Теория

Принцип работы портативного влагомера. Обзор влагомеров древесины Принцип работы влагомера заключается в определении

Принцип работы портативного влагомера. Обзор влагомеров древесины Принцип работы влагомера заключается в определении

С появлением новых стройматериалов на композитной и синтетической основе изменились технологии строительства домов и иных конструкций. Однако уникальных качеств древесины пластик не заменит! По крайней мере, в плане сочетания экологической чистоты, декоративности и стоимости - точно. Физические характеристики дерева не являются наилучшими, поэтому прежде чем использовать его как стройматериал, необходима тщательная проверка.

Одним из ключевых показателей является уровень влаги, а измеряется он с помощью влагомера для древесины. Название говорит само за себя: прибор показывает, сколько в материале содержится влаги, что и дает возможность принять решение о дальнейшем его использовании.

Общая информация

Большинство современных измерителей влажности древесины, или гигрометров, основаны на электронном принципе подачи данных . Уровень влажности определяет чувствительный элемент, реагирующий на молекулы воды. Датчик передает эту информацию микропроцессору. После обработки данных показания выводятся на дисплей гигрометра. Влагомеры выполняют и другие функции. Последние модели способны сохранять в памяти полученные данные, вести статистику и по беспроводным каналам передавать информацию компьютеру. Аппарат мобилен и независим от электросети. Для энергообеспечения хватит аккумулятора или батареек.

Параметры выбора

Основная характеристика - диапазон измеряемых показателей , то есть спектр коэффициентов влажности, которые прибор может зафиксировать. Некоторые модели определяют показания по шкале 0−100%. Однако модели с узкими диапазонами чаще более точные и производительные, так как перерабатывают менее обширный объем данных. К тому же дереву не всегда требуется широкий диапазон обследования. Это зависит от сферы использования влагомера. Например, для пиломатериалов хватает диапазона от 1% до 45−50%, так как это «коридор» оптимальной влажности для стройматериалов.

Работники лесных хозяйств, проводящие таксацию, должны иметь универсальный гигрометр для фиксирования также крайних значений. Нужно учитывать погрешность, которая в среднем находится в пределах 0,1−3,5%, но и здесь не всегда должно стремиться к наиболее высоким значениям. Точность до 0,1−0,2% требуется, как правило, в узкоспециализированных сферах промышленности и строительства.

Контактные модели

Традиционные влагомеры для древесины оборудованы специальными щупами-иглами , которые и выполняют измерение. Принцип действия основан на кондуктометрическом методе. То есть вычисление показателей базируется на значении электрического сопротивления, возникающего между щупами. В процессе работы игольчатый влагомер вплотную подносится к исследуемому объекту и производится анализ данных. Информация пересчитывается в проценты. Суть способа в том, что электрическое сопротивление меняется в зависимости от уровня влажности.

Преимущества контактных моделей:

  • Простота конструкции.
  • Легкость настройки и использования.
  • Высокая скорость замеров.

Но эти гигрометры не всегда дают точный результат, когда влажность на уровне до 5%. Желательно, чтоб щупы были небольшими.

Бесконтактные приборы

Данные аппараты позволяют делать замеры без разрушения исследуемого материала , что важно при работе с декоративными древесными панелями. Этот метод достигается за счет датчиков на рабочей части прибора, заменяющих щупы контактных моделей, но фиксирующие данные на расстоянии. Некоторые модели данного класса производят сканирование на глубину до 5 см. Применять бесконтактный гигрометр рекомендуется, когда нужен нижний порог значений. К достоинствам бесконтактных приборов относится также возможность анализа влажности и температуры воздушной среды.

Дполнительные функции

Кроме главных параметров, важно учесть набор дополнительных функций . Например, информационный дисплей, кроме основных показателей, может давать такую информацию:

  • время анализа;
  • уровень зарядки;
  • прочее.

Может понадобиться функция подсветки. Что до возможности вести статистику, в оперативном режиме ряд моделей допускает возможность запоминать минимальное, максимальное и среднее значение. Профессиональные влагомеры позволяют определять показания в целом и выявлять участки с разным уровнем влаги.

Лучшие производители

Рекомендуется приобретать продукцию фирм, разрабатывающих метрологическое оборудование. Наиболее уважаемые бренды - это Geo-Fennel, Testo и Condtrol . Компания Wagner тоже может предложить хороший влагомер древесины. Судя по отзывам, приборы данного производителя производят качественные замеры, а их конструкция отличается надежностью.

Контактные устройства стоят 2000−3000 рублей, а бесконтактные аналоги - 5000−7000 рублей.

Заключение

Информация о содержании в древесине влаги может потребоваться при проведении самых разных работ: это может быть строительство, технологические производственные операции, анализы научного исследования.

Производители учитывают широкий спектр применения приборов, поэтому стараются предложить гигрометры с соответствующими характеристиками. Для возможности произведения более тонких измерений, например, расширяются возможности чувствительных элементов и дисплеев, на которые выводится конечная информация. В профессиональных влагомерах тоже предлагаются разные режимы замера, что зависит от типа древесины, уровень влажности которой нужно замерить. При детальной настройке прибора учитываются все нюансы.

Это очень важный параметр, который учитывается при выполнении многих видов работ, в частности - строительных. При этом определяющую роль играет точность измерений. Дело в том, что разные модели влагомеров портативных (приборов для измерения относительной влажности) работают по определенному принципу, что напрямую влияет на погрешность результатов. Итак, рассмотрим основные методы измерений, применяемые в современных влагомерах.

Весовой метод


Это довольно простой и популярный метод измерения влажности, суть которого состоит в следующем: образец исследуемого материала тщательно высушивается в герметичной камере. Измерив массу образца до и после просушивания, можно узнать количество испарившейся воды и, следовательно, влажность материала в процентах. Измерение влажности воздуха проводится аналогично: в камеру помещается гигроскопический материал с известной массой, затем туда закачивается исследуемый воздух. При этом материал впитает в себя влагу из воздуха. Измерив его массу после измерений, можно рассчитать влажность исследуемого воздуха. Данный метод имеет два недостатка: низкая точность и необходимость в отделении части материала в качестве образца, что не всегда возможно.

Волосяной метод


В основе этого метода лежит одно весьма удивительное свойство волоса - он может менять свои размеры в зависимости от количества впитанной влаги. Таким образом, измеряя изменение длины волоса, можно рассчитать относительную влажность воздуха. Нынче вместо волос используются разнообразные полимеры. Несмотря на довольно высокую точность, гигрометры (влагомеры, использующие волосяной метод), не пригодны для измерения относительной влажности твердых материалов.

Психрометрический метод


В данном случае для измерения влажности воздуха используются два термометра - сухой и влажный. С влажного термометра быстрее будут испаряться молекулы воды, имеющие более высокую скорость, а те, которые движутся медленнее, останутся на его поверхности и, следовательно, будут его охлаждать. В итоге между показаниями двух будет небольшая разница. Зная показания сухого термометра и полученную в ходе измерений разницу температур, можно с помощью таблицы рассчитать влажность воздуха. Этот метод дает более точные результаты, чем два предыдущих. Кроме того, в современных влагомерах вместо термометров используются термодатчики, которые чувствительны даже к самым незначительным изменениям температуры.

Диэлькометрический метод


Этот метод основан на том, что в зависимости от влажности воздуха может меняться диэлектрическая проницаемость материалов. С помощью специальных датчиков, которые прижимаются к поверхности исследуемого материала, материал облучается электромагнитным излучением определенной частоты. В результате в нем возникают небольшие токи. По характеру их затухания прибор определяет диэлектрическую проницаемость и по определенному алгоритму пересчитывает ее в абсолютную влажность. К основным преимуществам данного метода относятся высокая точность и широкий диапазон измерений, а также высокая скорость обработки данных прибором. На сегодняшний день влагомеры, использующие диэлькометрический метод, становятся все более популярными и используются не только при строительстве, но и в бытовых целях.

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...

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.

  • 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.

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 является прибором, с помощью которого можно с легкостью определить и контролировать уровень влажности в каком-либо веществе или материале. Стоит отметить, что во многих современных отраслях, таких как строительство, сельское хозяйство, мебельная и деревообрабатывающая промышленность, нефтеперерабатывающая и разного рода химическая промышленность важно постоянное наблюдение (мониторинг) уровня влажности, поддержание его на заданном уровне.

Однако на данный момент нет универсального измерительного прибора такого типа. Поэтому рынок измерительных приборов предлагает широкий выбор влагомеров по типам и модификациям, что дает конечному потребителю подобрать тип влагомера, позволяющий точно определить уровень влажности в каких-либо конкретных веществах или же материалах. В связи с этим существуют влагомеры зерновых культур, влагомеры воздуха, древесины и изделий из дерева, влагомеры масла, нефти, почвы, влагомеры бетона и так далее. Остановимся более подробно на каждом из таких влагомеров.

Разновидности Влагомеров

Влагомеры зерна

Влагомер зерновых культур представляет собой контактный датчик уровня влажности бобовых и зерновых культур. Принцип работы состоит в измерении разности диэлектрических проницаемостей влажной и сухой среды. Выпускается в двух исполнениях: для лабораторных учреждений (стационарный) и для замеров влажности прямо на месте (переносной). Влагомер зерна позволяет с легкостью определить уровень влаги на зернохранилищах, элеваторах, каких-либо перевалочных пунктах, зерноперерабатывающих предприятиях.

Влагомеры зерна представленны: Мегеон 20540

Влагомеры древесины

Влагомер для древесины является одним из самых потребляемых приборов, так как от уровня влажности древесины напрямую зависит уровень качества изделий из дерева, всевозможных стройматериалов. Существует два типа влагомера древесины: диэлькометрический (бесконтактный) и кондуктометрический (на основе игольчатого измерительного элемента). Первый применяется для изготовления мебели, так как не разрушает структуру дерева.

Влагомеры древесины из нашего каталога: DT-125H, Testo 616 , МЕГЕОН 20610

Влагомеры воздуха и газов

Влагомер воздуха, еще называемый гигрометром или психрометром, широко используется для осуществления контроля систем кондиционирования и поддержания заданного микроклимата. Используется он также на различных предприятиях химпромышленности, в складских помещениях, где требуется строгий контроль уровня влажности.

Влагомеры нефтепродуктов и жидкостей

Влагомеры нефтепродуктов используются для автоматического измерения содержания воды в нефти. Основным принципом этих приборов является принцип поглощения микроволновой энергии водонефтяной эмульсией. Влагомер для нефтипродуктов Мегеон 20001

Влагомеры почвы

Влагомеры для измерения влажности почвы используются при проведении сельскохозяйственных и гидромелиоративных работ. Позволяют очень быстро и эффективно измерить уровень влажности почвы. К примеру влагомер Мегеон 35300

Влагомеры бетона

Влагомер бетона представляет собой компактный портативный измерительный прибор, позволяющий измерить уровень влажности в бетоне или других сыпучих материалах.

Универсальные влагомеры, влагомеры сыпучих материалов, влагомеры с измерением температуры и еще больше вариантов влагомеров в категории на нашем сайте