Що таке індуктивні вологоміри з високочастотним датчиком
До найважливіших приладів, на кожен день, що дозволяє отримати дані відразу, без звернення до обладнання для довгого і дорогого лабораторного аналізу вологості відносяться ручні вологоміри для деревини, популярні в безлічі галузей: від зберігання і сушки дерева у вигляді напівфабрикатів (дощок, бруса) до виготовлення готових виробів.
Що таке індуктивний вологомір для деревини
Існують 2 принципово різних за конструкцією і методу вимірювання види приладів для визначення вологості:
- Вимірювання електропровідності.
Штирові портативні вимірювачі вологості "служать" від будівництва до сільського господарства і забезпечені парою електродів, які фізичні проникають в досліджуваний матеріал, зокрема дерево. Між голками подається від батарейки постійна напруга, струм проходить через ланцюг, і його сила пропорційна волозі в тестованому матеріалі. Чим більше вміст води в шарах, тим менше опір, вище сила струму, що перетворюються в значення вологи, що відображається на дисплеї у відсотках.
- Індуктивний метод.
Тут схема побудована на підставі електромагнітного генератора, який формує хвилі, що проникають на кілька сантиметрів вглиб. За відгуком сигналу, прилад оцінює за заданим алгоритмом, наскільки змінюються характеристики хвилі, пропорційні вологості.
Кожен з наведених способів має свої переваги і недоліки. Наприклад, високочастотні вологоміри (НВЧ), на відміну від голчастих, дорожче за ціною, але зате не руйнують поверхню дерева і можуть сканувати великі площі за менший час. Однак індуктивним вимірювачам для коректної роботи потрібна плоска тверда поверхня, щоб скануюча пластина була в щільному контакті з поверхнею матеріалу, який перевіряється.
З іншого боку, штирові прилади відмінно пристосовані для вигнутих, нерівних, кривих профілів, що не рідкість наприклад при необробленої деревини, де повно сучків, задирок. Але в залежності від твердості дерева, вимагають докладання зусиль і залишають отвори після свого застосування.
Особливості НВЧ вологомірів
Дійсно безконтактний ?
У назвах і описах дійсно часто застосовуються такий термін і він досить суперечливий.
З електромагнітними і голчастими вологомірами дерева суворого термінологічного поділу немає. Оскільки індуктивний датчик в обов'язковому порядку буде в контакті з тестованої поверхнею. Він не занурюється фізично в неї, як голки, але скажімо так - м'яко контактує. М'яко – тому що не залишає слідів після вимірювання, не порушується цілісність.
Тому індуктивні вимірювачі працюють в контакті, але без наслідків для поверхні. Це важливо наприклад для готових меблів, з дорогих порід деревини, а також забарвлених, покритих лаком площин, елементів декоративного оздоблення, коли має значення естетичний ефект і навіть дрібні подряпини не припустимі.
При вимірюванні вологості, слід врахувати ще одну особливість.
Те що випромінювання проникає в глибину, це незаперечний плюс. Ми отримуємо інформацію про середній показник наприклад з глибини в 50 мм, а не тільки з зовнішніх волокон і структур. І здавалося б чим глибше, тим краще. Це так. Але як бути якщо дощечка завтовшки всього 20 мм і лежить на дерев'яному столі? Або на підлозі? В цьому випадку потрібно проводити виміри обережно. Оскільки потік енергії "проб'є" і то що треба (дерево) і те що не треба (що знаходиться нижче). Звичайно такий результат не буде достовірний.
А в цілому, необхідно виходити з класів розв'язуваних завдань, перед тим як купити вологомір деревини, оскільки наприклад якщо доведеться постійно мати справу з грубим брусом 100×100 мм, то розглянутої проблеми не буде, а ось з вимірами вологості тонкого паркету потрібно бути уважним. Особливо якщо це стосується потужних і затребуваних у професіоналів імпортних пристроїв Exotec, популярних в Україні, які “просвічують” на 50-100 мм.
Калибровки
Резистивні вимірювачі з голками це в принципі омметри з шкалою в % із зрозумілим принципом вимірювання, на відміну від індуктивних, які представляють собою “чорні ящики”. Що там випромінюється і як ВЧ імпульси діють на дерево, можна тільки здогадуватися - їх не можна помацати і відчути.
Це було б не так важливо, якби матеріали серйозно не розрізнялися за своїми фізичними характеристиками .
Наведемо 2 приклади.
| Фундамент будинку | Залежно від марки, характеризується пластичністю, міцністю, однорідністю, водонепроникність і т.д. |
|---|---|
| Деревина | Це може бути бук, сосна, дуб, береза. Кожне дерево відрізняється твердістю, в'язкістю, відсотком смолистих компонентів |
І ці фактори потрібно враховувати, інакше результати “попливуть”, не відповідатимуть дійсності. Тому виробники приладів для вимірювання вологості передбачають всі можливі варіанти, проводячи безліч тестів з деревиною, щоб вивести математичні залежності. Це так звані калібрувальні рівняння або просто калібрування.
Це вимірювальні алгоритми, в яких для кожного матеріалу передбачена частота, фаза, амплітуда.
Залежно від різновиду приладу, вибір калібрування проводиться круговим перемикачем або кнопками.
5 переваг високочастотних вологомірів
- Глибоке проникнення генеруючих імпульсів.
- Не пошкоджують тестований зразок.
- Ні потрібно тиснути на корпус, як у голчастих приладах, а значить менше ймовірність виходу пристрою з ладу.
- Найширший набір досліджуваних об'єктів – дерев'яна дошка або рама, паркет, шпон, рейка, плінтус.
- Безперервність вимірювання – плоский датчик плавно ведеться рукою по площині, а дані спостерігаються на дисплеї.