Голчасті вологоміри для деревини

З голчастими вологомірами мають справу як працівники деревообробних підприємств, починаючи з заготівлі лісу – кругляка (свіжозрубана деревина), далі розпиловка, сушка, виготовлення виробів з дерева.
 

1. Як влаштований і працює ?
2. Вимірювачі вологості з вбудованими голками
3. Прилади для вимірювання вологості дерева з виносним датчиком
4. Калібрування
5. Температурна компенсація
6. Поради по роботі
7. Особливості

Голчастий вологомір деревини можуть купити і приватні особи, тим більше що ціна цілком доступна, які не мають безпосереднього відношення до деревообробці, але наприклад виникла необхідність перекрити дах будинку.

Чи потрібно перевірити, не сирі чи дрова для грубки або котла на твердому паливі.

 

Якщо вологість буде збільшена, то при висиханні зміняться лінійні розміри, дошку може "повісті" і в такому випадку краще самому перевіряти вологість, ніж довіряти на слово продавцям.
 

 

Як влаштований і працює

В пластмасовому корпусі:

• всередині знаходиться електронна плата;
• вмонтовані 2 (іноді 4) електрода. Принцип вимірювання від цього не змінюється. Як бачимо число голок завжди парне – головне, щоб була замкнута ланцюг і через обраний ділянку дерев'яного зразка протікав електричний струм;
• цифровий дисплей для відображення результату та допоміжної інформації;
• клавіші для управління.

 

 

Вимірювач вологості реалізує резистивний метод вимірювання на основі Закону Ома.

Чим вище вміст вологи, тим більше сила струму.

Електронна схема аналізує падіння напруги і перераховує аналогову величину в цифрове значення вологості.

Як вибрати по типу датчика ?

З вбудованими голками

У цьому варіанті зручно, що немає додаткових елементів – роз'ємів, проводів.
Це підвищує надійність: провідник може з часом отримати обрив всередині, а контакти окислитися або ніжки роз'єму зігнутися.
Та й перевезення значно спрощується.

Але є й мінуси.


При зануренні електродів, особливо в тверді сорти, доводиться докладати фізичні зусилля.

І якщо перестаратися, що часто доводилося бачити, коли вимірювальні прилади надходять у ремонт, ламається пластмасовий корпус в місцях кріплення голок.

Допустимий тиск зазвичай не перевищує 1-2 кг

 

Прилади для вимірювання вологості дерева з виносним датчиком



Основна відмінність: електроди вбудовані в пластмасову ручку, а сам утримувач приєднується до основного цифрового блоку з дисплеєм і клавішами допомогою дроту звичайної довжиною до 1 метра.

У продажу представлені 2 моделі:

• з додатковим роз'ємом;
• з жорстко вбудованим в корпус дротом.

 

На наш погляд вологоміри деревини з виносними датчиками більш гнучкі у використанні з наступних причин.

1. Строго розділені функції.

   ✓ Цифровий блок – для налаштувань і індикації результату.
   ✓ Тримач з голками – для безпосереднього контакту з деревом.
   
   А це означає, що зусилля не додається до корпусу вимірювача вологості, а до держателя, а значить відсутній ризик пошкодження самого приладу.

2. Проникнення у важкодоступні місця.

   Уявімо собі ситуацію.
   
   Безліч стелажів з дошками, між якими вузькі проходи.
   
   Та й освітлення точно не проникне в кожну точку.
   
   При наявності голчастого вимірювального приладу з вбудованими датчиками, варто руку завести за дошки, і дисплей стане недоступним для спостереження.
   
   Інша справа – утримувати блок в одній руці і здійснювати будь-які переміщення в просторі – повертати, нахиляти.
   
   А сам екран з виміряними показниками завжди буде знаходитися перед очима.

Калібрування

Для чого вони потрібні ?

Уявімо, що меблі виготовляється з трьох різних сортів дерева, з різних країн, з різними кліматичними умовами виростання, з різною твердістю, структурою внутрішніх шарів і т. д.
Якщо на кожен із зразків, подавати одне і теж напруга, то навіть при однаковій вихідній вологості, будуть показані різні значення, що звичайно далеко від реальності.

Це відбувається тому що від породи дерева залежить електрична провідність.

Голчасті вимірювачі вологості з однієї, універсальної калібруванням, "вважає", що перед ними якийсь усереднений вид дерева.

Такою ж буде і результат. Хоча якщо до високої точності претензій немає, наприклад, потрібно визначити вологість дров для розпалювання печі, однією калібрування буде цілком достатньо.

Але для професіоналів, на заводі-виробнику, пристрої програмуються з індивідуальними калібруваннями в залежності від щільності груп деревини.

У світі існує близько 300 сортів дерева, але розробляти апарат з перемикачем на триста позицій немає технічної можливості та сенсу.

Було запропоновано інше рішення.
Багато сортів дерева дуже схожі по щільності, а отже їх можна звести в одну групу.
І для цієї групи підібрати струмові режими впливу на відповідні зразки.

Можна купити вологомір для деревини на 4,10 і більше калібрувань.

Головне звичайно при цьому точно знати, вологість якого саме сорти дерева належить визначати.

Температурна компенсація

Нерідкі випадки, коли дерево зберігалась у холодному приміщенні (за технологічними умовами) і було занесено в більш тепле, де вже кілька годин знаходиться прилад.

Якщо різниця температур становить відносно невелику величину в межах ±10°С, то уточнити значення вологості допоможе функція компенсації температури.

Терморезистор внесе коригуючий коефіцієнт в підсумковий результат.

Якщо різниця більша, то як пишеться практично в будь-якій інструкції, потрібно почекати кілька годин, щоб зразок для дослідження і сам вимірювач вологості досягли однакової температури.

Тоді похибка буде мінімальною.

Поради по роботі
 

1. Якщо деревина потрапила під дощ або зберігалося в умовах підвищеної вологості, свідчення не будуть достовірними.

   Мокре дерево – це коротке замикання для приладу, все одно що опустити 2 електрода у відро з водою.
   
   Та й ніхто не працює з мокрим деревом. Треба довести його до потрібних кондицій.
   
   Можна провести аналогії з термогравіметричним аналізом. При високому вмісті вологи, спочатку дерево підсушується.

2. Якщо дошка, брус досить товсті (понад 50 мм), необхідно виконати виміри з двох сторін і далі усереднити результати.

   Це необхідно, оскільки під дією гравітації, волога переміщається і скупчується в нижній частині дерева. І зверху і знизу різниця може складати кілька відсотків.

3. З свежеспиленной деревиною при вимірах можуть бути нюанси.

   Оскільки бюджетні прилади має максимальний межа 40%, то відразу після спила ручний або бензопилою, значення може бути вище і прилад зашкалить.
   
   По-перше, не завжди є сенс перевіряти вміст вологи в свежеспіленних стовбурі.
   
   По-друге, якщо вже стоїть таке завдання, потрібно вибирати модель, розраховану на максимальний показник 70-90 %.

4. Якщо досліджуваний зразок має значну довжину (кілька метрів), виконуйте проміри через рівні проміжки відстані, наприклад 1 метр і знову ж таки з подальшим усередненням результату.

   Теж саме стосується і дерев'яних виробів з великою площею, якщо це не дошка, а квадратна або прямокутна заготівля з дерева

5. В нашій практиці зустрічалися випадки, коли після покупки, при випробуванні нового голчастого вимірювача вологості, господар не прочитав інструкцію, з розмаху "заганяв" голки в поверхню дерева.

   Один раз так вийде, а на 5-й або 10-й раз, прилад може вийти з ладу.
   
   Зазвичай в комплекті присутні запасні голки.
   Але ж гнуться як правило не електроди, а утворюються поломки в місця їх кріплення в корпусі від надмірного зусилля.
   
   Тому рекомендуємо опускати голки плавно, трішки натиснути на одну голку потім на іншу і не перевищувати тиск.
   
   І сенсу занурювати голки глибоко ніякого немає.
   Якщо постаратися загнати електроди глибше, на кінцевий результат це жодним чином не вплине.
   
   Електрична ланцюг або замкнута або розімкнути.
   А якщо на дисплеї показується наприклад вологість дерева 14 %, то вона такою ж залишиться на глибині 2,3 або 4 мм.

6. Чи можна використовувати для виміру вологості інших матеріалів, крім дерева ?

   Ні не можна, якщо це не передбачено в переліку калібрувань.
   
   Іноді можна зустріти багатофункціональні вимірювальні прилади – "майстра на всі руки", відповідні і для бетонної стяжки і для тирси, і для дерев'яної стружки.
   
   Більш того, можна замовити цікаві пристрої, що включають і СВЧ датчик вологості і вимірювальні електроди в обдном пристрої.

Особливості

1. Пошкодження вимірюваної поверхні.

   Якщо на проміжних етапах це ще допустимо, то на фінальних, коли проведені операції полірування, шліфування, покриття фарбою, лаком, будь-які отвори від голок зіпсують зовнішній вигляд, споживчі якості та замовник навряд чи захоче придбати таку меблі, дерев'яні рами і т. д.

2. Ризик розколу тонких дощечок товщиною менше 10 мм

   При безпосередньому контакті голки проникають, розсовуючи в боки шари, що може призвести до розлому зразка.
   
   Особливо це неприємно, якщо деревина досить дорога, рідкісна, наступних поставок доведеться чекати довго, особливо з іншої країни.

3. Невозможность провести объемное измерение.

   Предположим что у нас есть деревянный квадратный брусок с высотой стороны 100мм.
   
   Поскольку игры проникают только в поверхностный слой, то каково значение влажности в самом центре квадрата, мы не узнаем никогда.
   
   Теоретически за счет перемещение воды по капиллярам, можно исходить из того, что распределение влаги в образце древесины равномерное.
   
   В большинстве случаев так и есть и добираться до самой середины не имеет смысла.
   Да и возможности тоже – как мы отмечали, иголки опускаются на всего 2-3 мм.
   
   Але якщо буде поставлено таке завдання, проблему вирішить безконтактний СВЧ вологомір для деревини, формує електромагнітні імпульси з проникаючою здатністю до 50 або навіть в деяких різновидах до 100 мм.