Влагомеры

Влагомер, прибор для измерения влажности газов, жидкостей и твёрдых (в том числе сыпучих) тел. Влажность воздуха определяют обычно гигрометрами и психрометрами. В гигроскопическом электрохимическом В. влажность газов определяется по изменению свойств электролита, налитого в баллон В.

Для измерения влажности жидкостей (т. е. содержания примеси воды в жидкости, в которой вода не является основным компонентом, например в нефти, спирте) употребляются ёмкостные В., действие которых основано на определении диэлектрической постоянной или диэлектрических потерь в жидкости, кондуктометрические В., в которых измеряется электропроводность жидкости, а также гигроскопическим электрохимическим В. для газов со встроенным испарителем.

Понятие - измерение влажности влагомером

Под влажностью понимают выраженное в процентах отношение массы воды к массе материала. Абсолютной влажностью называется отношение массы влаги, находящейся в данном объеме материала, к его абсолютно сухой массе. Относительная влажность — это отношение массы влаги, содержащейся в материале, к его массе во влажном состоянии.

Прямым методом измерения влажности является сушильно-весовой, этот метод наиболее точен, но трудоемок. К косвенным методам измерения влажности относятся: кондуктометрический, емкостной, сверхвысокочастотный, инфракрасный. Влагомеры, работающие по косвенным методам, измеряют не саму влажность, а физический параметр с ней связанный, и переводят измеренную величину в значение влажности. Косвенные методы требуют предварительной градуировки с целью установления зависимости между влажностью материала и измеряемой величиной. Самыми распространёнными методами измерения влажности являются: кондуктометрический и диэлькометрический.

Класификация влагомеров

К первому типу относятся так называемые игольчатые влагомеры – измерение влажности производится путем измерения электрического сопротивления между двумя контактами (иглами) прибора, погруженными в исследуемый материал. Как известно, электрическое сопротивление сильно зависит от влажности материала. При низких значениях влажности электрическое сопротивление очень высоко, поэтому затруднительно проводить измерения прибором игольчатого типа, например, в конце процесса сушки древесины при влажности 4-6 %. Так как максимальная глубина, на которой возможно измерение влажности, определяется длиной игл-электродов, то всегда известно на какой глубине в объекте контроля производятся измерения. Но иглы большой длины трудно «загнать» в контролируемый объект из-за возможности их повредить, поэтому в основном выпускаются приборы с иглами длинной до 3см. Приборы, основанные на кондуктометрическом принципе измерения, хороши для контроля за влажностью на глубинах до 2-3 см и имеют широкий диапазон измерения влажности, но не подходят для контроля влажности до 4%.

Второй тип приборов, их называют бесконтактные, основан на измерении диэлькометрической проницаемости материала – затухании электромагнитных волн в зависимости от степени влажности материала. Приборы этой группы имеют неконтролируемую глубину измерения (4-6 см), результатом чего является некая средняя влажность, но при этом не портится внешний вид поверхности. Кроме того, конструкция датчика влажности позволяет проводить измерения изделий сложной формы под любым углом. Они имеют высокую чувствительность при невысоких значениях влажности (от 1-2%), возможность обнаружения переувлажненных участков под покрытиями, например под кафельной плиткой, могут контролировать влажность сыпучих материалов. К сожалению, такими приборами нельзя точно померить влажность свыше 50-60%, т.к. свыше этого диапазона погрешность их измерений не нормируется.

Два основных типа влагомеров 

Влагомеры кондуктометрического типа

Влагомер, оснащенный иглами, работает на основе кондуктометрического метода. Говоря простым языком, прибор просто измеряет электрическое сопротивление между датчиками-иглами и пересчитывает полученный результат в процентное содержание влаги. Метод основан на том, что, в зависимости от величины влаги, в материале меняется его электрическое сопротивление. Основные достоинства прибора — быстрота измерения и простота конструктивной части влагомера, поэтому такие приборы в среднем дешевле, чем измерители влаги на основе диэлькометрического метода. Главные недостатки — трудность измерения влажности менее 5% и большая зависимость точности измерения от качества контакта игольчатых датчиков с материалом. К тому же, не всегда представляется возможным протыкать иглами дорогой материал.

Влагомеры диэлькометрического типа

Диэлькометрический метод измерения влажности реализован на сканировании материала токами высокой частоты на глубину до 20-30 мм. Диэлектрическая проницаемость материала зависит от его влажности. Замерив этот параметр, можно узнать, какова абсолютная влажность материала. Достоинство влагомеров на этом методе измерения в большей точности результатов исследования и, как уже отмечалось, датчики прибора не разрушают материал, что особенно важно, если Вы собираетесь измерять влажность древесины из ценных пород дерева.

Использование памяти устройства, wifi, usb, bluetooth 

Большие возможности предоставляет наличие памяти в конструкции влагомера. Как правило, замер влажности производится не один раз, а делается серия замеров. Очень удобно, когда результаты замеров сохраняются в памяти прибора, и позже всегда можно просмотреть предыдущие записи или переписать их в журнал замеров. Но, кроме этих простейших возможностей, наличие памяти является базовой основой для других, более сложных функций:

• Расчет средней величины нескольких результатов замера.
• Тренд — направление тенденции к повышению или понижению.
• Минимум и максимум значений из серии нескольких замеров.

Измерение влажности древесины 

Основным материалом, требующим постоянного контроля влажности, является древесина. Поэтому все современные влагомеры древесины настроены на различные породы деревьев. Для контроля за влажностью других материалов производители к таким влагомерам прилагают таблицы соответствия влажности древесины влажности других материалов, либо вносят в память прибора градуировочные зависимости на различный тип материалов.

При контроле влажности древесных материалов нужно учесть несколько факторов влияющих на показания приборов.

1. Показания прибора будут разными при измерении вдоль волокон и поперек волокон. Это связано с различной диэлектрической проницаемостью древесины в этих направлениях. На показания прибора может влиять наличие сучков и трещин.
2. Поскольку прибор измеряет влажность только в месте установки датчика влажности, то достоверные результаты могут получиться только при осреднении результатов по всей поверхности измеряемого материала. Это следует учитывать, при сравнении показаний влажности полученных сушильно-весовым методом (т.е. по всему материалу) и единичных измерений прибором.
3. Также следует помнить, что при измерении влажности толстых пиломатериалов показания прибора могут отличаться с разных сторон материала. Это связано с тем, что наиболее сильно на показания прибора влияют близлежащие к поверхности датчика влажности слои, которые могут иметь с разных сторон различную влажность.