Бытовые электроприборы

Принцип работы влагомера. Влагомер для древесины

Принцип работы влагомера. Влагомер для древесины

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.

Влажность - показатель содержания водыв физических телах или средах. Для измерения влажности используются различные единицы, частовнесистемные. Влажность зависит от природы вещества, а в твёрдых телах, кроме того, от степени измельчённости илипористости. Содержание химически связанной, так называемой конституционной воды, например гидроокисей, выделяющейся только при химическом разложении, а также водыкристаллогидратнойне входит в понятие влажности.

Влажность можно характеризовать также влагосодержанием , или абсолютной влажностью - количеством воды, отнесённым к единице массы сухой части материала. Такое определение влажности широко используется для оценки качества древесины.

Эту величину не всегда можно точно измерить, так как в ряде случаев невозможно удалить всю неконституционную воду и взвесить предмет до и после этой операции.

Влагомер представляет собой прибор для измерения влагосодержания газоообразных (газов), жидких (жидкостей) и твердых веществ (сыпучих, гигроскопичных и других). Влагомеры бывают гигрометрические, гигроскопические, электрохимические (для жидкостей и газов), психрометрические, емкостные, кондуктометрические (жидкость, твердые и сыпучие материалы), а также влагомеры, основанные на явлении ядерного магнитного резонанса.

Принцип действия влагомера основан на диэлектрической проницаемости измеряемых объектов. Влагомером улавливаются корреляционные изменения измеряемого материала, при воздействии на его поверхность. Прибор определяет количество влаги в объекте. Зачастую на показания влагомера не влияют ни температуры измеряемых веществ, ни наличие статического электричества.

Емкостные датчики влажности (влагомеры) в последнее время становятся всё более распространенными. Они не дороги, просты в эксплуатации и обеспечивают очень точные показания.

Основа этих датчиков – емкостные влагочувствительные элементы. Маленькая, тонкая стеклянная или керамическая подложка является основой для электродной системы, влагочувствительного полимерного слоя и слоя золота, который проницаем для паров воды

Влагомеры нашли свое применение в области измерения, мониторинга и управления влажностью при таких технологических процессах как сушкадревесины, сушкадерева (пиломатериалов), сушкезерна, зернопродуктов, сыпучихигигроскопичныхматериалов. Влагомеры широко используются в строительстве, мебельномпроизводстве, столярномделе. Влагомеры измеряют влажность бетона, мебельного щита, влажность стен, влажность в помещении при проведении ремонтных работ, укладке паркета. Зачастую влагомеры совмещают с датчиками влажности и температуры, в том случае, когда нужно измерять не только влажность, но и температуру.

82. Если жидкость протекает по сечению трубопровода, каким равенством она определяется. Единицы измерения вязкости жидкостей.

Вязкость - свойство жидкостей оказывать сопротивление перемещению одного слоя относительно другого. Количественно вязкость характеризуется значением динамической вязкости или коэффициентом внутреннего трения. Характерной особенностью этого вида трения является то, что оно наблюдается не на границе твердого тела и жидкости, а во всем объеме жидкости.

Вискозиметр - это прибор, предназначенный для определения вязкости. Самыми распространёнными вискозиметрами являются ротационныевискозиметры, капиллярныевискозиметры, ультразвуковыевискозиметры, вискозиметры с падающим шариком и вибрационныевискозиметры.

За единицу динамической вязкости в Международной системе единиц принимают вязкость жидкости, в которой напряжение сдвига, создаваемое силой 1Н между двумя слоями площадью 1, вызывает градиент скорости 1м/с при расстоянии между слоями 1 м. Единица динамической вязкости в СИ Па *с, в системе СГС – пуаз (П=). На практике часто пользуются кинематической вязкостью, которая представляет собой отношение динамической вязкости к плотности жидкости. Единица измерения кинематической вязкости(в СГС- стокс; Ст=).

Влагомер – это прибор, с помощью которого можно узнать показатели влажности внутри предмета или среды. Область применения влагомера обширна, ведь влажность имеет ключевое значение для множества отраслей.

Основные сферы применения приборов:

  • контроль влажности в деревообрабатывающей промышленности;
  • аграрное хозяйство (контроль влажности почвы, зерна, семян);
  • целлюлозная промышленность;
  • пищевая промышленность;
  • лабораторные исследования;
  • метеорология;
  • строительная сфера.

От показателей влажности зависит качество выпускаемой продукции, а также специфика условий её эксплуатации и хранения.

При проведении ремонтных работ влагомером часто пользуются, чтобы определить состояние стен под отделочными покрытиями, например, под кафелем или обоями – можно узнать, не накапливает ли фундамент влагу, и многое другое.

Виды влагомеров и принцип их работы

По принципу действия устройства делятся на две большие группы:

  • игольчатые или кондуктометрические;
  • диэлькометрические.

Игольчатые влагомеры чаще всего применяются для измерения влажности в твёрдых средах, например, в древесине. Иглы погружаются в испытуемое вещество, и прибор определяет электрическое сопротивление между ними. Чем выше влажность, тем меньше сопротивление цепи. Недостатками такого способа измерения влажности можно считать то, что глубина проверки напрямую зависит от длины игл прибора.

Диэлькометрические влагомеры позволяют контролировать влажность определённого материала бесконтактно. Прибор посылает электромагнитный импульс и считывает показатели затухания его колебаний внутри среды. Такой влагомер отличается высокой чувствительностью и точностью измерений. Он способен улавливать влажность минимальных значений 1-2%. Прибором удобно контролировать влажность сыпучих материалов, а также определять влажность стен.

Как пользоваться влагомером

Проводить измерения влажности необходимо согласно инструкции на влагомер . Рассмотрим процесс эксплуатации прибора на примере игольчатого влагомера для древесины:

Шаг 1. Подготовить испытуемый образец. Обе иглы прибора равномерно углубить в дерево на максимальную глубину. Важно, чтобы обе иглы параллельно входили в образец. Ток, проходя через дерево между иглами, получит определённое сопротивление, в зависимости от влажности испытуемого объекта.

Шаг 2. Теперь нужно нажать на кнопку начала замера, таким образом замыкая электрическую цепь.

Шаг 3. На экране прибора появятся показатели влажности образца в данной точке. Чтобы данные об испытуемом объекте были максимально точными, необходимо повторить замеры в других точках.

Некоторые современные влагомеры могут передавать данные сразу на компьютер, а также обладают собственной памятью. Но выбирать прибор нужно, исходя из того, где он будет применяться.


Другие рыболовные статьи по теме:


    Существует большое количество разнообразных приманок, используемых для ловли рыбы. К ним относятся натуральные: хлеб, зерна, тесто, насекомые, а также искусственные виды: воблеры, блесны и другие. Но кроме этого существует еще один интересный вид - ...


    Зимой, когда все вокруг затянуто льдом, найти место, где кормиться стайка рыбы, сложно. Конечно, у опытных рыболовов это займет немного времени, особенно если водоем знакомый. Но все же иногда и профессионалам хотелось бы иметь прибор, который...


    О том, что для серьезной рыбалки необходим эхолот, знает каждый рыболов. Сегодня мы рассмотрим основные параметры прибора и правила его подбора в магазине. Первое, на что нужно обратить внимание – на мощность передатчика эхолота. От того, ...


    На российском рынке появилась бейсболка Sunhunter с двумя светодиодами повышенной яркости. Сама по себе идея не нова, но Sunhunter оборудована еще и сверхтонкой гибкой солнечной батареей, разместившейся на козырьке. Достаточно в течение дня поносить...


    В процессе ловли форели, часто встречаются места, где поваленные деревья полностью перегораживают реку. Многие рыболовы, особенно, идя взабродку, обходят стороной такие места, так как считают, что их невозможно обловить. Между тем, можно сделать...


    Существует особая каста людей, настолько преданных своему любимому хобби, что несмотря на погодные условия, и в зной, и в стужу, и под дождем, молча сидят на берегу глядя на поплавок. Да, это - рыбаки. Они всегда с трепетом и самозабвенно пополняют...

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!