Влагомер для древесины. Только качественный стройматериал! Принцип работы влагомера Принцип действия устройства

При проведении строительных работ, а также различных технологических процессов большое значение имеет показатель уровня влажности. От него очень часто зависит успешное завершение того или иного предприятия. Например, если вам нужно взвесить какой-либо материал, то большая влажность может серьезно исказить реальность. Чтобы этого не происходило, во многих областях промышленности и строительства используют такой прибор как влагомер.

Влагомер является высокоточным устройством, позволяющим более или менее успешно контролировать показатель влажности жидких, газообразных, твердых веществ, в том числе и сыпучих.

Влажность – это процентное соотношение массы воды и массы какого-либо материала, в котором она содержится.

Контроль уровня влажности очень важен не только на производстве, но и в быту, т.к. количество воды, содержащейся в воздухе, может иметь серьезное влияние на состояние здоровья человека.

Принцип работы современных влагомеров может основываться на различных методах измерения количества воды, содержащейся в тех или иных материалах. Рассмотрим наиболее распространенные из них:

Весовой метод. Это один из самых первых способов, получивший широкое распространение. Согласно ему берут фрагмент материала, в котором нужно определить процент содержания влаги, взвешивают его, затем сушат определенным образом и опять взвешивают. Основываясь на показателях веса до и после сушки, вычисляют количество влаги в процентах. Что же касается влажности воздуха, то ее определяют по-другому: в камеру, изолированную от внешней среды, помещают гигроскопический материал, который был предварительно взвешен, и закачивают воздух, подлежащий исследованию. Гигроскопический материал вбирает в себя жидкость, содержащуюся в воздухе, после чего его вновь взвешивают, и устанавливают искомый показатель. Весовой метод не сложен и дает точный результат, но применять его можно лишь в том случае, если в наличии имеется специальное дорогостоящее оборудование. Поэтому он не всегда приемлем, особенно в домашних условиях.

Волосяной (гигроскопический) метод. Он подходит для измерения влажности атмосферы, но для твердых веществ его применить нельзя. Для проведения анализа используется человеческий волос, который имеет свойство изменять размер в зависимости от степени влажности воздуха. Этот способ, как и предыдущий, довольно старый. В наше время он был немного модернизирован – вместо волоса начали использовать искусственные материалы, также подверженные влиянию влаги.

Психометрический метод. Чтобы измерить влажность используют два термометра. Один из них заворачивают в мокрую хлопчатобумажную ткань, и в связи с этим он показывает более низкую температуру, чем второй. Влажность вычисляется в соответствии со специально разработанной таблицей разницы температур. Такой метод позволяет контролировать уровень влажности более точно, чем предыдущий. За последнее время наука шагнула далеко вперед, и психометрические приборы были усовершенствованы: термометры заменили термические датчики, а сам прибор теперь оснащен цифровыми микросхемами, выводящими результаты анализа на дисплей.

Кондуктометрический метод. Прибор, работающий по этому методу и называемый игольчатым влагомером, имеет две острые иглы, которые во время исследования погружаются в какой-либо материал. Между ними возникает электрическое сопротивление, которое замеряет влагомер. Далее, используя формулу, встроенную в его память, устройство подсчитывает содержание влаги. Такой способ имеет свои преимущества и недостатки. К первым можно отнести простоту и быстроту использования, а ко вторым – зависимость результата от степени контакта игл с материалом и невозможность проведения исследования, если влажность составляет меньше 5%. К тому же от игл, втыкаемых в материал, остаются заметные следы. При исследовании, например, элементов мебели или ценной древесины это не приемлемо.

Диэлькометрический метод. Влагомеры, использующие такой способ измерения влажности, оснащены генератором радиочастот, измеряющим степень диэлектрической проницаемости изучаемого материала. Также конструкция прибора предусматривает наличие датчиков, которые нужно прижать небольшим усилием к материалу, чтобы произвести замер. Для обеспечения максимально точного результата исследования, перед его началом необходимо выбрать марку или породу материала, который будет подвергаться исследованию. К достоинствам данного метода можно отнести максимальную точность результатов анализа, быстрое получение данных, отсутствие повреждения на поверхности материала. К приборам, использующим данный метод измерения влажности, относится поточный влагомер.

Химический метод. На фрагмент материала наносят специальное вещество, вступающее в реакцию только с водой. Влажность измеряется путем вычисления количества выделяемого газа и жидкости.

На сегодняшний день для измерения влажности используются электронные устройства, имеющие различные возможности и характеристики, использующие для проведения анализа определенный способ, и оснащенные дополнительными функциями, свойственными данной модели. Чтобы исследовать газы и жидкости, лучше всего применять гигроскопические, психометрические, химические влагомеры. Для твердых материалов – кондуктометрические и диэлькометрические.

Проверка и калибровка влагомера

В большинстве случаев недавно купленные приборы при измерении уровня влажности допускают существенную погрешность. Это может происходить, потому что при транспортировке они подвергались тряске. Если вы стремитесь к получению наиболее точных данных, то после покупки необходимо осуществлять проверку влагомеров. Сделать это можно, используя другой, отстроенный прибор.

Некоторые виды влагомеров продаются уже калиброванными, но некоторые, например, гигрометры, нужно после покупки настраивать самостоятельно или с помощью специалистов.

Некоторые приборы оснащены специальными винтами, которые позволяют передвигать стрелку, а некоторые приходится разбирать, чтобы сдвинуть шкалу. Но для осуществления правильной калибровки, нужно знать, какова влажность помещения на самом деле. Для этого можно, как уже говорилось выше, использовать точно настроенный влагомер, но если его у вас нет, нужно поместить прибор в среду, влажность которой известна, и отрегулировать его. Для этого существует два способа:

Способ №1: заверните влагомер в мокрую ткань и положите в полиэтиленовый пакет. Влага будет испаряться и, т.к. пространство замкнутое, влажность в течение часа достигнет 96%. Когда это произойдет, показания прибора перестанут меняться. После этого можно приступить к калибровке.
Способ №2: этот метод более сложный, но зато позволяет настроить прибор более точно. Насыпьте в блюдце поваренную соль и подливайте понемногу воды до тех пор, пока она полностью не растворится. Должен получиться высококонцентрированный раствор. После этого возьмите герметично закрывающийся ящик и положите в него блюдце с солевым раствором и настраиваемый влагомер. На этот раз ждать придется не 1, а 8 часов. Влажность среды, в которую помещена соль в такой концентрации, по истечении этого времени достигнет 75%. Когда это произойдет можно достать прибор и выставить значение на эту цифру.

Используя любой из описанных методов необходимо помнить, что как только вы достаете влагомер из изолированной среды, его показания сразу же начинают меняться в соответствии с той обстановкой, в которую он попал. Поэтому выставить значение стрелки нужно как можно быстрее. Чем скорее вы это сделаете, тем точнее будет результат его работы.

Какие критерии определяют выбор влагомера

Перед тем как купить влагомер нужно ознакомиться с критериями, по которым вы сможете сделать выбор. Самыми главными из них являются диапазон и точность. Практика показывает, что любая модель измерителя влаги допускает погрешности, просто у одних они больше, у других – меньше. Поэтому нужно знать, какой процент неточности допустим для каждого вида измеряемых материалов. Вообще лучше всего иметь несколько влагомеров, т.к. в диапазоне от 0 до 100% невозможно работать максимально точно, имея один прибор.

Следующим важным критерием является шаг прибора. У самых точных влагомеров он составляет не меньше 1%.

Предпочтительнее выбирать устройства, оснащенные встроенной памятью, которая может сохранять ранее сделанные замеры. Кроме этого приветствуются и дополнительные функции, такие как возможность подключить другие устройства. В этом случае вы сможете исследовать сразу большой объем материала.

Также стоит обратить внимание на корпус прибора. Он должен быть прочным и надежным, лучше всего прорезиненным, и защищать влагомер от ударов, царапин и прочих механических повреждений, а также от попадания жидкости внутрь. Желательно, чтобы он был оснащен блоком питания, тогда можно будет свободно передвигаться, не подключаясь к электросети.

На вопрос «где купить влагомер?» ответить нетрудно. Данные приборы продаются в магазинах, торгующих строительной и домашней техникой и инструментом. Кроме этого есть фирмы, которые специализируются на производстве и продаже измерительных устройств, в том числе и влагомеров. Ну и конечно, их, как и любой другой товар, не составит труда найти в многочисленных интернет-магазинах.

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.

Одной из самых главных характеристик строительных материалов (строительных смесей, дерева) и сыпучих продуктов (зерно, крупы, мука) является влажность. В настоящее время одним из самых инновационных приборов для измерения влажности является влагомер портативный . Компактный и удобный в применении прибор позволяет всего за несколько минут определить уровень влажности измеряемых образцов. Различные модели и типы влагомеров используют разные варианты измерений. Рассмотрим основные принципы действия влагомеров .

Весовой метод

Самым простым и распространенным способом измерения влажности является весовой метод. Суть метода заключается в измерении массы образца, который высушен в герметичной камере и измерении его массы до просушивания. Этот метод имеет несколько недостатков:

Высокая погрешность измерений;

Необходимость забора образца, что в некоторых случаях достаточно сложно.

Волосяной метод

Основой этого метода является свойство волоса изменять свои размеры в зависимости от его влажности. По изменениям длины волоса можно определить относительную влажность воздуха. На сегодняшний день вместо волоса используют различные синтетические материалы. Приборы на основе этого метода называют гигрометры, они имеют высокую точность измерений и пригодны для лабораторных исследований. Недостатком этого метода является невозможность измерить влажность твердых материалов.

Психрометрический метод

Основными компонентами данного метода измерений являются два термометра, одлин из них влажный, а другой сухой. С влажного термометра испарение молекул воды будет происходить намного интенсивнее, вследствие чего он будет охлаждаться. Результатом произведения измерений этими термометрами является разница их показаний, с помощью которой можно высчитать влажность воздуха. Этот метод наиболее точный из вышеперечисленных, а в качестве термометров сегодня используют современные датчики температуры более чувствительные к изменениям температуры.

Диэлькометрический метод

Суть метода заключается в измерении диэлектрической проницаемости материалов, которая меняется в зависимости от влажности. Специальные датчики устанавливают на поверхность исследуемого образца и поддают влиянию электромагнитного поля с определенной частотой. В результате этого в материале возникают незначительные токи, которые фиксируются датчиками, способными по этим величинам определить диэлектрическую проницаемость, следовательно, и относительную влажность. На основе этого метода работает большинство бытовых измерителей влажности.

Кондуктометрический метод

Метод основан на измерении электрического сопротивления материала между иглами прибора. По результатам измерения можно высчитать процентное содержание влаги в измеряемом материале. На данном способе основан принцип работы влагомера для древесины. Недостатком этого способа является необходимость частичного разрушения материала при прокалывании иглами, что не всегда является возможным, вследствие большой ценности материала. Также этот метод не применяется в портативных приборах при измерении влажности менее 5%, вследствие необходимости большого приложения напряжения.

Нет похожих записей

Измерение влажности воздуха и твердых материалов — одна из важнейших задач не только в сложных технологических процессах, но и в обычной жизни. Такой параметр, как влажность воздуха в жилом или производственном помещении, играет важную роль для здоровья и самочувствия человека. Нестандартная влажность сырья на производстве может привести к выпуску бракованной продукции, а значит к финансовым убыткам. Поэтому влагомеры — приборы, измеряющие абсолютное содержание влаги в процентном отношении ко всей массе воздуха или твердого материала — находят все более широкое применение.

Прежде чем перейти к принципу работы современных влагомеров, необходимо осветить основные методы измерения абсолютного содержания влаги в воздухе и твердых материалах.

Весовой метод

Это традиционный и один из самых старых способов измерения влажности твердых материалов и воздуха. Он довольно прост — берется образец исследуемого материала, например кусочек дерева, и высушивается в специальной камере. Взвесив образец до и после сушки, можно вычислить влажность материала в процентном соотношении. Для измерения влажности воздуха поступают по-другому: в изолированную от атмосферы камеру помещается предварительно взвешенный гигроскопический материал и туда закачивается исследуемый воздух. Взвесив увлажненный гигроскопический материал, который принял в себя влагу из воздуха, также вычисляют процентное содержание влажности.

Влагомер, работающий на принципе весового метода

Хотя весовой способ прост и дает адекватные результаты измерений, он требует наличия дополнительных приборов — точных весов и специальных камер. Даже для производственных целей это довольно сложное в обращении оборудование, не говоря о домашнем использовании. К тому же, для твердых материалов требуется разрушить (отделить) небольшую часть материала как образец, что не всегда приемлемо.

Волосяной метод

Этот способ для измерения влажности воздуха применяется уже давно. В его основе лежит свойство волоса (гигроскопического материала), изменять свои размеры от степени увлажнения. Измеряя изменение длины волоса в зависимости от количества влаги в воздухе, мы тем самым меряем процентное содержание влажности самого воздуха. В последнее время этот метод трансформировался — вместо волоса применяют различные полимерные материалы, которые тоже реагируют на изменение влажности в воздухе. Влагомер, работающий на таком принципе, называется гигрометр. Естественно для измерения влажности твердых материалов такой способ не годится.

Психрометрический метод

Здесь для измерения влажности воздуха применены два термометра, один из которых обернут хлопчатобумажной тканью, смоченной в воде. Так как влага из ткани испаряется, расходуя на это тепло из окружающей среды, этот термометр всегда будет показывать более низкую температуру, чем другой. По специальной таблице разницы температур двух градусников можно узнать влажность окружающего воздуха. Этот прибор называется психрометр, а его показания более точны, чем у гигрометра. С появлением современных электронных компонентов вместо термометров используются полупроводниковые термодатчики, а цифровые микросхемы вычисляют влажность воздуха и индицируют результаты на жидкокристаллический дисплей.

Влагомер, работающий на принципе психрометрического метода

Специалисты сайта www.сайт отмечают, что кроме этих классических методов измерения влажности существует и ряд других методов, которые появились совсем недавно благодаря последним достижениям науки и техники. Перечислим наиболее распространенные из них:

Химический метод . Исследуемый образец обрабатывается специальным реагентом, который вступает в реакцию только с водой. Измеряя количество выделяемого газа или жидкости, можно вычислить влажность материала.
Оптический метод . Влагомер измеряет оптическую плотность материала, которая зависит от степени насыщенности его водой. Подходит для газов (воздуха) и твердых материалов.
Кондуктометрический метод . Влагомер измеряет электрическое сопротивление материала, которое изменяется в зависимости от содержания в нем влаги.
Диэлькометрический метод . Принцип работы влагомера основан на измерении диэлектрической проницаемости исследуемого материала. В зависимости от количества воды (диэлектрическая проницаемость воды намного выше, чем у других веществ), можно получить достоверную информацию о её процентном содержании в материале.

Остановимся на двух последних методах, так как именно на их основе сконструированы последние образцы портативных влагомеров, получивших широкое распространение в быту и на производстве.

Кондуктометрический метод

Неотъемлемая часть такого влагомера — острые металлические иглы, которые погружают в исследуемый материал (древесина, бетон и другие стройматериалы). Прибор измеряет электрическое сопротивление материала между иглами и по заложенной в память микропроцессора формуле вычисляет процентное содержание влаги.

Достоинства метода:

Простой датчик в виде двух игл.
Относительно несложный и быстрый способ измерения.

Недостатки метода:

Значительное влияние качества контакта игл с исследуемым материалом на результаты измерения.
Невозможность измерения влажности ниже 5-8 % портативными приборами. Для этого нужен источник высокого напряжения (500-1500 вольт), с помощью которого измеряют большие значения электрического сопротивления.

Однако главный недостаток данного метода — это то, что приходится частично разрушать исследуемый материал. Если для партии леса или бетонных конструкций это несущественно, то исследовать влажность деталей для мебели из ценных пород древесины, прокалывая их иглами, становится проблематичным.

Диэлькометрический метод

Для измерения влажности этим способом в конструкции влагомера используется генератор радиочастот 3-30 мГц, с помощью которого измеряют диэлектрическую проницаемость исследуемого материала. В конструкции прибора тоже есть датчики, но они представляют собой не остро заточенные иглы, а обычные контактные площадки с закругленными краями. Разрушить древесину, а тем более бетонную стяжку ими невозможно. Датчики прижимают с небольшим усилием в 0,5-1 кг к поверхности древесины или бетона, и производят замер. Высокочастотные токи проникают в материал на глубину до 20-30 мм, прибор оценивает величину затухания токов, которая зависит от свойств материала и его влажности. Микропроцессорный блок устройства пересчитывает величину диэлектрической проницаемости в абсолютную влажность. В памяти влагомера обычно хранятся данные о плотности материалов, на которые он рассчитан. Предварительный выбор пользователем породы древесины или марки бетона перед измерением увеличивает точность полученных результатов.

Достоинства метода:

Высокая точность измерений и широкий диапазон измерения влажности.
Высокая скорость получения результата замера.
Влагомер не повреждает поверхность исследуемого материала.

Недостатки метода.

Пониженная точность результатов измерений при влажности ниже 1 процента.

Таким образом, все большое распространение получают портативные влагомеры, принцип действия которых основан на диэлькометрическом методе.