Виды влагомеров — как работают, отличительные особенности

Влагомер относится к электронным приборам, используемым для измерения содержания влаги в процентном соотношении от общего веса объекта. Подобные устройства помогают осуществлять качественный анализ разнообразных материалов и максимально точно оценивать их характеристики, необходимые для осуществления дальнейшего хранения и эксплуатации по назначению. Таким образом, влагомеры необходимы для эффективного мониторинга и поддержания оптимального уровня продуктивности во многих отраслях, в том числе в деревообрабатывающей, сельскохозяйственной и строительной.

Особенности

Влагомером называют измеритель процента влаги в газе или твердом объекте. Такое устройство может применяться и для работы с сыпучими материалами. Широко известный гигрометр (определитель относительной влажности воздуха) является частным случаем влагомера. Цель использования подобных устройств разнообразна: они позволяют контролировать микроклимат и соблюдать технологические требования. Современные влагомерные приборы изготавливаются почти исключительно на электронной элементной базе.

Особенно важна такая техника в промышленности, где многие виды сырья, полуфабрикатов и готовой продукции могут вбирать из воздуха значительное количество влаги. Она неизбежно влияет на качество готовых изделий, на их долговечность, а иногда и вовсе мешает получить хотя бы достойный продукт. Потому к влагомеру предъявляются очень строгие требования.

Из-за разнообразия сфер применения обойтись одним вариантом такого прибора нельзя. И потому появилось немало разновидностей подобной техники.

Это интересно: Нормы расхода топлива, масела на тракторе — расчет, формула

Виды

Рынок подобных приборов велик: от небольших компактных влагомеров до огромных устройств со множеством различных функций. Рассмотрим два наиболее популярных вида.

• Игольчатые (контактные). Предназначаются для предельно точного измерения уровня влажности различных пиломатериалов и изделий из дерева. Определение влажности происходит путем замера и преобразования электрического сопротивления исследуемого материала в процентное соотношение кондуктометрическим методом.
• Бесконтактные. Предназначены для высокоточного определения уровня влаги изделий из дерева путем диэлькометрического метода. Замер проходит в несколько этапов: на приборе выставляется вид породы, прислоняется к поверхности древесины, нажимается кнопка и на индикаторе отображается результат замера.

Основные параметры выбора

Влагомеры древесины доступны массовому потребителю, различные модели имеют свои достоинства и недостатки. Для работы с пиломатериалами можно ограничиться игольчатым влагомером, при изготовлении мебели, работе с фанерой, МДФ и ДСП лучше выбрать бесконтактную модель. Современные модели компактны, имеют ЖК-дисплей, интуитивно понятный интерфейс и оснащены дополнительными опциями: измерение температуры, запоминание результатов, автоматическое отключение и др.

Особенностями различных типов влагомеров являются:

• Игольчатые влагомеры самые дешевые, отличаются простотой и компактностью, позволяют оперативно производить измерения. Этот тип измерителей имеет значительную погрешность при влажности образца, превышающей 30%. При проведении измерений нарушается целостность поверхности. Приборы предназначены для работы с химически необработанными пиломатериалами.
• Бесконтактные влагомеры более дорогие, оснащены генератором электромагнитного поля и процессором, потребляют больше энергии. На точность измерения влияет шероховатость поверхности, на неровных поверхностях прибор дает значительные ошибки. Бесконтактные влагомеры многофункциональны, приборы позволяют работать с древесиной и другими материалами: опилками, ДСП, бетоном, МДФ, гипсокартоном.

Какой влагомер выбрать решает потребитель в зависимости от решаемых задач.

Лучше игольчатые гигрометры

Рассмотрим лучшие модели игольчатых измерителей влажности для древесины.

Benetech GM605

Недорогой гигрометр игольчатого типа. Имеет маленький корпус и защитную крышу для электродов. Благодаря этому легко помещается в карман, переносится с места на место. По бокам имеет рельефные насечки, которые облегчают удержание девайса.

Экран минималистичен и не отображает никакой информации, кроме результата исследования. Он указывается в процентах.

Для материала с разной степенью намокания нужно применять различные режимы работы. Они выбираются кнопкой «Set». Всего таких режима четыре:

• 1 – для измерения дерева с уровнем влажности до 24 %;
• 2 – для измерения дерева с уровнем влажности до 30 %;
• 3 – для измерения дерева с уровнем влажности до 37 %;
• 4 – для измерения дерева с уровнем влажности свыше 40 %.

Прибор работает только при положительных температурах. Измерять только уровень влаги можно не только в древесине, но и в любых других строительных материалах: кирпиче, бетоне, полимерных плитах.

Главный недостаток модели в том, что при высокой влажности исследуемого объекта увеличивается погрешность показаний. Уже при 50 % — 60 % они могут быть некорректны.

Питается девайс от двух стандартных батареек формата ААА. Отсек для них находится в его задней части. Элементы питания входят в комплект поставки.

Стоимость прибора составляет от 1 000 до 1 500 рублей.

Smartsensor AR971

Более дорогой вариант гигрометра, который обойдется примерно в 2 500 рублей. Внешне очень напоминает Benetech GM605, но имеет одно существенное отличие – способен измерять материалы с высоким содержанием влаги. Корректные показания возможны при влажности до 70 % — 75 %.

Для разных условий также необходимо выбирать разные режимы. Их здесь тоже четыре, только они имеют более широкий диапазон значений.

Иголки заметно тоньше, чем на дешевых моделях. Их не надо помещать глубоко в дерево – достаточно 1 – 1,5 миллиметров.

Экран – черно-белый. Он имеет светодиодную подсветку, которая позволяет работать даже в условиях слабой освещенности.

Электроды также закрыты защитным чехлом, которых защищает их от повреждения.

Возможно сохранение показаний в памяти прибора.

Питание – от батареи типа «Крона» напряжением 9 В. Она в комплект поставки не входит.

ТК100

Профессиональный универсальный гигрометр, который способен измерить любую влажность у любого материала практически в любых условиях. Цена у прибора соответствующая – от 8 000 до 9 000 рублей.

Погрешность показаний не превышает 0,5 % — 0,6 %. При этом такие значения сохраняются при влажности до 80 %.

Исследовать можно не только дерево, но и любые другие материалы, в том числе сыпучие (например, песок). Для этого девайс имеет стальные щупы длиной 30 сантиметров. Их можно погрузить в сыпучий материал, чтобы измерить содержание влаги на глубине.

Для замеров дерева щупы имеют острые наконечники. Их вводят в материал на глубину 1 – 1,5 миллиметра.

Результаты замеров выводятся на черно-белый жидкокристаллический экран со светодиодной подсветкой. Их можно сохранять в памяти устройства.

Питается модель от четырех батареек формата ААА.

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»

Внешний вид «Condtrol Hydro pro»

Данная модель является разработкой российской , её основные технические характеристики приведены в нижеследующей таблице:

Стоимость модели по данным Яндекс.Маркет по состоянию на III квартал 2022 года составляет:

Condtrol Hydro Pro

«ЕМ4806»

Внешний вид «ЕМ4806»

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

Стоимость модели по состоянию на III квартал 2022 года составляет 1500 – 2000 рублей.

«GMH 3830»

Внешний вид «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 2022 года составляет:

GREISINGER GMH 3830

«СЕМ DT-125Н»

Внешний вид «СЕМ DT-125Н»

Влагомер произведен в Китае, его основные технические характеристики приведены в нижеследующей таблице:

Стоимость модели по данным Яндекс.Маркет по состоянию на III квартал 2022 года составляет:

СЕМ DT-125Н

Бесконтактные приборы

Диэлькометрический аппарат проводит тестирование материала на некотором расстоянии, не нарушая его целостности. У него датчики смонтированы на рабочей поверхности, заменяя щупы. Обеспечивается высокая точность при быстром исследовании образца, а также существует возможность заносить результаты исследования в память.

Более дорогие модели позволяют производить сканирование на глубине 50 мм. Аппарат целесообразно применять тогда, когда требуется произвести вычисление по нижнему порогу параметра.

В нем также есть опция оценки температурного режима и влажности окружающей среды. Незаменим этот прибор при анализе твердых и плотных заготовок.

Harvia SAC92200

Harvia SAC92200

Страна производитель – Финляндия. Корпус модели выполнен из дерева в эко-стиле. Имеет форму закругленного квадрата, в который вставлен чёткий циферблат, шаг измерения которого составляет 10 единиц. Материал изготовления корпуса – берёза. Модель имеет волосяной принцип работы. Диапазон измерения: давления от 0 до 100%, температуры – от -15 до +55C°.

Достоинства:

• приятный дизайн;
• невысокая стоимость;
• высокая точность;
• простота эксплуатации.

Главный недостаток:

• длительный период реагирования на изменение влажности воздуха.

Лабораторные и портативные влагомеры

Влажность зерна измеряется в лабораторных и полевых условиях, в соответствии с этим все разнообразие анализаторов влажности делят на лабораторные и портативные устройства. Но для влагомеров любого вида самой главной характеристикой является точность измерений.

Наибольшей точности в измерении влажности зерна обеспечивает анализ, основанный на использовании специальных сушильных шкафов. Для его проведения проба зерна, предварительно размолотая, в течение 40 минут высушивается при температуре 130 градусов. Затем образец охлаждается и взвешивается. Разница между массой пробы до сушки и после лежит в основе расчетов процента влажности. Но такой метод подходит только для лабораторных условий.

Переносные (портативные) влагомеры для экспресс-анализа работают на основе измерения либо диэлектрической проницаемости вещества (диэлькометрические влагомеры), либо на поглощении пробой зерна акустических или электромагнитных колебаний (поточные влагомеры).

Это интересно: Трактора Т-150 и Т-150 К — характеристики, область применения

TFA 45.2033

TFA 45.2033

Страна производитель – Германия. Гигрометр механического типа выполнен в форме круга. Корпус имеет латунную окольцовку и информативный циферблат, который разделён на зоны комфорта. Диапазон измерения: влажности от 0 до 100%, температуры от -15 до +55C°. Прибор имеет настенное крепление.

Достоинства:

• невысокая стоимость;
• простота эксплуатации;
• настенный вариант крепления.

Главный недостаток:

• при попадании прямых солнечных лучей на прибор выдаёт показания с большой погрешностью.

Лучшие модели

Если нужно измерить влажность зерна, подойдет модель «Фауна-М». Это микропроцессорный аппарат, рассчитанный на масличные и зерновые культуры. «Фауну-М» можно применять и при уборке, и при контроле качества убранного зерна, и при хранении, и при экспресс-анализах в процессе переработки. Аппарат работает диэлькометрическим способом, а результаты измерений выводятся на алфавитно-цифровой дисплей с подсветкой. Предусмотрен датчик, определяющий температуру зерен; есть также настройка, компенсирующая погрешности, вызываемые температурными изменениями.

Корректируя градуировку устройства, можно адаптировать его к конкретному виду зерновых культур. Даже в самых сложных случаях погрешность замера не превысит 1,5%. Система рассчитана на работу с:

• пшеницей;
• соевыми бобами;
• горохом;
• подсолнечником;
• рапсом;
• тритикале;
• горчицей;
• льном;
• еще 8 культурами;
• опционально – с нутом, сафлором и другими зерновыми растениями.

Testo 606-1 – влагомер для измерения содержания воды в древесине и строительных материалах. Модель внесена в федеральный государственный реестр. Память ее содержит характерные кривые для различных типов контролируемых веществ и пород древесины. Можно будет успешно исследовать:

• бук;
• цементные маячки;
• клен;
• бетонную смесь;
• кирпичную кладку;
• сосну;
• штукатурку;
• лиственницу;
• известковый раствор;
• ель.

Благодаря опции Hold считывание измерений упрощено. Влагомер от Testo подсвечивает экран и при необходимости проводит самодиагностику. Из других особенностей стоит отметить:

• крышку для защищенного хранения;
• ремень-переноску;
• фирменный протокол калибровки в комплекте;
• масса 0,09 кг;
• габариты 0,119х0,046х0,025 м;
• погрешность не более 1%;
• измерение через каждую секунду.

Condtrol Hydro-Tec – тоже отличный влагомер для работы с деревом и бетоном. Аппарат работает очень оперативно. Конструкция позволяет устанавливать содержание влаги в пределах 2-65% в слоях до 0,02 м глубиной. Во встроенной библиотеке образцов есть 20 видов древесины, но не вразнобой, а разбитые на 9 групп. Производитель заявляет, что Hydro-Tec относится к профессиональному классу.

Поэтому его охотно используют на деревообрабатывающих, мебельных, паркетных, погонажных, оконных и дверных производствах. Фирменная гарантия дается на 2 года. Устройство внесено в федеральный реестр. Для работы нужна пара батареек формата ААА. Замер занимает не более 1 секунды; а относительная влажность воздуха при работе не должна превышать 85%, допустимые температуры – 5-40 градусов выше нуля.

Для древесины и зерна можно применять Gann Hydromette Compact из Германии. Немецкое изделие может также работать с пиленой древесиной, волокнистыми и стружечными плитами не толще 0,025 м, гипсом и штукатуркой. Этот влагомер игольчатого типа позволяет учитывать температуру материала соответственно прилагаемой в комплект поставки таблице. Влажность штукатурки обозначается в процентах от сухой массы. Для электропитания используют сухой элемент 9 В либо аккумуляторную батарею.

Как узнать влажность древесины?

Существует несколько методов, как определить влажность древесины. Но сначала надо выяснить вид растения и влагу воздуха, так как для разных деревьев существуют свои стандарты.

Для того чтобы измерить влагу древесного сырья, как правило, используют два метода: весовой либо при помощи электрического прибора. Их показатели могут несколько отличаться, но незначительно.

Весовой

Процесс измерения:

1. Для начала из середины доски нужно своими руками отпилить кусок шириной 10–15 миллиметров. Он будет служить контрольной пробой. Главное, в этом этапе – взять брусок именно с центра доски. С торцевой части отрезать не стоит, так как она имеет намного меньшую влажность.
2. Далее, выпиленный своими руками фрагмент, нужно очистить и взвесить на весах. Полученная цифра записывается. Например, обозначим ее «Ph». Это будет начальная масса пробы.
3. После взвешивания этот кусок нужно отправить в специальную сушку, прибор с температурой около 100С°.
4. Первое взвешивание производится своими руками через пять часов. Все последующие показатели записываются с интервалом 1–2 часа.
5. Высушивание проводится до тех пор, пока весовой показатель не начнет повторяться. Это означает, что материал стал абсолютно сухим. Обозначим числовой показатель последней пробы как «Pc».
6. Далее, влажность можно определить, используя формулу:

W = (Ph-Pc) : (Pc х 100%)

W – показатель в процентах; Ph – первый вес; Pc – последний вес.

Электрический

Чтобы провести весовое измерение древесины требуется очень много времени. В среднем на такую работу уходит около девяти часов. Но есть способ, который позволяет намного быстрее и более точно определить процентное число воды в дереве.

Установить показатель влажности древесного сырья намного проще при помощи электрического влагомера.

Принцип работы влагомера основан на изменении удельного электрического сопротивления материала зависимо от его влажности. Иглы-электроды этого прибора вводятся в древесину так, чтобы они находились друг против друга. По ним пускается ток, и влагомер показывает количество воды в этом участке дерева. Но так как влагомер измеряет влагу только локально, то лучше повторить замер в нескольких местах.

Как определить влажность дерева без технических средств?

Сегодня количество воды в древесном сырье выясняют при помощи сложных расчетов и новейших приборов. Но ведь строительством люди занимались всегда. И как-то они обходились без прогрессивных методов и влагомеров.

Несколько простых рекомендаций, как определить влажность дерева:

1. По свежеспиленному фрагменту необходимо провести черту карандашом. Когда древесина влажная, линия через некоторое время посинеет, если сухая – нет.
2. О количестве воды в древесном сырье могут «рассказать» стружки. Если они эластичные, мягкие, при сминании не ломаются – дерево влажное. Стружки сухого сырья в руке будут ломаться, крошиться.
3. Можно своими руками провести по древесине острым металлическим предметом. По оставленному следу определяется состояние материала. У влажного дерева след будет влажный.
4. Определить количество влаги в древесном сырье можно ударив по нему каким-нибудь деревянным предметом. Если звук глухой – дерево влажное, тонкий и звонкий – сухое.
5. О сухости древесины свидетельствуют также трещины на ее торцах. У влажного материала их меньше.

6. Когда при распиливании доски своими руками в отверстие проступает влага, дерево содержит большое количество воды и непригодно к работе. Слишком пересохшее сырье при подобной обработке крошится.

Влажность древесины играет огромную роль при строительстве и ремонте. Сырое дерево в процессе высыхания будет деформироваться. Чтобы этого избежать работать следует только с сухим материалом.

Проверка и калибровка

Простейший вариант – заворачивание прибора в мокрую материю и затем в полиэтиленовый пакет. За час в плотно закрытом пакете влажность достигнет 96%. Показания перестанут изменяться. Если этого не произошло или прибор дает неверные показания, доверять ему нельзя. Более точная настройка производится с помощью поваренной соли. Ее засыпают в блюдце и разбавляют водой до полного растворения.

Раствор должен иметь высокую концентрацию. Потом блюдце ставят в плотно запираемый герметичный ящик. Туда же кладут влагомер. Через 8 часов влажность достигнет 75%. Как только это произойдет, прибор извлекают и выставляют это значение максимально быстро.

О том, как правильно выбрать влагомер для дерева, смотрите далее.