Информация о влажности древесины очень важна для правильного построения технологических процессов деревообработки. Слишком высокая влажность древесных материалов чревата опасностью биологического поражения древесины, а также последующей усушки деревянных деталей и их коробления при эксплуатации в условиях повышенных температур и низкой влажности воздуха. Слишком сухая древесина становится довольно хрупкой, трудно деформируется и гнется, плохо поддается обработке резанием.

Контроль процесса сушки пиломатериалов неразрывно связан с необходимостью текущего контроля влажности древесины. Существуют разные методы измерения содержания влаги в древесине и древесных материалах: весовой, кондуктометрический, индукционный, микроволновый, инфракрасный.

Весовой метод является самым точным из перечисленных. Он предназначен для оценки влажности древесины в лабораторных условиях и требует пять-восемь часов для получения результата. От тестируемого материала (доски) на расстоянии 300-500 мм от торца отпиливают пробу толщиной 10-12 мм (вдоль волокон древесины), которую тщательно очищают от заусенцев и тут же взвешивают на лабораторных весах с точностью до 0,001 г. Затем пробу помещают в электрический сушильный шкаф и сушат при температуре 100-105°С. В процессе сушки пробу периодически вынимают из сушильного шкафа и взвешивают. Первое взвешивание выполняют через пять часов после закладки пробы в шкаф, остальные - через каждые один-два часа. Древесина достигает абсолютно сухого состояния, когда масса пробы перестает изменяться. Разница в массе влажного и сухого образца (пробы), отнесенная к массе абсолютно сухого образца, показывает влажность древесины в момент первого взвешивания.

Ускоренный сушильно-весовой метод предусматривает сушку образцов при температуре 120±2°С в сушильных шкафах с принудительной циркуляцией. Продолжительность сушки в этом случае составляет 2-2,5 ч. Конечную массу образцов определяют после их охлаждения в комнатных условиях в течение 2-5 мин.

Известен также экспресс-метод определения влажности древесины весовым способом. С пиломатериала или заготовки острой стамеской снимают тонкую стружку, которую тотчас же взвешивают с высокой точностью и помещают в сушильный шкаф. После полного высушивания стружки в течение нескольких минут ее охлаждают и снова взвешивают. При высокой точности взвешивания достигается высокая точность определения влажности. В одном агрегате размещаются точные аналитические весы, нагреватель и вентилятор, а также электронный узел для фиксации результатов измерений и расчета влажности. Для получения максимально объективного результата пробу следует сначала расколоть, а потом снять стружку с поверхности внутренней части образца.

Некоторую информацию о влажности древесины можно получить без использования приборов, изучая тонкую стружку, снятую острой стамеской. У древесины высокой влажности стружка при сминании легко деформируется. Сухая же стружка будет крошиться и ломаться. Слишком влажная древесина режется очень легко, а на образце можно заметить влажный след от пореза стамеской.

Остальные методы измерения влажности древесины предполагают использование специальных приборов - влагомеров. Наиболее распространены влагомеры, измеряющие электрическое сопротивление между иголками, внедряемыми в древесину (кондуктометрический способ). Ток, проходящий через тестируемую древесину, усиливается и затем измеряется микроамперметром, шкала которого отградуирована в процентах влажности древесины. Сопротивление зависит от влажности древесины, а также от плотности и температуры материала. Электровлагомеры довольно надежно определяют влажность древесины в диапазоне от 7 до 30%, а вот результаты измерений влажности выше 30% страдают большой погрешностью.

Электровлагомер может быть использован для дистанционного измерения влажности древесины, находящейся в сушильной камере. Для достоверного суждения о влажности целой доски необходимо выполнить замеры в большом числе точек по длине и ширине доски и взять среднее полученных значений. Контрольные образцы с заглубленными в них иглами датчика укладываются внутрь штабеля, а измерительный прибор находится вне камеры. При таких замерах обязательно делают поправку на фактическую температуру древесины. Однако опыт показывает, что дистанционный метод замера не дает точных результатов, в частности, из-за того, что иглы датчика доставляют лишнее тепло к древесине в местах заглубления. Из-за подсушки древесины в этих местах контакт между датчиком и материалом нарушается, и показания прибора искажаются.

Погрешность измерений современными электровлагомерами, которые оснащены шкалами для тестирования разных пород древесины: бука, ели, клена, лиственницы, дуба, сосны и др., - составляет 1-2% абс. в диапазоне от 0 до 30%.

В качестве примечания: абсолютная погрешность определяется в самих измеряемых величинах, а относительная - в долях измеряемой величины. Например, при абсолютной погрешности ±2% для влажности 18% можно считать, что реальная влажность 16-20%. При этих условиях относительная погрешность составит 2 х 100/18 = 11,1%.

Индукционный (диэлькометрический) способ измерения основан на использовании электромагнитных волн и определении диэлектрической проницаемости древесины, которая зависит от содержания в ней влаги. Диэлектрической проницаемостью какого-либо материала называется величина, показывающая, во сколько раз увеличивается емкость конденсатора, если воздушную прослойку между пластинами заменить такой же толщины прокладкой из этого материала. Показатель диэлектрической проницаемости зависит от частоты тока и влажности древесины. С увеличением влажности древесины диэлектрическая проницаемость вдоль волокон увеличивается, что особенно заметно при частоте тока до 100 Гц.

Напряжение от датчика индуктивного типа, который представляет собой плоский излучательный контур, установленный внутри корпуса влагомера под цифровым табло, подается на цифровой вольтметр, расположенный на передней плате прибора.

Бесконтактные индукционные влагомеры малочувствительны к температуре древесины, что позволяет работать без таблиц температурной коррекции. Подобные влагомеры работают в диапазоне 5-45% влажности древесины с точностью до 1-1,5% абс. и учитывают плотность измеряемой древесины. Большим достоинством индукционного способа является то, что длительность измерения не превышает 5 с. При выходе результата измерения за верхнюю границу требуемого диапазона влажности прибор подает звуковой сигнал.

Индукционные влагомеры, принцип измерения которых основан на взаимосвязи диэлектрических свойств влажного материала с количеством содержащейся в нем влаги, выпускают многие фирмы, в т. ч. российские «Интерприбор» и MetronX.

Рис. 1. Экспресс-измеритель теплопроводности и
влажности строительных материалов ИВТП-12

В отечественной практике широко использовался портативный цифровой измеритель влажности ВСКМ-12У, предназначенный для оценки влажности разных строительных материалов, в т. ч. древесины. Теперь ему на смену выпускается экспресс-измеритель теплопроводности и влажности строительных материалов ИВТП-12 (рис. 1). В основу действия прибора положены корреляционные связи между диэлектрическими и физическими свойствами капиллярно-пористых тел.

Диапазон измерения влажности этим прибором - от 0,3 до 60% с погрешностью 1,5-2,5% абс. Глубина зоны контроля - не менее 50 мм, длительность одного измерения - не более 10 с.

Помимо задачи оперативного определения влажности пиломатериалов и заготовок (т. е. массивной древесины), в деревообработке не менее актуальна задача определения влажности измельченной древесины и древесных плит. Для текущего и выходного контроля продукции в плитном производстве применяются специальные электровлагомеры. Прибор ДИ-2М комплектуется двумя датчиками - для определения влажности стружки и плит, а также электронным измерительным блоком с автономным питанием. Датчик для измерения влажности измельченной древесины представляет собой разъемный стакан, в котором между двумя дисковыми электродами с помощью пресса уплотняется навеска материала. С помощью этих электродов измеряется электрическое сопротивление уплотненного материала - стружки или волокна. Датчиком для измерения влажности древесно-стружечных плит служит зонд с четырьмя иглами, укрепленный на ручке. Электровлагомер позволяет измерять влажность стружки в диапазоне от 5 до 25%, а влажность древесно-стружечных плит в диапазоне от 6 до 22%. Погрешность измерения ±1-2% абс.

Принцип действия сверхвысокочастотных (СВЧ) влагомеров для сыпучих материалов основан на значительном (в десятки раз) различии электрических свойств воды и сухого материала. Концентрацию влаги определяют по ослаблению СВЧ-излучения, проходящего через слой анализируемого материала. В таких влагомерах лента материала проходит между передающей и приемной антеннами. Передающая антенна соединена с СВЧ-генератором, приемная - с измерительным устройством. Чем выше влажность анализируемого материала, тем слабее сигнал, попадающий в измерительное устройство. СВЧ-влагомеры позволяют измерять влажность в широком диапазоне (0-100%) с высокой точностью. На рис. 2 представлена схема влагомера M-Sens 2 (производитель - SWR Engineering, Германия).

Метод измерения влажности, применяемый в M-Sens 2, основан на принципе поглощения микроволнового излучения материалом. Чем выше влажность материала, тем больше энергии микроволн поглощается им и превращается в тепло и тем меньше возвращается на сенсор датчика измерения влажности. Отраженные высокочастотные волны преобразуются и подвергаются цифровой обработке, что обеспечивает высокую разрешающую способность измерителя влажности. Структура материала и равномерность увлажнения оказывают влияние на результаты измерения, поэтому показатель измеренной влажности приводится к среднему значению через объемную плотность контролируемого материала. Для этого проводится предварительная калибровка прибора, в ходе которой в датчик вводятся опорные данные влажности сырья. Случайные изменения влажности, вызванные неоднородностью материала и его насыпной плотностью, отсеиваются программными инструментами. Датчик влажности сыпучих материалов снабжен функцией автоматической компенсации изменения температуры окружающей среды.

Для измерения влажности сыпучего материала прямо на конвейерной ленте разработаны влагомеры проходного типа, например влагомер Moistscan MA-500 (рис. 3).

Принцип его действия основан на измерении фазового сдвига и ослабления сигналов микроволн, проходящих через материал и конвейерную ленту. Качество измерения не зависит от размеров кусков материала и скорости движения конвейерной ленты. Влагомер автоматически компенсирует влияние изменения скорости подачи продукта при использовании измерителя веса ленты либо интегрального монитора толщины слоя материала. Толщина слоя исследуемого материала может колебаться от 20 до 500 мм, измеряемый диапазон содержания влаги - 0-90%, основная погрешность 0,1-0,5%.

Немецкая компания GreCon выпускает прибор Moisture Analyser MWF 3000 LD, работа которого основана на принципе измерения микроволнового резонанса. Для измерений используются свойства дипольного характера молекул воды. Электромагнитное поле генерируется посредством планарного сенсора и обеспечивает проникновение микроволн в материал на глубину от 30 до 100 мм (в зависимости от типа сенсора). Изменения в резонансном поле регистрируются сенсором и передаются на процессор. Резонансная частота микроволнового поля изменяется в зависимости от содержания влаги в материале (увеличивается ширина резонансной кривой). Измерение параметров поля позволяет отдельно оценивать влажность и плотность материала. Облучение не вызывает нагрева или каких-либо химических реакций в древесине. Измерения эффективны независимо от плотности, структуры поверхности и цвета материала. Благодаря большой глубине проникновения сигнала можно регистрировать как связанную, так и свободную влагу в древесине. При использовании прибора для тестирования разных материалов следует предварительно установить калибровочные кривые. Прибор применяется в производстве древесных плит на участках сушки стружки или волокна, на участке смешивания компонентов и формирования ковра, при контроле качества готовой продукции. Точность измерения ±2%.

1 - образец, 2 - датчик, 3 - фокусирующее зеркало,
4 - вращающееся колесо фильтров, 5 - источник ИК-излучения

Еще один принцип измерения влажности разных материалов реализован в инфракрасном влагомере Spectra Quad (рис. 4). Бесконтактная измерительная система, работающая в режиме online, оборудована оптическим устройством сбора измеряемых параметров. Рабочим инструментом является ИК-излучение, абсорбируемое влажным материалом: чем суше материал, тем больше инфракрасных лучей он отразит.

Интенсивность поглощения излучения определенной длины волны пропорциональна содержанию влаги в материале. Кварцево-галогенный источник испускает свет в определенном диапазоне длин волн. Свет от источника проходит через вращающиеся фильтры. Оптические ИК-фильтры разделяют световой поток на измерительные и опорные лучи, которые поглощаются и не поглощаются анализируемым компонентом. Отраженная энергия лучей преобразуется в электрические сигналы, соотношение уровня которых пропорционально величине контролируемого параметра. Дополнительные оптические каналы (внутренние лучи) компенсируют любую нестабильность оптических и электронных компонентов. Свет, прошедший через фильтр, направляется на образец и частично поглощается и частично отражается. Отраженный свет собирается и фокусируется на датчик, сигнал с которого пропорционален содержанию влаги в материале.

Влажность является одним из главных физических свойств древесины. Изменение влажности ниже предела гигроскопичности (26 – 30 %) приводит к изменению геометрических размеров и формы пиломатериалов, увеличиваются механические свойства древесины, и при этом улучшаются технологические и эксплуатационные характеристики.

– гигроскопичный материал и при изменении параметров среды (температуры и относительной влажности воздуха), может изменять свою влажность, например усыхать, что приводит к изменению размеров и даже формы детали из древесины. А если эта деталь является элементом готового , то может произойти разрушение элемента и изделия в целом. Поэтому целью сушки является высушивание древесины до равномерного состояния с будущими условиями эксплуатации.

Таким образом, требование к формо- и размероустойчивости изделий из древесины является основой назначения конечной влажности высушиваемых пиломатериалов.

В связи с этим, вопросы точности измерения влажности носят нетривиальный характер и проблем здесь больше, чем кажется на первый взгляд.

Влажность древесины может определяться тремя методами:

• Рабочий метод
• Контрольный метод
• Ускоренный сушильно-весовой

Первый из перечисленных методов проводится с использованием электровлагомеров. Два других метода представляют собой сушильно-весовой способ измерения влажности, однако, контрольный метод проводится при температуре 103±2 ºC.

Можно утверждать, что эталонным методом является контрольный способ измерения влажности. Сущность этого способа – определение массы влаги, удаляемой из древесины при высушивании ее до абсолютно сухого состояния. Влажность при этом определяется по формуле:

W = (Мн – Мо) / Мо * 100 (1)

Где Мн – начальная масса

Мо – масса в абсолютно сухом состоянии.

Так как масса влаги – это разность между начальной массой и массой в абсолютно сухом состоянии, то предыдущая формула может иметь следующий вид:

W = Мвл / Мо * 100 (2)

Где Мвл – масса влаги.

К достоинствам данного метода относится точность, которая будет зависеть лишь от точности измерения массы, к недостаткам – длительность получения результата, необходимость нарушения целостности сортимента (вырез секции влажности) и др.

Использование же влагомеров , основанных на измерении влажности в зависимости от электрических свойств, дает возможность быстро, не разрушая древесину, определить ее влажность.

Однако, вопросы точности измерений часто являются предметом споров и непонимания спорящих. Попробуем разобраться, от чего же зависит точность измерения влажности с помощью электровлагомеров.

Различают два вида влагомеров : игольчатые , основанные на измерении электрического сопротивления и так называемые емкостные влагомеры (иногда их называют бесконтактными), основанные на зависимости диэлектрической проницаемости от влажности. С помощью этого метода созданы влагомеры с датчиками, не требующими внедрения игл в древесину. Следовательно, после измерений не остается даже следа на поверхности древесины, что, с одной стороны, выгодно отличает их от игольчатых влагомеров.

Итак, не вдаваясь в особенности и сложности измерения тех или иных электрических величин, рассмотрим, как же влияют характеристики самой древесины на точность определения влажности древесины.

Обратимся еще раз к формуле (2) и запишем ее в ином виде – для секции влажности, имеющей объем 1, т. е., например, 1 см³ и 1 дм³, тогда массу в абсолютно сухом состоянии можно записать в следующем виде:

Мо = Vо * Ро (3)

Где Vо = 1,0, или,

И формула (2) примет вид:

W = Мвл / Ро * 100 (5)

Таким образом, любой влагомер косвенно определяет числитель формулы, т. е. Мвл, далее вводится коррекция на плотность (через устанавливаемую поправку на , а в некоторых приборах через значение плотности), и на дисплее высвечивается значение влажности в процентах и даже с десятыми долями.

Следовательно, значение плотности древесины имеет решающее значение при определении влажности.

Элементарный анализ формулы (5) показывает, что более плотная древесина содержит в измеряемом объеме и большее количество влаги при одинаковой влажности с менее плотной древесиной. Например, при влажности 10%, у древесины с плотностью 400 единиц будет 40 единиц влаги. При той же влажности, но для древесины с плотностью 500 единиц, влаги содержится примерно 50 единиц. Поэтому, измеряя на одной и той же поправке, например, соответствующей плотности 400 кг / м³, для первого измерения показания будут примерно равны 10%, а для второго – 12,5%.

Следует отметить, что плотность древесины даже в пределах одной породы, например сосны, сильно колеблется, даже в пределах одного района произрастания и даже в пределах одного дерева и одной доски. Об этом необходимо помнить, когда мы измеряем влажность электровлагомерами.

Как же правильно подобрать поправку влагомера? Для этого можно использовать два способа:

• Определить в лабораторных условиях среднюю плотность древесины в абсолютно сухом состоянии, для района произрастания. По полученному значению плотности найти в паспорте влагомера соответствующую поправку. В некоторых типах влагомеров непосредственно устанавливается плотность.
• Произвести имеющимся влагомером измерения влажности в одних и тех же точках (зонах досок), но на разных поправках. Далее определить влажность весовым способом. После сравнения показаний электровлагомера и результатов контрольного метода подобрать поправку, которая даст наименьшую погрешность.

Таким образом, на , занимающихся деревообработкой, в обязательном порядке должна быть лаборатория, оснащенная как минимум сушильным шкафом с терморегулятором и весами для измерения масс до 250 – 500 г с погрешностью измерения ± 0,1 г.

Итак, нашли поправку по плотности соответствующую району произрастания. В этом случае мы можем избежать систематической ошибки, т. е., в среднем, занижения или завышения влажности. Вместе с тем, проводя достаточно большое количество измерений на одной доске и выбирая случайно несколько досок, мы можем с некоторой долей вероятности судить лишь о среднем значении влажности в партии. Будет наблюдаться разброс данных от средней величины, т. е. экстремальные значения с очень низкой и очень высокой влажностью. Это часто не значит, что доски сильно недосушены или пересушены. Необходимо обратить внимание на особенности строения данных участков досок или досок в целом, т. е. на плотность, смолистость и т. п., что влияет на показания влагомеров.

Таким образом, только набирая опыт определения влажности и изучая особенности структуры , можно правильно оценивать показания влагомеров.

Сравнивать между собой точность показаний влагомеров можно, если достигнуты сопоставимые условия:

• Одинаковая поправка по плотности, а не просто по породе
• Одинаковая площадь и глубина сканирования (для емкостных влагомеров)
• Одинаковая глубина для игольчатых влагомеров
• Одинаковые условия окружающей среды
• Одни и те же участки измерения
• Один и тот же метод измерения (кондуктометрический – игольчатый или емкостной).

И еще один момент, нельзя сравнивать показания игольчатых влагомеров с емкостными.

Относительно области применения емкостных и игольчатых влагомеров можно сказать, что те и другие имеют право на существование. В определенных случаях только один тип влагомера может применяться эффективно. Например, при определении перепада влажности по толщине пиломатериалов хорошие результаты дает игольчатый влагомер, при этом иглы должны быть длиной не менее 30 – 40 мм и измерять лишь кончиками (5 мм), остальная часть игл должна быть заизолирована.

При определении перепада влажности обработанных заготовок или элементов готовых изделий – только емкостной влагомер.

Сравнивая эффективность обычных игольчатых влагомеров (без изолированных игл) с емкостными, используемыми для определения средней влажности досок и заготовок, предпочтение все же следует отдать емкостным, как более универсальным, измеряющим большие объемы древесины легко и быстро.

Относительно цены влагомеров . При выборе того или иного влагомера необходимо учитывать следующие факторы:

• Количество поправок (чем больше поправок, т. е. шире диапазон, тем точнее можно определить влажность, тем дороже влагомер)
• Чем больше площадь и глубина сканирования для емкостных влагомеров, тем дороже влагомер.
• Чем глубже сканирование игольчатым влагомером, тем дороже влагомер.
• Наличие копровых механизмов забивания плюс наличие изолированных длинных игл, тем более с направляющими аппаратами для длинных игл (против частой поломки) делает дороже прибор.

В заключении отметим, что проблема влагометрии более емкая, в данной статье затронуты лишь «верхушки айсберга».

Дерево – это экологически чистый материал, востребованный при различной направленности, на всех этапах выполнения строительно-монтажных работ, а также при изготовлении и предметов интерьера. Для определения качества древесины существуют специальные приборы и устройства, облегчающие выполнение работ по входному контролю за сырьем и соблюдение технологий производства . Влагомеры для древесины – виды и описание популярных моделей, как выбрать, а также обзор цен на наиболее востребованные модели, это тема настоящей статьи.

Влагомер – это электронный прибор, предназначенный для определения содержания влаги в процентном отношении по отношению к массе проверяемого объекта.

По своему назначению подобные приборы классифицируются следующим образом: для дерева и сыпучих материалов, для грунта и почвы, а также прочих строительных материалов.

К сведению! Влагомеры для сыпучих материалов востребованы в пищевой промышленности и сельском хозяйстве, для грунта и почвы – при оптимизации микроклимата в теплицах и прочих мероприятиях, связанных с агротехникой различной направленности. Приборы, используемые в строительстве, позволяют контролировать качество кирпича и бетона, а также соблюдение технологии отделочных и монтажных работ.

Влагомеры для дерева используются на деревообрабатывающих и перерабатывающих предприятиях, на и .

По своей конструкции влагомеры классифицируются следующим образом:

• игольчатые – имеют два острых электрода, которые погружаются в деревянную поверхность, после чего выполняется измерение;
• бесконтактные – работают без погружения в исследуемый материал, для этого достаточно лишь касания его;
• поверхностного измерения – схожи по конструкции с игольчатыми моделями, но отличаются тем, что при их использовании иголки прибора лишь незначительно погружаются в поверхность исследуемого материала;
• глубинного измерения – массивные приборы для профессионального использования, при обследовании больших объемов , опилок и изделий, изготовленных на их основе (топливные брикеты, пеллеты и т.д.).

К сведению! Работа влагомера основана на измерении удельного сопротивления исследуемого материала при прохождении через него электрического тока.

Игольчатые влагомеры для древесины

Игольчатые модели, именуемые кондуктометрическими устройствами, калибруются по конкретным видам , отличающихся своим удельным сопротивлением.

При прохождении электрического импульса, измеритель сравнивает заложенные в него показания по конкретному виду древесины, с полученным результатом, который отражается на дисплее.

Достоинствами устройств данного типа являются такие показатели, как:

• простота использования;
• высокая точность измерений;
• относительно низкая стоимость.

Недостатки также присутствуют, к ним можно отнести следующие показатели, как то:

• при проведении измерений повреждается поверхность проверяемого материала или изделия;
• предел измерения не позволяет измерять влажность, когда её уровень ниже 4%.

Бесконтактные влагомеры для древесины

Приборы, работающие на бесконтактном принципе, имеют в своей конструкции генератор радиочастот, они называются диэлькометрическими влагомерами.

При использовании приборов данного типа, необходимо приложить специальную контактную поверхность к или отвести её на определенное расстояние, что зависит от модели прибора и типа выполняемых измерений.

Достоинствами измерителей данного типа являются следующие показатели:

К недостаткам следует отнести высокую стоимость и невозможность выполнения ремонта своими силами.

Как выбрать влагомер для древесины

При выборе конкретной модели прибора, основным параметром, на который следует ориентироваться, является диапазон, в котором можно выполнять измерения.

К сведению! Приборы способные работать в широком диапазоне измерений (от 0 до 100%), как правило, способны проводить замеры с большей погрешностью, нежели модели, работающие в меньшем диапазоне.

Кроме основного параметра критериями выбора будут следующие показатели:

• для измерения уровня влажности дерева какого типа будет использоваться прибор – сырье, пиломатериал, и т.д.;
• характер использования – периодический или регулярный, что зависит от типа производства и его объемов;
• погрешность прибора;
• габаритные размеры и вес;
• надежность;
• стоимость.

Исходя из критериев выбора,выбирается конкретная модель прибора. Благо, на рынке подобного оборудования представлено достаточно много моделей отечественного и зарубежного производства.

Обзор популярных моделей

Как уже было написано выше, на отечественном рынке представлен достаточно широкий выбор моделей влагомеров российских и зарубежных производителей. В настоящем разделе статьи мы расскажем о некоторых их них.

«Condtrol Hydro Pro»

Данная модель является разработкой российской компании «Condtrol», её основные технические характеристики приведены в нижеследующей таблице:

Тип прибора	Предел измерений, %	Вес, грамм	Диапазон рабочих температур, °С	Погрешность измерений
Бесконтактный	2,0-65,0	200	+4,0 – +40,0	1,0

Стоимость модели по данным Яндекс.Маркет по состоянию на III квартал 2018 года составляет:

Condtrol Hydro Pro

«ЕМ4806»

Данная модель производиться компанией «STIHL» (Германия), её основные технические характеристики приведены в нижеследующей таблице:

Стоимость модели по состоянию на III квартал 2018 года составляет 1500 – 2000 рублей.

«GMH 3830»

Модель выпускается компанией GREISINGER electronic GmbH (Германия), её основные технические характеристики приведены в нижеследующей таблице:

Стоимость модели по данным Яндекс.Маркет по состоянию на III квартал 2018 года составляет.

Прямой - по методике , косвенный - при помощи электрических . Первый способ - точный, второй способ - быстрый.

Определение влажности древесины по ГОСТ 17231-78 (ГОСТ 16483.7-71)

Способ первый - прямой (стандартный, дедовской, проверенный временем)

На данный момент, на территории России действуют два стандарта, оба регламентирующие одну и ту же методику определения влажности древесины:

1. ГОСТ 17231-78 Лесоматериалы колотые и круглые.
   Методы определения влажности
   Скачать (cкачиваний: 1266)
2. ГОСТ 16483.7-71 Древесина.
   Методы определения влажности
   Скачать (cкачиваний: 938)

Аналоги данных стандартов легко отыщутся в метрологии любой постсоветской страны. Оба документа (ГОСТ 17231-78 и ГОСТ 16483.7-71) регламентируют порядок отбора образцов, методы испытаний и анализа для объективного определения влажности деревоматериалов, лесоматериалов и дров (всего того, откуда можно вырезать или отпилить образец для исследований). Методика определения влажности по ГОСТ 17231-78 и ГОСТ 16483.7-71 предельно проста и заключается в систематическом отборе и последующем высушивании образцов испытуемого материала. При этом, исследуемый образец находится в сушильном шкафу до полного своего высыхания. После чего, производится взвешивание и сравнение веса исследуемой древесины до, и после высушивания.

Прим. Согласно ГОСТ 17231-78 и ГОСТ 16483.7-71, сухим считается такой образец, масса которого не изменилась более чем на 1% после выдерживания в сушильном шкафу в течение 24-х часов при температуре 101...103°С

Плюсы и минусы

ГОСТ-овские методы определения влажности древесины очень объективны, но имеют один большой недостаток - они громоздки и медлительны. Анализ древесины на влажность может растянуться до 3-х дней, пока сохнут образцы. Кроме того, для анализа на влажность требуется вырезать образец из массы исследуемого материала, что абсолютно неприемлемо для определения влажности древесины у готовых изделий

Определение влажности древесины влагомером

Способ второй - косвенный (быстрый и современный)

Чтобы не заморачиваться с утомительным отбором и просушкой образцов, гораздо проще и удобнее «ткнуть» в древесину влагомером. Влагомер - это специальный электрический прибор для определения влажности древесины. Действие влагомера основано на принципе изменения удельного электрического сопротивления древесины в зависимости от её влажности. У влагомера есть специальные иглы-электроды, которые нужно ввести в контакт с исследуемой древесиной и просто нажать на кнопку. Результат измерения тут же высветится на экране (или будет указан отклонением стрелки на нужную величину, если у прибора шкала рычажного типа).

Плюсы и минусы

Определение влажности древесины влагомером невероятно быстро и удобно, относится к неразрушающему методу контроля и, поэтому - идеально подходит для готовых изделий. Увы, электрические влагомеры дают большую погрешность

Погрешности измерений при определении влажности древесины

Погрешность при измерения влажности древесины составляют

1. По методике , не более 1%
2. При использовании электрического , в пределах 2...10%

Почему такая большая погрешность при использовании влагомеров:

1. Иглы-электроды проникают локально, только на глубину 5...15мм. Из-за этого получается поверхностное и местное изучение древесного материала. Как результат - большой процент погрешности, по сравнению со стандартными ГОСТ-овскими методами, где высушивание образцов происходит по всему объёму
2. Использование принципа изменения удельного электрического сопротивления древесины в зависимости от её влажности даёт дополнительную погрешность . Потому что, величина удельного электрического сопротивления древесины зависит не только от её влажности, но и от её плотности и смолистости (для хвойных пород). А поскольку, древесины - очень переменчивая величина, то увеличивается вероятность погрешности при измерении древесины разных по плотности пород деревьев.
   Поэтому, для древесины каждой породы дерева имеется собственная шкала влажности . Электрические влагомеры настраиваются на плотность древесины какой-то одной породы, как правило - сосны. Для остальных пород дерева, производители влагомеров прикладывают таблицы или встраивают калькуляторы для пересчёта влажности.
   Но, даже такие ухищрения не позволяют снизить погрешность измерения меньше 2...3%, поскольку удельное электрическое сопротивление древесины напрямую зависит от плотности древесины, которая может сильно изменяться даже в пределах одной породы дерева
   см.

   Таблица удельного электрического сопротивления древесины в зависимости от породы дерева (наглядное пособие к объяснению, зачем нужны таблицы для пересчёта влажности в зависимости от породы дерева при использовании электрических влагомеров)

   Порода дерева	Удельное электрическое сопротивление (влажность 0%, 20°С, ОМ*см)
   	поперёк волокон	вдоль волокон
   Сосна	2,3*10 15	1,8*10 15
   Ель	7,6*10 16	3,8*10 16
   Ясень	3,3*10 16	3,8*10 15
   Граб	8,0*10 15	1,3*10 15
   Кедр	2,5*10 16	1,9*10 15
   Лиственница	8,6*10 15	3,3*10 15
   Прим. Данные таблицы найдены в Сети, их достоверность - неизвестна. Однако, даже поверхностного взгляда достаточно, чтобы понять, насколько может разниться величина удельного электрического сопротивления древесины, положенная в основу принципа работы электрического влагомера

3. Погрешность измерений в зависимости от породы дерева при определении влажности древесины влагомером уменьшается с ростом этой самой влажности и практически исчезает при показателе 100%. Это объясняется тем, что в напитанной водой древесине электрический ток идёт «напрямую» через воду, «игнорируя» при этом сопротивление

Единицы измерения величины влажности древесины

Каким-бы способом не была измерена влажность древесины - величина её всегда выражается в процентах от общей массы. Влажность древесины - это количественный показатель процентного содержания влаги в ней. Само собой разумеется, что влажность древесины не зависит от породы дерева.

Свободная и связанная влага в древесине

Основная часть влаги (воды) содержится в древесине во внутриклеточных и околоклеточных полостях и пустотах, каналах, трещинах и т.д. Но, кроме этого, молекулы воды содержатся в химически-связанном состоянии непосредственно в толще .

В зависимости от места расположения влаги в древесной массе, она (влага) разделяется на два вида - и

Свободная влага

Свободная влага - это влага, которая находится во внутриклеточном и междуклеточном пространстве, а также в полостях и пустотах древесины. Свободную влагу ещё называют «капиллярной». Свободная влага удерживается в древесной толще за счёт простых механических связей и легко удаляется из неё при обычной сушке. Свободная влага - это вода, которую древесина может впитывать в себя и затем отдавать при высушивании.

Связанная влага

Связанная влага - это специфический термин. Связанная влага - это влага, которая находится внутри материала стенок клеток древесины, непосредственно в самом

Любой материал должен соответствовать определенным требованиям. Применительно к древесине одной из главных характеристик является ее влажность. Допустимая норма регламентируется несколькими документами. Например, согласно СНиП № II-25 от 1980 года, в строительстве запрещено использовать пиломатериалы, процент содержания жидкости в которых превышает значение 22.

Влагомер необходим не только на любом деревообрабатывающем предприятии; без него не обойтись и в частном секторе, если просушка пиломатериалов производится самостоятельно, по месту работ. Или приходится систематически иметь дело с древесиной. Как выбрать влагомер, что учесть – с этим мы и разберемся.

Для тех, кто сомневается, стоит ли тратить деньги – не такие уж они и большие. Цена на влагомеры начинается от 1 420 рублей (например, модель HygroLiner, серия MWP-40). Более дорогие приборы, за 54 000 – 69 000 приобретать вряд ли кто будет, если речь не идет о крупном производстве. Необходимость покупки диктуется жесткими строительными нормативами.

Можно парировать, что существуют и народные методики определения уровня влажности, «на глазок». Например, по снятой стружке. Но выводы при таком «измерении» будут весьма приблизительными. Даже опытный мастер не в состоянии без специальных исследований назвать точную цифру. А известный профессионалам способ определения процентного содержания жидкости «по массе» может быть реализован лишь в лаборатории. На небольших предприятиях их, как правило, нет. Про частный сектор и говорить не стоит.

Не зная, какие типы влагомеров выпускает промышленность, оптимальный выбор сделать невозможно. Дело в том, что приборы отличаются принципом функционирования, а по факту работать приходится с различными заготовками. Древесина – понятие обобщенное. В эту категорию строительных материалов входят бревно, брус, доска, фанера и так далее. Определить влажность одним и тем же влагомером во всех без исключения образцах не получится. В принципе, можно все, но погрешность в ряде случаев будет такой, что данные по результатам замеров абсолютно ни о чем не скажут.

Если приходится работать с древесиной постоянно, с ее различными породами и заготовками, то стоит приобрести как минимум пару разнотипных влагомеров. Это выйдет дешевле, чем один универсальный, но по высокой цене.

Виды моделей влагомеров

Основное различие всех влагомеров древесины – в типе датчиков и принципе измерения величины влажности. Техническая сторона вопроса читателю вряд ли будет интересна, а многим и непонятна (диэлектрическая проницаемость, косвенное вычисление сопротивления). Поэтому проанализируем целесообразность покупки влагомеров различных модификаций с практической точки зрения.

Игольчатые (кондуктометрические)

Общие характеристики:

• Замеры влажности производятся только при плюсовых температурах. При 0 0С и ниже резко увеличивается погрешность.
• Точность показаний – ±0,2%.
• Предел (по максимуму) – 35%.

Поверхностного измерения

Датчиками в таких влагомерах являются короткие иглы, которые погружаются в древесину неглубоко. Подобные приборы компактны и легко помещаются в кармане. Учитывая величину заглубления датчиков, основное назначение – измерение влажности доски.

Глубинного измерения (щуповые)

Габариты таких влагомеров больше, но они позволяют работать с широким спектром образцов из древесины – , бревном, толстой доской, наваленными в кучу щепой или опилками. Показания прибора дают точное представление о содержании жидкости по всей структуре материала. Единственное, что требуется – аккуратность в использовании. Небрежность приводит к поломке иглы, которую потом достать из цельной древесины вряд ли получится.

Бесконтактные (диэлькометрические)

В комплект таких влагомеров входят датчики, которые или крепятся на поверхности древесины, или встроены в корпус прибора, и он укладывается на контролируемый образец. Подобные модели – единственно возможный вариант для измерения влажности паркета (штучного или в виде доски), ламината, фанеры и иных материалов, характеризующихся высокой плотностью.

Да и протыкать щупами такие образцы вряд ли целесообразно, понимая, что после измерений останутся неустранимые следы. Датчики в древесину не погружаются, а фиксируются на ее поверхности, не повреждая материал.

При выборе подобной модели следует уточнить, с какими породами дерева может работать прибор (диапазон настроек).

Дополнительные опции влагомеров

В некоторых случаях отдельные функции могут очень даже пригодиться. Что еще может измеряться?

• Среднее значение влажности. Если приходится проверять большие объемы древесины, то прибор сам выдаст итоговый результат. Поэтому не придется делать несколько замеров, в разных местах, и заниматься вычислениями.
• Параметры окружающей среды – температура, влажность. В случае обработки древесины в сушильной камере, организации ее длительного хранения очень нужные опции. Они помогут контролировать местные условия и регулировать процесс.

Краткий обзор моделей влагомеров

• «ЕМСО» серии МР500. Цифровой дисплей, АКБ на 1 мА/ч, измерение бесконтактным способом. Цена – 1 500 рублей.
• «Валком» серии ЕМ4806. Небольшой (около 100 г) мобильный игольчатый влагомер поверхностного типа. Цена – 1 480 рублей.

Для частного сектора или небольшого предприятия уже этих двух приборов (или аналогичных по характеристикам) будет вполне достаточно.

Вывод – выбор влагомера для дерева производится индивидуально. Единственно правильной рекомендации быть не может. Каждый хозяин (предприниматель) знает условия работы, с какой именно древесиной приходится иметь дело, поэтому и приобретать модель следует «под» свои интересы. И как уже сказано, желательно не менее двух приборов.