. Баня должна приносить здоровье и радость!