Задаємо складні завдання для вимірювачів вологи MC-160SA і MC-380XCA EXOTEK (Німеччина)

Сьогодні розповімо про два вологовимірювальні прилади, перевірені, якісні інструменти для всіх операцій з деревиною (ну може окрім дров, і гілок), а також, які стануть в нагоді для будівельників.
Загалом для всіх, хто зацікавлений у швидкому, професійному та достовірному отриманні значення вологості.
І це MC-160 SA Exotec. Made in German.

• Автоматична установка нуля (до початку тестів);
• Звуковий сигнал перевищення при виході за межі діапазону (корисна при сортуванні – відповідає вологість заданій межі чи ні);
• Вибір деревини (200-1100 кг/м³) та груп будівельних матеріалів (6 підгруп);
• Збереження до 16 результатів у пам'яті з розрахунком середнього арифметичного значення;
• Європейська торгова марка.

Принцип дії. Високочастотний електромагнітний імпульс проникає в шар матеріалу, що тестується, на 50 мм.
Проведемо цілу низку експриментів. Сподіваємося не лише цікавих, та освітньо-пізнавальних. Але й практично застосовних. Звернімо увагу на вимірювальні помилки, щоб застерегти, зменшити кількість дзвінків від покупців, хто вже придбав такі девайси ("а у мене не так показує"), щоб вони були відразу підготовлені - експертно-технічно підковані.

Так контактний або безконтактний ?

Таке питання доводиться чути. Мається на увазі, що хоча голок і немає і пошкоджень цей пристрій точно не нанесе, але все ж таки датчики зовнішні і чи замикається ланцюг електричного струму або вимірювання відбувається все ж таки за допомогою ВЧ сигналу ?
Для остаточного з'ясування навіть не стільки принципу виміру, а й уточнення термінології, а головне для того, щоб оголити підводні камені безконтактності саме з цим виконанням сенсорів, ми провели ряд експериментів.

Звичайний вимір

Просто торкаємося. Результат з'являється майже відразу.

Але тут потрібне одночасне торкання відразу трьома пружними металевими пластинками. Якщо притискання слабке, неповне, невпевнене, і якийсь із контактів не торкнеться, буде різниця у показаннях на 1-3%, а то й більше. Як зрозуміти, де істина? Трохи щільніше притиснути та дочекатися, поки результат стабілізується. Він має бути максимальним. Чому? Будь-яке погіршення контакту призводить лише до зменшення значення вологості.

А якщо перешкода? Існує 3 варіанти, які ми зараз розглянемо.

1. Повітряний прошарок. Це відбувається або коли ми вже відзначили вище, спостерігається нещільне прилягання, або якщо просто покласти прилад на гігроскопічну поверхню, наприклад дерев'яну поверхню столу. У цьому випадку всі три контакти "висітимуть" у повітрі на висоті близько 5 мм. Але результат буде не нульовим.

   

   Чому? Високочастотне випромінювання. Воно "пробиває" повітря і проникає у дерево. Але цеq результат не відповідає дійсності. Він менший у 3-4 рази. Тому що повітря діелектрик і дуже послаблює сигнал. Це не вимір, а просто іграшки. Експеримент для того, щоб зрозуміти, як виміряти не треба. З іншого боку в цьому практично непотрібному в реальному застосуванні досліді, є і плюс. Ми довели безконтактність.
2. Не гігроскопічний матеріал. Тобто який не вбирає вологу. Наприклад, пластмаса. Це окремий випадок, коли замість повітря на шляху сигналу розташовується діелектрик.

   

   Значення вологи в дерев'яному зразку буде теж менше (причина та ж - сигнал слабший).
3. Гігроскопічний матеріал. Наприклад, папір. Яка знаходиться між сенсорами пристрою та дерев'яною дощечкою. Напевно вже передбачувано, що результат не буде правильним. Оскільки в зоні дії електромагнітного випромінювання знаходиться іногородне тіло. Яке буде значення вологості? Здавалося б, вже готова очевидна відповідь. “Звичайно менше! Адже Ви писали, що сигнал послаблюється." А ось і ні ! Може, звичайно, бути і менше. Але у нашому випадку картина спостерігається зворотна. Вологість більше !

   

   Чому? Тому що вологість одного гігроскопічного матеріалу може бути вищою, ніж у іншого. І прилад плутається від такого "бутерброду". Він збентежений. А в чому різниця в порівнянні з пунктом 2? Тому що пластмаса не містить молекул води і лише послаблює сигнал, не даючи додаткової інформації вологоміру про вологість. А ось папір містить такі молекули і бере участь в алгоритмі вимірювання. До речі, якщо папір матиме вологість, меншу ніж дерево, то підсумковий результат, не виключено, що буде менше, ніж у деревини. Але в будь-якому разі такі експерименти проводити нема сенсу. Точного результату Ви не отримаєте.

У зв'язку з вищевикладеними є ще одне слідство. Іноді в інструкції з експлуатації деяких приладів, (не голчастих, а НВЧ), доводиться читати, що вони можуть вимірювати вологість навіть через поліетиленову упаковку. Чи так це ? Звичайно дуже зручно - ніщо не протикається, чим цей метод и корисний.

Але ж сигнал послаблюватиметься? Так і буде. Але поліетилен дуже тонкий і якщо і буде різниця, то в десятій частині %. Тут питання у компромісі. Якщо стоїть завдання - не розривати упаковку і при цьому виміряти вологість через поліетилен, то мінімальною похибкою можна легко знехтувати. Чому? Тому що швидко! І без ушкоджень.
А тепер настала черга розповісти про “старшого брата” по деревовимірювальному цеху та підручному для будівельника - MC-380XCA EXOTEK.
"Так, а Ви вже практично все розповіли. Що можна додати нового?" Тим більше, що на вигляд він справді нічим не відрізняється.
Ну зовнішній вигляд це ще не показник. Так, зустрічають по одязі. А проводжають... так, людей за розумом, а німецькі вологовимірники Exotec - по тому, що всередині. По начинці, що ховається під добре зібраним пластмасовим корпусом.
Так, ця аналогічна модель за принципом вимірювання, вибору груп деревини за щільністю та будматеріалів, по суті така сама.
Разом з цим присутні 2 смачні цікавинки.

Тепер докладно розберемо обидві переваги. Якщо вибрати нижній вбудований датчик (а він вмонтований у саму основу – прилад ставиться вертикально, навіть без утримання руками, і починає вимірювати), то у нього глибина "просвічування" випробуваного матеріалу не перевищує 10 мм.
У яких випадках він зручний?
Наприклад, для тонких дощечок, товщиною до 10 мм. Але більш цікаві випадки застосування, наприклад як пише виробник: "для підлоги", яка покрита наприклад ламінатом до 10 мм завтовшки, а внизу застигла суха суміш, бетонна стяжка і т.д. Якщо "лупити" сигналом основного сенсора, то він пройме ВСЕ в глиб на 100 мм і вийде знову ж таки "каша", яку ми розібрали вище.
А вертикальний датчик це штука тонка, локальна, вимірювально-крапкова, слабенька, але для вузького класу завдань – не замінна.

Єдине, що слід врахувати – поверхня повинна бути ідеально рівною. Чому вже зрозуміло – ми розбирали вище – щоб не було проміжків повітря, яке вносить обурення у показання.
Тепер щодо більш потужного сигналу.
Це знадобиться для товстих брусків і має власний плюс. Чим глибше проникає сигнал, тим фактично захоплюється при вимірі більший об'єм, а значить більший об'єм інформації усереднюється, вибірка даних виходить більш репрезентативна, ніж якби тестувався тільки тоненький зовнішній шар, який, як правило, зі зрозумілих причин більш сухий (рух повітряних потоків, що несуть вологу, нагрівання навколишньою температурою).

Так що якщо стоїть завдання працювати як з дуже тонким матеріалом, так і з товстими, грубими (мається на увазі по товщині, оскільки все ж таки поверхня повинна бути рівна, нехай не відшліфована, але хоча б попередньо оброблена, щоб повністю притиснутися сенсором), то MC-380XCA EXOTEK – ваш найкращий вибір.
Якщо працюєте просто з будматеріалами, без тонких дощечок, сміливо вибирайте MC-160 SA Exotec.
І не забувайте про нюанси, про які ми розповіли !