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:
- ГОСТ 17231-78 Лесоматериалы колотые и круглые.
Методы определения влажности
Скачать (cкачиваний: 1226) - ГОСТ 16483.7-71 Древесина.
Методы определения влажности
Скачать (cкачиваний: 914)
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
- По методике , не более 1%
- При использовании электрического , в пределах 2...10%
Почему такая большая погрешность при использовании влагомеров:
- 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
- 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 - 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
С наступлением весны многие возобновят строительство домов, в том числе каркасных и деревянных. За долгую зиму природный материал мог отсыреть, а это чревато короблением и трещинами. Определить состояние древесины поможет портативный влагомер
Во времена «исторического материализма» уровень влажности древесины определяли по ГОСТ. Это был долгий и трудоемкий процесс, требовавший строжайшего соблюдения всех алгоритмов исследования. Но с появлением портативных влагомеров (гигромеров) проблема была решена. Теперь состояние древесины можно определить за несколько секунд.
Оптимальная влажность древесины для строительства составляет в среднем 6-14%. Более сырой материал лучше не использовать: высыхая, он будет коробиться
Влагомер представляет собой небольшое устройство в пластиковом корпусе. Прибор определяет влажность древесины косвенно, исходя из ее удельного электрического сопротивления. Этот показатель меняется в зависимости от количества воды в теле материала. Специальные датчики фиксируют показания, полученные при контакте с древесиной, а микропроцессор обрабатывает их и выводит данные на дисплей. Устройство не зависит от электросети — для энергообеспечения достаточно батареек или аккумулятора.
Усовершенствованные влагомеры помимо основной своей функции могут также определять влажность и температуру воздуха, что позволяет оценивать условия хранения пиломатериала. Конечно, такой прибор стоит дороже обычного, но затраты себя оправдывают. Ведь если вовремя заметить высокую влажность или резкие колебания температур на складе, где лежит дорогая древесина, можно предотвратить ее порчу.
Влагомеры последних моделей могут передавать информацию в компьютер беспроводным способом
Важно отметить, что даже самые совершенные влагомеры работают с определенной погрешностью (от 0,5 до 4%). Причин тому несколько. Прежде всего, это локальность замеров. Ствол дерева неравномерно насыщен влагой, а значит, на вырезанной из него доске будут более и менее влажные участки. Также неточность замеров связана с тем, что разные породы имеют разную плотность: чем плотнее древесина, тем она суше. Высокая смолистость тоже может сказаться на показаниях прибора.
Впрочем, погрешность бытовых влагомеров совершенно несущественна. Их достоверности вполне хватает, чтобы работать с древесиной на бытовом уровне. А высокоточные (и очень дорогие) устройства используются в основном на деревообрабатывающих заводах.
Особенности выбора
Важной характеристикой влагомера является диапазон измерений. Некоторые модели способны определять влажность по шкале от 0 до 100%. Но приборы с узким диапазоном более точны и производительны, так как рассчитаны на меньший объем переработки данных. Кроме того, широкий диапазон измерений важен скорее в профессиональной сфере. Простому пользователю вполне достаточно показаний в границах 1-50%.
При выборе устройства полезно учесть набор дополнительных функций. Зачастую даже относительно недорогие бытовые влагомеры могут сохранять данные в память, вести статистику измерений, автоматически выключаться в случае долгого бездействия и проч.
И конечно, покупателю нужно разбираться в типах устройств. Существует две основных разновидности влагомеров. Начнем с наиболее распространенной.
Контактные (игольчатые) влагомеры
Приборы такого рода оснащены иглами (щупами), которые при измерении вводят в древесину. Устройство пропускает ток между ними, определяет сопротивление среды и отражает показания на экране.
Шипы влагомера могут находиться на корпусе или на отдельной «вилке», подключаемой через провод. При замере ее втыкают в тело доски. Это обеспечивает более точные показания (ведь снаружи древесина суше, чем внутри). Хотя стоят такие устройства дороже обычных.
Благодаря выносному датчику измерения влажности древесины можно проводить в труднодоступных местах
Контактные влагомеры конструктивно просты, поэтому редко выходят из строя. При интенсивной эксплуатации могут ломаться иглы, но их легко заменить. Некоторые производители прилагают к своим приборам несколько запасных пар.
Продолжая разговор о преимуществах игольчатых влагомеров, стоит отметить компактность, довольно высокую точность замеров, простоту использования и доступную цену (в среднем 1000-5000 руб.). Конечно, это не касается профессиональных моделей — их цена исчисляется десятками тысяч рублей.
Ну а основной недостаток игольчатых влагомеров состоит в том, что при замере они пусть и немного, но все же повреждают материал. Это особенно неприятно, если нужно определить состояние дорогостоящей древесины ценных пород или готового изделия.
Впрочем, для столярных, слесарных и токарных работ на бытовом уровне контактный влагомер подходит почти идеально. Приведем несколько примеров того, что предлагает нам рынок.
Простой и компактный влагомер KWB 0121-00 обойдется пользователю всего в 2100 руб. Прибор определяет влажность древесины в пределах от 0 до 30%. После 30 сек. бездействия автоматически выключается с целью экономии заряда.
Еще одна бюджетная модель — МЕГЕОН 20610 . Ее цена также составляет 2100 руб. Но возможностей несколько больше, чем у описанного выше влагомера. Он способен определять температуру и влажность воздуха. Дисплей имеет дополнительную подсветку, что позволяет работать в относительно темных помещениях. Но основной отличительной способностью прибора является возможность настройки на 4 типа породы древесины.
Устройство MD814 за 3000 руб. измеряет влажность древесины в диапазоне от 5 до 40%. Погрешность составляет 1%, шаг — 1%. Время операции замера — всего 2 секунды. Прибор бесперебойно работает при температуре от 0 до 40 °C.
Более дорогой (порядка 5000 руб.) профессиональный влагомер СЕМ DT-129 480229 оснащен внешним щупом. Восьмизначная шкала калибровки позволяет точно измерять состояние древесины 150 пород. При бездействии прибор автоматически отключается через 5 минут.
Профессиональный влагомер древесины HygroLiner MWP-70 (8000 руб.) с внешним датчиком эффективно измеряет древесину по четырем группам, исходя из индивидуальных особенностей пород.
Максимальный уровень влажности автоматически фиксируется в памяти устройства. Помимо влажности прибор может измерить температуру образца в диапазоне от −10°C до +60°C с разрешением 1°C и погрешностью не более ±2°C.
И завершит список примеров игольчатых приборов TESTO 606-1 стоимостью 8000 руб. Устройство предназначено для оценки влажности на глубине до 2 см. Диапазон измерения влажности: для дерева — 7-54,8 %, для стройматериалов 0-22%. Автономная работа от до 200 часов. Шкала по 7 группам строительных материалов позволяет добиться наиболее точных показаний прибора.
В случае повреждения иглы влагомера обломок необходимо вытащить из древесины. Иначе при дальнейшей механической обработке пиломатериала можно повредить дорогостоящие инструменты и оборудование
Бесконтактные (диэлькометрические) влагомер
Менее распространенный тип влагомера — бесконтактный. Впрочем, это название не совсем верно. При замере прикосновение к деревянной поверхности все же необходимо. Только рабочим органом устройства являются не иглы, а специальные датчики, которые не повреждают древесину. Обычно они находятся на задней панели прибора, но есть и модели с выносным измерительным цилиндром.
Некоторые модели бесконтактных влагомеров обеспечивают сканирование на глубине до 50 мм
Бесконтактные влагомеры бывают очень полезны при работе с ценными сортами дерева, и в других случаях, когда повреждение материала недопустимо. Но при этом стоят они, как правило, дороже игольчатых. Кроме того, эти устройства отличаются довольно большой погрешностью в измерениях, особенно на смолянистой древесине. И наконец, они требуют гладкой поверхности тестируемого образца. Неструганную доску ими как следует не замерить.
И все же бесконтактные влагомеры пользуются популярностью и занимают довольно большой сегмент рынка. Вот несколько интересных моделей.
Измеритель влажности и термометр ZHT 60 используют как в быту, так и в профессиональной сфере. Он позволяет измерять относительную влажность древесины и других материалов в диапазоне от 0% до 100%, а также температуру от 0 °С до 60 °С. Полученные данные можно сохранять в памяти устройства. Его цена — 2500 руб.
ADA ZHT 100 6 в 1 А00400 . Это компактная, простая и относительно дешевая (порядка 3400 руб.) модель, измеряющая влажность и температуру различных материалов и воздуха предельно проста в управлении. Оснащена ЖК-дисплеем с подсветкой. Для экономии батарей при бездействии более 10 сек. автоматически отключается подсветка, а через 20 мин. — сам прибор.
Влагомер CEM DT-128M стоит более 5000 руб., но зато его возможности шире. Он способен запоминать полученные показания, а также отображать минимальные и максимальные значения. Прибор имеет индикатор заряда. Глубина измерений варьируется в диапазоне 20-40мм
Еще более дорогое (около 6000 руб.) устройство CONDTROL Hydro- Tec имеет намного больше полезных опций. Это профессиональный влагомер способен измерить влажность 23 видов древесины с разными характеристиками, а также других материалов — кирпича, штукатурки, бетона и проч. Максимальная глубина измерений на древесине составляет 20 мм.
Завершая тему, отметим, что для максимально точных показаний влагомера желательно сделать несколько замеров и посчитать среднее арифметическое. Некоторые приборы способны делать это автоматически.
Дерево - это природный материал, очень восприимчивый к колебаниям температуры и влажности. Основное свойство древесины - гигроскопичность, то есть способность изменять влажность в соответствии с окружающими условиями. Говорят, что древесина "дышит", то есть поглощает пары воздуха (сорбция) или выделяет их (десорбция), реагируя на изменения в микроклимате помещения.
Измерение влажности древесины влагометром
Поглощение или выделения паров осуществляется за счет клеточных стенок. При неизменном состоянии окружающей среды уровень влажности древесины будет стремиться к постоянной величине, которую называют равновесной (или устойчивой) влажностью.
На способность впитывать влагу влияет не только микроклимат помещения, но и порода дерева. К наиболее гигроскопичным породам относятся бук, груша, кемпас. Они наиболее быстро реагируют на изменения уровня влажности. В отличие от них существуют стабильные породы, например, дуб, мербау и т.д. К ним относится стебель бамбука, очень устойчивый к неблагоприятным климатическим условиям. Его можно настилать даже в ванной комнате.
Различные породы дерева обладают разным уровнем влажности. Например, береза, граб, клен, ясень имеют низкую влажность (до 15%) и при высыхании имеют склонность к образованию трещин. Влажность дуба и ореха умеренная (до 20%). Они относительно устойчивы к образованию трещин и высыхают не так быстро. Ольха является одной из самых устойчивых к высыханию пород. Ее влажность составляет 30%.
Влажность - одна из основных характеристик древесины. Под влажностью древесины понимают выраженное в процентах отношение массы воды к сухой массе древесины.
Абсолютной влажностью древесины называется отношение массы влаги, находящейся в данном объеме древесины, к массе абсолютно сухой древесины. Согласно ГОСТу, абсолютная влажность паркета должна составлять 9%(+/- 3%).
Относительная влажность древесины - это отношение массы влаги, содержащейся в древесине, к массе древесины во влажном состоянии.
Различают две формы воды, находящейся в древесине - связанную и свободную. Из них складывается общее количество влаги в древесине.
Связанная (или гигроскопичная) влага содержится в клеточных стенках древесины, а свободная занимает полсти клеток и межклеточные пространства.
Свободная вода удаляется легче, чем связанная, и в меньшей степени влияет на свойства древесины.
По степени влажности древесину различают на следующие виды:
Мокрая древесина
Ее влажность составляет более 100%. Это возможно только при условии, что древесина долгое время находилась в воде.
Свежесрубленная
Ее влажность составляет от 50 до 100%.
Воздушно-сухая
Такая древесина обычно долгое время хранится на воздухе. Ее влажность может составлять 15-20%, в зависимости от климатических условий и времени года.
Комнатно-сухая древесина
Ее влажность обычно равна 8-10%.
Абсолютно сухая
Ее влажность равна 0%.
При продолжительной сушке вода из древесины испаряется, что может повлечь за собой значительные деформации материала. Процесс потери влаги продолжается до тех пор, пока уровень влаги в древесине не достигнет определенного предела, который напрямую зависит от температуры и влажности окружающего воздуха. Аналогичный процесс происходит при сорбции, то есть поглощении влаги. Уменьшение линейных объемов древесины при удалении из нее связанной влаги называется усушкой. Удаление свободной влаги усушки не вызывает.
Усушка неодинакова по разным направлениям. В среднем полная линейная усушка в тангенциальном направлении составляет 6-10%, а в радиальном - 3.5%.При полной усушке (то есть такой, при которой вся связанная влага удалена) влажность древесины снижается до предела гигроскопичности, то есть до 0%. При неравномерном распределении влаги при сушке древесины в ней могут образовываться внутренние напряжения, то есть напряжения, возникающие без участия внешних сил. Внутренние напряжения могут являться причиной изменения размеров и формы деталей при механической обработке древесины.
Свойства древесины напрямую определяют свойства деревянных изделий. При избыточной или недостаточной влажности древесина обычно впитывает или отдает влагу, соответственно увеличиваясь или уменьшаясь в объеме. При высокой влажности в помещении древесина может разбухать, а при недостатке влаги она, как правило, усыхает, поэтому все деревянные изделия, в том числе напольные покрытия, требуют тщательного ухода.
Для предотвращения деформации напольного покрытия в помещении необходимо поддерживать постоянную температуру и влажность. Это благоприятно сказывается не только на качестве и долговечности напольных покрытий и деревянной мебели, но и на здоровье людей. При резком изменении температурно-влажностного режима в помещении в древесине возникают внутренние напряжения, которые приводят у трещинам и деформациям.
Оптимальная температура в помещении с паркетным полом должна составлять приблизительно 200C, а оптимальная влажность воздуха - 40-60%. Для контроля температуры в помещении используются гидрометры, а относительную влажность в помещении поддерживают при помощи увлажнителей воздуха.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ
Для определения влажности древесины существует несколько способов. В бытовых условиях пользуются специальным прибором-электровлагомером. Действие прибора основано на изменении электропроводности древесины в зависимости от ее влажности. Иглы электровлагомера с подведенными к ним электропроводами вводят в дерево и пропускают через них электрический ток, при этом на шкале прибора сразу отмечается влажность древесины в том месте, где введены иглы.
Многие опытные резчики определяют влажность дерева на глаз. Зная виды древесины, ее плотность и др.физические св-ва, можно определить влажность древесины по массе, по наличию трещин на торце или вдоль волокон древесины, по короблению и другим признакам.
По цвету коры, ее величине и цвету древесины можно распознать спелую или свежесрубленную древесину и степень ее влажности. При обработке п/м рубанком тонкая его стружка, сжатая рукой, легко сминается – значит материал влажный. Если стружка ломается и и крошится, это указывает на то, что материал достаточно сухой.
При поперечных порезках острыми стамесками также обращают внимание на стружки. Если они крошатся или выкрошивается сама древесина заготовки, это значит, что материал слишком сухой. Очень влажная древесина легко режется, и на месте порезки от стамески заметен влажный след. Но получить в итоге качественную резьбу вряд ли удасться, так как растрескивания, коробления и др.деформаций не избежать.
СУШКА ДРЕВЕСИНЫ
Сушка древесины - процесс удаления влаги из древесины до определенного процента влажности.
Сухая древесина обладает высокой прочностью, меньше коробится, не подвержена загниванию, легко склеивается, лучше отделывается, более долговечна. Любая древесина самых различных пород очень чутко реагирует на изменение влажности окружающей среды. Это свойство является одним из недостатков лесоматериалов.
При повышенной влажности древесина легко вбирает в себя воду и разбухает, а в отапливаемых помещениях она усыхает и коробится. В помещении достаточна влажность древесины до 10%, а под открытым небом – не более 18%. Существует много способов сушки древесины. Самый простой и доступный – естественный вид сушки – атмосферный, воздушный. Сушить древесину надо в тени, под навесом и на сквозняке.
При сушке на солнце внешняя поверхность древесины быстро нагревается, а внутренняя остается сырой. Из-за разницы напряжений образуются трещины, дерево быстро коробится. Доски, брус и др. п/м укладываются в штабеля на металлические, деревянные или иные подставки высотой не менее 50 см. Доски укладываются внутренними пластами вверх для уменьшения их коробления.
Считается, что сушка досок, поставленных на кромки, происходит быстрее, так как они лучше проветриваются и влага испаряется более интенсивно, но они и больше коробятся, особенно материал повышенной влажности. Штабель п/м, заготовленных из свежесрубленных и живых деревьев, сверху рекомендуется уплотнить тяжелым грузом для уменьшения коробления.
При естественной сушке на торцах всегда образуются трещины, для предупреждения их растрескивания и сохранения п/м рекомендуется торцы досок тщательно закрасить масляной краской или пропитать горячей олифой или битумом для защиты пор древесины. Обрабатывать торцы нужно сразу после поперечных перепилов в разрез.
Если дерево отличается повышенной влажностью, то торец просушивают пламенем паяльной лампы, а уж потом закрашивают. Стволы (кряжи) обязательно окоряют (очищают от коры), только у торцов оставляют небольшие пояски-муфты шириной 20-25см для предупреждения растрескивания. Кору очищают для того, чтобы дерево быстрее просыхало и не поражалось жуками.
Ствол, оставленный в коре, в относительном тепле с повышенной влажностью быстро загнивает, поражается грибковыми заболеваниями. После атмосферной сушки при теплой погоде влажность древесины составляет 12-18%.
Способы сушки древесины
Способ выпаривания Или запаривания использовали на Руси еще с давних времен. Заготовки распиливают на части с учетом размера будущего изделия, закладывают в обыкновенный чугун, подсыпают опилки из такой же заготовки, заливают водой и ставят на несколько часов в протопленную и остывающую русскую печь “томится” при t=60-700C. При этом происходит “выщелачивание” – выпаривание древесины; из заготовки выходят естественные соки, дерево окрашивается, приобретая теплый густо-шоколадный цвет, с ярко выраженным природным рисунком текстуры. Такая заготовка легче обрабатывается, а после окончания сушки меньше растрескивается и коробится.
Способ парафинирования Заготовки опускают в растопленный парафин и ставят в печь при t=400C на несколько часов. Затем древесина еще несколько дней просыхает и приобретает те же свойства, что и после запарки: не трескается, не коробится, поверхность становится тонированной с отчетливым узором текстуры.
Способ запаривания в льняном масле Посуда из древесины, пропаренная в льняном масле, очень водостойка и не растрескивается даже при повседневном использовании. Этот способ приемлем и сегодня. В емкость кладется заготовка, заливается льняным маслом и пропаривается на медленном огне.
Использование пиломатериала и изделий из древесины, имеющих избыточную влажность, приводит к деформации деревянных конструкций, потере прочности, развитию грибка и плесени. Влажность является основным контролируемым параметром на этапе производства материалов из дерева. После переработки леса кругляка, полученный лесоматериал подвергается сушке, на лесоперерабатывающих предприятиях контроль содержания влаги осуществляется лабораторным путем. При достижении заданной кондиции, древесина поступает потребителям и в торговую сеть. Нормы влажности для товарной древесины определены ГОСТ.
Для определения влажности товарной древесины используют лабораторные методы. Лабораторные установки оборудуются на лесоперерабатывающих предприятиях и позволяют производить измерения с высокой точностью. Метод основан на определении количества влаги, выпаренной из образцов древесины. Процесс испытаний занимает длительное время, требует применения специального оборудования: термостатов, высокоточных весов.
Древесина гигроскопична, при хранении и транспортировании материала впитывает влагу из атмосферы. Перед использованием лесоматериала важно контролировать его влажность. Для проведения экспресс-испытаний древесины используют влагомеры.
Влагомер для древесины – электронный прибор, позволяющий провести экспресс-анализ строительного материала и изделий из дерева.
Приборы для измерения влажности древесины различают по методам измерения:
- Кондуктометрический – основан на измерении электропроводности между двумя точками – электродами,
- Диэлькометрический – основан на измерении диэлектрической проницаемости материала,
- По определению коэффициента отражения ИК-излучения,
- По ослаблению СВЧ-излучения, при прохождении через испытуемый образец.
«МЕГЕОН 20502»
Самыми распространенными являются игольчатые (кондуктометрические) и бесконтактные (диэлькометрические) влагомеры. Приборы, работающие с СВЧ- и ИК-излучениями, производятся в стационарном исполнении и предназначены для использования на поточных линиях обработки дерева и при производстве древесно-стружечных плит (ДСП).
Игольчатый влагомер
Используется кондуктометрический метод измерения – прибор измеряет силу тока, протекающего между иглами-электродами, внедренными в древесину. Схема прибора простая, включает: источник питания, заостренные электроды, величина тока в цепи измеряется микроамперметром. Иглы-электроды имеют размер от 15 до 25 мм, изготавливаются из твердого металла, в нерабочем положении закрыты защитной крышкой. Расстояние между электродами определяют разработчики приборов.
Прибор определяет содержание влаги в процентном отношении, результат отражается на дисплее и не требует пересчета. Продолжительность одного изменения не превышает 5 секунд. Особенностью контактных моделей является ограниченный диапазон применения: максимальная точность достигается при влажности от 7 до 30%, при больших значениях погрешность значительно возрастает. На точность измерений с использованием игольчатых влагомеров оказывает влияние порода дерева. Рекомендуется использовать для проведения измерений на древесине, не подвергавшейся химической обработки.
«СЕМ DT-125H»
Правила определения влажности пилопродукции с применением кондуктометрических влагомеров установлены ГОСТ 16588-91 и согласованы с системой международных стандартов ISO. Замеры проводятся в разных местах заготовки: первое – на расстоянии 0.5 м от торца, последующие – через каждый погонный метр. Иглы вводятся вертикально на всю длину, линия, соединяющая иглы, должна быть параллельна или перпендикулярна волокнам древесины. Устройство широко применяется при работе с пиломатериалом: доской, брусом, блок-хаусом, не теряющим товарный вид после прокалывания.
- «МЕГЕОН 20502», Россия,
- «ADA ZHT 125», Гонконг,
- «СЕМ DT-125H», Китай.
«Condtrol Hydro-Tec»
Принцип действия бесконтактных приборов основан на измерении среднего значения диэлектрической проницаемости (коэффициента изоляции) микроволновым способом. Вода обладает высокими токопроводящими свойствами. При помещении исследуемого образца в наведенное электромагнитное поле, образуется высокочастотный ток. Величина тока пропорциональна влажности среды. В бесконтактных влагомерах используют генераторы 3-30 МГц. В высокочастотную цепь включен конденсатор, скорость разряда конденсатора зависит от диэлектрической проницаемости среды. Прибор производит достаточно сложные вычисления, имеет встроенный микропроцессор. По сложности устройства бесконтактный влагомер превосходит игольчатые влагомеры.
«МЕГЕОН 20610»
Микроволновой способ универсален, может использоваться для определения влаги в различных материалах. Это может быть дерево, фанера, гипсокартон, бетон, кирпич, штукатурка или цементная стяжка. Результаты измерений зависят от породы древесины и свойств измеряемого материала. Современные бесконтактные влагомеры имеют в меню опцию по выбору породы древесины и типа материала.
Для проведения измерений датчик прибора прижимается к поверхности с усилием 1.0-1.5 кг, измерение производится в течение 10-15 секунд. Диапазон измерения влажности от 4 до 85%, глубина сканирования – 20-30 мм.
В ТОП-3 популярных моделей входят:
- «Condtrol Hydro-Tec», Россия,
- «МЕГЕОН 20610», Россия,
- «Testo 635-2», Германия.
Психрометр и влагомер для древесины своими руками
При оборудовании столярной мастерской необходимо знать влажность воздуха в помещении и иметь возможность контролировать качество сырья. Сделать приборы для контроля этих параметров можно своими руками.
Простейший психрометр – прибор для определения влажности воздуха, можно изготовить в течение 30 минут. Для этого необходимо два обыкновенных комнатных спиртовых градусника. Термометры можно разместить на стене или на специальной подставке. Основное условие – у одного градусника расширительная колба со спиртом должна быть обернута влажной тканью. Показания термометров будут разные: чем суше окружающий воздух, тем меньшую температуру будет показывать «влажный» градусник. При повышении влажности воздуха, разница в показаниях будет меньше. Более точно влажность в мастерской можно определить с использованием специальной таблицы, доступной в интернете.
Интернет предлагает множество схем для изготовления влагомеров своими руками. Если посчитать стоимость комплектующих, стоимость самоделок будет сравнима со стоимостью самых простых промышленных образцов. Опытные мастера обходятся без влагомеров, определяют влажность древесины по косвенным признакам: по цвету и эластичности стружки, по звуку – при ударе столярной киянкой сухая древесины издает характерный звонкий звук, и другим признакам.
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.
Применяются специальные влагомеры. На сегодняшний день существуют игольчатые, контактные и щеповые модификации. По параметрам они довольно сильно отличаются. Однако производителей на рынке влагомеров имеется не так много. К основным компаниям можно отнести в первую очередь ЕМСО и "Валком". Стоит в среднем хороший влагомер на рынке в районе 1500 руб.
Как сделать самостоятельно?
При необходимости можно сделать влагомер для древесины своими руками. Схема его включает датчик диэлькометрического типа. Также для устройства потребуется компактный генератор. Параметр предельной частоты его обязан составлять не более 30 МГц. Контакты для самодельной модели целесообразнее подбирать игольчатые. Еще, чтобы сделать влагомер для древесины своими руками, потребуется микросхема трехканального типа.
Прибора должна находиться в районе 3.5 Ф/м. Микропроцессор для модели подбирается с импульсным усилителем. Зонды чаще всего применяются трубчатого типа. Дисплей целесообразнее подбирать строчный. По сравнению с текстовыми аналогами он является более простым. Непосредственно электроды у влагомеров применяются емкостные. В свою очередь, улавливатель потребуется установить резистивный. В последнюю очередь для модели подбираются аккумуляторы. В данном случае можно использовать обычные пальчиковые батарейки.
Контактные модели
Контактные влагомеры для древесины хорошо подходят для работы с фанерой, а также паркетом. Дополнительно в строительной сфере приборы применяются для определения влажности панелей. Если говорить про контрактные особенности, то генераторы в устройствах используются низкочастотные. Непосредственно зонды устанавливаются трубчатого типа.
Диэлектрическая проницаемость большинства влагомеров не превышает 3 Ф/м. Максимальную температуру модели данного типа способны держать на уровне 40 градусов. Дисплей используется как строчного, так и текстового типа. Многие модификации оснащены термодатчиками. Функция калибровки имеется у многих устройств. Стоит в среднем качественный влагомер в районе 2 тыс. руб.
Игольчатые влагомеры
Игольчатые влагомеры для древесины применяются, как правило, для сосны или ели. Датчики во всех конфигурациях используются диэлектрического типа. Если говорить про параметры, то точность измерения в основном колеблется в районе 0.2 %. Максимальный порог влажности устройств не превышает 35 %. Минимальная допустимая температура для моделей составляет 0 градусов. Микропроцессоры во многих приборах используются с усилителями. Стоит в среднем влагомер для древесины (игольчатый) в районе 1200 руб.
Щуповые устройства
Щуповые влагомеры для древесины в основном изготавливает компания "Валком". Если верить мнению специалистов, то параметр у них крайне низкий. Генераторы в устройствах используются с частотностью на уровне 20 МГц. Непосредственно улавливатели устанавливаются резистивного типа. Минимальный порог влажности моделей не превышает 5 %. В свою очередь, устройств находится на уровне 1 РН. Дисплеи часто у влагомеров применяются строчного типа. Некоторые модификации оснащаются термометрами. Функция калибровки в устройствах встречается довольно редко. Найти модель данного типа на рынке можно за 2 тыс. руб.
Модель ЕМСО АР
В строительной сфере представленный влагомер пользуется большим спросом. Для работы с паркетами и панелями он подходит идеально. Также данный влагомер оснащен термометром. Еще одним преимуществом модификации можно смело назвать наличие контактов игольчатого типа. Микросхема у модели производителем предусмотрена трехканальная, поэтому измерение влажности древесины происходит быстро. Электроды используются емкостного типа.
Максимальный порог влажности не превышает 40 %. По размерам указанный влагомер является очень компактным, и относится к классу портативный приборов. Согласно документации, масса его без аккумуляторов составляет 80 г. Разрешающая способность модели находится на уровне 1.3 РН. Максимальная допустимая температура модели ровно 35 градусов. В мороз представленный прибор использовать запрещается. Точность измерения колеблется в районе 1.4 %. В магазинах данное устройство можно найти за 2100 руб.
Устройства для определения влаги ЕМСО МР500
Данный влагомер оснащен датчиком диэлькометрического типа. Если верить отзывам покупателей, то разрешающая способность у прибора довольно высокая. Непосредственно генератор у модели применяется на 22 МГц. Согласно документации, максимальная допустимая температура равняется 40 градусов. Дисплей в устройстве используется текстового типа.
Аккумуляторы применяются на 1 мАч, поэтому хватает их надолго. В данном случае улавливатель производителем предусмотрен резистивного типа. Если верить отзывам экспертов, то проблемы с определением важности щепок не возникают. Максимальная глубина измерения равняется 10 мм. Приобрести представленный влагомер пользователь может за 1400 руб.
Модель "Валком ЕМ4806"
Указанный влагомер для твердой древесины среди прочих моделей отличается высоким параметром разрешающей способности на уровне 1.3 РН. Все это говорит о том, что прибор отлично работает при температуре ниже 10 градусов. В данном случае показатель точности измерения находится на отметке 0.2 %. Максимально допустимый порог влажности равняется 30 %.
Улавливатель в устройстве предусмотрен резистивного типа. Микросхема используется трехканальная, а генератор установлен низкочастотный. Согласно документации на устройство, корпус предусмотрен с системой защиты ИП 62. Весит представленная модель ровно 80 г. Памяти влагомера хватает для 30 тыс. замеров. Купить его пользователь может за 1500 руб.
Отзывы о "Валком М804"
Указанный влагомер для древесины отзывы в основном получает хорошие. Главное преимущество модели кроется в компактности. Если говорить про конструктивнее особенности, то важно отметить, что контакты у него используются щуповые. Непосредственно датчиков в корпусе предусмотрено два. Таким образом, точность измерения довольно высокая.
Зонд в устройстве производителем предусмотрен трубчатого типа. Разрешающая способность прибора колеблется в районе 1.3 РН. Максимальный порог влажности, согласно документации на влагомер, равняется 35 %. Купить на сегодняшний день данную модель можно за 2 тыс. руб.
Мнение о "Валком АС101"
В строительной сафре представленный влагомер пользуется большим спросом. В первую очередь следует упомянуть о качественном генераторе, который установлен с частотностью на уровне 33 МГц. В данном случае датчик имеется диэлектрического типа. Контакты в свою очередь используются игольчатые. Если верить отзывам экспертов, то точность измерения у модели высокая.
Для паркета и панелей она использоваться может. Минимальная допустимая температура прибора равняется 0 градусов. Показатель разрешающей способности составляет 1 РН. Непосредственно улавливатель в устройстве установлен резистивного типа. Микропроцессор применяется с импульсным усилителем. Максимальный порог влажности прибора находится на отметке 40 %. Купить данный влагомер можно всего за 1400 руб.
Описание "Екстеч МО280"
Указанный портативный влагомер отличается защищенным корпусом. Датчик у него используется низкочастотного типа. В свою очередь, контакты имеются игольчатые. Функция калибровки в представленном экземпляре есть. Температуру окружающей среды при помощи данного устройства определять можно. Также важно упомянуть о высокой разрешающей способности модели.
Точность измерения в данном случае равняется 0.3 %. Максимальный порог влажности моделью допускается в 45 %. Микропроцессор производителем предусмотрен с оперативным усилителем. Таким образом, обработка данных много времени не отнимает. Памяти представленной модификации хватает для того, чтобы сделать более 20 тыс. замеров. Купить данный влагомер можно в магазине за 1300 руб.
Модель "Екстеч МС60"
Указанные влагомеры для древесины часто используются профессиональными строителями. Работать они способны даже при температуре в 0 градусов. Система защиты корпуса у модели используется качественная. Если верить отзывам потребителей, то в использовании прибор довольно простой. Аккумуляторы для модели подобраны с емкостью в 1.2 мАч.
Как утверждают многие владельцы, хватает их надолго. Зонд у представленного влагомера применяется трубчатого типа. Микросхема в корпусе имеется трехканальная. Термометром указанная модификация оснащена, и это радует многих покупателей. Если говорить про параметры, то точность измерения располагается на отметке в 0.3 %, а разрешающая способность прибора составляет только 1.2 РН.
Эксплуатировать устройство при температуре свыше 35 градусов запрещается. Максимальная допустимая влажность равняется 40 %. Данные влагомеры на рынке продаются по цене от 2 тыс. руб.
