Переносной СВЧ влагомер дерева MD-918 на каждый день
Опубликовано: 02.10.2018
Опыт последних лет неизменно показывает, что влагомер древесины MD-918 находится стабильно в линейке лидеров продаж и надо признать, что целиком заслуженно.
При выборе влагомера для дерева, особенно если есть опыт в подборе измерительных приборов не велик, всегда приходится испытывать душевные терзания : ”а вот если бы был шире диапазон”, ”в этом измерителе влажности все хорошо, но нельзя выбрать группу древесины”, “вот чего не хватает, так это функции температурной компенсации”. Ну что поделать, производители руководствуются своими критериями, беря в первую очередь расчеты маркетологов, которые подсказывают, чего ждут потребители от новых измерительных приборов.
Исторически приборы для измерения влажности подразделяются на две категории в зависимости от типа датчиков влажности:
Игольчатые приборы для измерения влажности. СВЧ влагомеры для древесины, бетона, зерна, сыпучих материалов.Касательно игольчатых влагомеров можно привести 6 базовых тезисов:
далеко не все контактные измерители влажности позволяют выбрать группу древесины; приходится прилагать физические усилия для проникновения иголок в слой дерева, особенно твердый; имеют встроенные измерительные иглы или выносной игольчатый датчик на проводе; не требовательны к форме поверхности; разрушают поверхностный слой образца; обычно стоят дешевле.Зачастую последний фактор (цена) играет решающее значение, хотя надо признать, что некоторые продвинутые влагомеры для дерева с измерительным иглами, как и их СВЧ ”братья“, могут “разбираться”, благодаря инженерам, в сортах дерева.
Высокочастотный влагомер древесины MD-918 снабжен плоским датчиком, через который СВЧ поле “прощупывает” слой дерева на глубину до 50 мм
Естественно без всякого повреждения.
В этой части, измерительный прибор стоит в одном ряду с другими “бережными” устройствами, не меняющими физические и геометрические характеристики исследуемых материалов: диэлькометрический или штанговый влагомер зерна, толщиномер лакокрасочных покрытий или бесконтактный детектор напряжения. СВЧ влагомер древесины MD-918 тоже часто называют “бесконтактным”, что на наш взгляд не совсем корректно.
К поверхности измеритель влажности прикасается, более того необходимо приложить усилие, правда совсем небольшое – около 1 килограмма, что проверить очень легко.
Разница в значении влажности на дисплее, если расстояние между датчиком и деревянной поверхностью составляет всего 1 мм или влагомер будет полностью прижат, будет чрезвычайно велика. Так что контакт должен быть в обязательном порядке ! Иначе будем измерять влажность воздуха, а для этого предназначены совсем другие приборы – гигрометры, а влагомер MD-918 откалиброван только для древесины.Кстати калибровки – это одна из самых “вкусных фишек”, и к ним мы еще вернемся, а сейчас завершим тему, насколько СВЧ влагомер может быть применим для неровных поверхностей.
Часто приходится читать, что высокочастотные влагомеры “чувствительны к форме поверхности и при наличии неровностей не дадут точного результата”.
Да, отчасти это так. Но смотря, о какой форме идет речь. Необходимо разделять механическую обработку и криволинейность – природную или искусственную, когда ставится задача придать изделию необходимую форму. Примеры механической обработки: распиливание; обработка рубанком; шлифовка.Криволинейная поверхность может быть вызвана:
оставшимися сучками или если измеряется влажность дров; фигурные изделия, которым специально придается криволинейная форма.Если поверхность доски грубая и при проведении ладонью можно запросто загнать занозу, это не значит, что влагомер для древесины MD-918 можно временно положить на полку, пока деревянная доска не будет отшлифована и не станет гладкой как колено.
Геометрически размер заусениц по толщине составляет доли миллиметра и при прижатии с усилием, озвученным выше, прибор для измерения влажности древесины покажет практически точно такой же результат, как и для шлифованной поверхности. Причина – датчик влажности всей плоскостью соприкасается с поверхностью и зазор между сенсором и деревом практически отсутствует (все заусеницы плотно прижаты). Другой пример. Из дерева изготавливается художественное изделие, например фигура человека, естественно с криволинейной формой. В этом случае при всем желании, плоский датчик влажности площадью 3×4 см просто “не найдет” участка, к которому можно плотно прикоснуться всей плоскостью. Поэтому на разных этапах технологического процесса обработки: от свежеспиленного дерева до готового изделия, влагомеры древесины – и игольчатые и высокочастотные могут вполне работать "в паре", сменяя друга друга.Как работает СВЧ влагомер дерева MD-918
Практически все переносные измерители влажности: зерна, бетона, песка, почвы, дерева, сыпучих материалов реализуют косвенный или непрямой метод измерения влажности.
А прямой метод всего один – воздушно-тепловой или термогравиметрический, когда анализируемый образец взвешивается на лабораторных весах с точностью до 0,1 или 0,01 г, просушивается в сушильном шкафу, при этом теряя содержащуюся влагу и вновь повторяется процедура взвешивания для определения исходного значения влажности. Главный плюс прямого метода определения влажности – он ГОСТовский, официальный. Данные термогравиметрического метода прописываются во многомиллионных контрактах. И второй плюс – высокая точность.Это важно, но существует ряд задач, когда соотношение между двумя критериями – “точность” и “скорость определения влажности“ складывается в пользу переносных влагомеров.
Пример. Предположим, что воздушно-тепловой метод определения влажности дерева выдает – 14,5%, а влагомер древесины показывает 14,7 %. Но при этом в первом случае затрачиваемое на лабораторный анализ время составляет 1 час, а во втором – 5 секунд. Сравним: отклонение по точности (14,7%-14,5%=0,2%) и по времени: 5 секунд/1 час=720 раз. Есть о чем подумать. Со временем все понятно, тут мы Америку не открыли, если бы переносные влагомеры измеряли целый час, спрос на них был бы равен нулю. А вот как достичь минимальной погрешности, сопоставимой с данными сушильного шкафа ? Если внимательно посмотреть на плоский датчик влажности MD-918, никаких электродов, кроме ровной блестящей плоскости, мы не увидим. Значит вывод однозначный – работает электрическое поле. Вспомним, как буквально через пару перегородок затухает сигнал Wifi. Если задаться целью, можно поэкспериментировать с различной толщиной, количеcтвом, материалом стен и вывести зависимость дальности действия Wifi от указанных факторов. Таким же образом характеристики высокочастотного поля зависят от плотности древесины, влажности, температуры. И чтобы максимально сблизить данные воздушно-теплового и непрямого высокочастотного метода, нужно учесть как минимум 3 указанные фактора.Плотность и влажность древесины
Десятки видов сортов дерева, можно сгруппировать по сходной плотности. В результате получаются наборы из групп древесины.
Во влагомер дерева MD-918 записано 9 таких групп, отражающие показатели 50-ти сортов древесины. Выбор производится кнопкой DENSITY. Соответствующая группа высвечивается в правом верхнем углу. Например для ольхи, кедра, сосны и тополя предусмотрена группа 2. Что меняется в измерительном приборе при смене группы ? В зависимости от структуры, чередования слоев дерева, влагомер древесины MD-918 меняет характеристики поля. Какие именно характеристики (амплитуда, частота, скважность), определяют разработчики путем проведения тестов на десятках образцов дерева соответствующей плотности. Причем для одного и того же вида древесины необходимо установить зависимость между параметрами поля и влажностью. Как меняется сила электрического тока между электродами игольчатого влагомера, например популярного MD-814 , так и меняется степень затухания поля в СВЧ приборе для измерения влажности. Таким образом, создаются калибровки, записываются в энергонезависимую память измерителя влажности и нам нужно всего лишь сделать выбор кнопкой.Температура
Как сопротивление проводника зависит от температуры, так прохождения высокочастотного сигнала через дерево также определяется температурой.
При включении измерительного прибора на дисплее может быть ”0”, а может и нет. Необходимо вручную провести подстройку под текущую температуру.Здесь следует обратить внимание на 2 момента.
Температура образца древесины должна соответствовать температуре окружающего воздуха. Влагомер мы можем подстроить за несколько секунд, а вот если дерево например занесли из жаркого помещения или зимой с мороза, необходимо подождать. При подстройке, необходимо удалить от датчика руки, любые предметы. Фактически мы выполняем начальную температурную калибровку.Операция производится при помощи клавиши MODE и стрелок.
Объемное измерение влажности дерева
Как мы отметили выше, измеритель влажности “просвечивает” образец древесины на глубину до 50 мм.
Обратим внимание на важнейшее преимущество и предостережем от распространенной ошибки. Игольчатый влагомер измеряет содержание влаги на небольшом участке, ограниченным линейным расстоянием между иглами. С этим еще можно мириться, если провести ряд последовательных измерений, отступая от соседних участков с необходимым интервалом в зависимости: от наличия времени; если не важно, что поверхность исследуемой доски или бруса будет “утыкана” частоколом дырочек. Печальнее другое. Ток всегда проходит по цепи наименьшего сопротивления и проникнет на глубину строго не большую, чем погружены измерительные иглы. На 3 мм, значит на 3 мм. Значит при толщине доски 50 мм, влажность слоя 50-3=47 мм, будет не известна. Можно конечно руководствоваться тезисом, что за счет перераспределения через капилляры древесины, влажность во всем образце будет одинакова, но это не всегда так. Влага перемещается под действием гравитации. При сушке дерево может несколько раз переворачиваться. Верхний слой скорее всего будет подсушен. По этой же причине кстати и во влагомер зерна рекомендуют засыпать не зерновки из поверхностного слоя, а отбирать пробоотборником образцы с глубины 1-3 метра.Так что чем толще доска или брус, тем больше игольчатый измеритель влажности “слеп”.
В противоположность, влагомер для древесины MD-918 просвечивает на 50 мм, а если брус толщиной в 100 мм, то можно провести промеры с двух сторон и будет получена реальная объемная картина распределения влаги. Результат недостижимый для контактного игольчатого прибора для измерения влажности.Но есть и обратная сторона медали.
Инженеры закладывают мощность излучения и соответственно глубину проникновения “не с потолка”. Измеритель влажности рассчитан на наиболее коммерческие востребованные на рынке древесины доски толщиной 40 и 50 мм.
А если толщина составит всего 10 мм ? Излучаемый сигнал “прошьет” дерево насквозь. Достоверный результат мы получим. Но при одном условии. Если доска не будет находиться на столе или любой другой подставке. Иначе поле пройдет через 10 мм дерева, и дальше пронзит на 40 мм например поверхность деревянного стола. И получим “информационную кашу” на дисплее. Так что для тонких деталей, изделий, полуфабрикатов никаких подставок !Кстати еще одна причина, почему была выбрана мощность излучения и глубина в 50 мм – энергетическая.
Можно просветить и 100 мм доску, но тогда или заряд батареи исчерпается в несколько раз быстрее или источник питания нужно вставлять помощнее, что негативно скажется на размерах, толщине и весе. А 50 мм – “золотая середина”. Влагомер древесины MD-918 без батареек весит всего 100 грамм и помещается на ладони.Подводя итог теме высокочастотного определения влажности отметим, что на рынке измерительного оборудования представлены влагомеры древесины и с глубиной проникновения СВЧ поля до 100 мм, но и цена на них значительно выше, а сфера применения уже.
Непрерывные измерения влажности
Поклонники старой, советской техники, твердо уверенны, что аналоговые ламповые усилители по качеству звучания не смотря на громоздкость и прожорливость, превосходят современную цифровую аппаратуру, а фотоаппарат, выпущенный несколько десятилетий назад, не променяют на современную камеру.
Несмотря на все возрастающую разрядность, цифровая техника работает в дискретном режиме, а значит пусть малая, но часть информации теряется. В таком же, дискретном режиме работает и игольчатый влагомер. Пример. Предположим, поставлена задача провести измерение влажности на участке дерева длиной 1 метр. Можно воткнуть иголки в одном месте, а потом сместиться на 50 сантиметров и повторить замеры. А может чаще, чтобы повысит достоверность и усреднить результат ? Через каждые 25 см или 10 или 5 ? При уменьшении длины шага, пропорционально и очень быстро растут затраты времени и все равно метод остается точечным или дискретным. Влагомер для древесины MD-918 реализует принципиально иную измерительную философию. Можно конечно, как игольчатые измерители влажности, несколько раз прикоснуться и получить те же точечные значения. Но есть другой вариант – плавно прижать прибор в начале длинной доски и медленно вести по всей длине – не важно будет это 1 метр, 5 или больше, наблюдая, как плавно меняется значение влажности на дисплее. А может и не меняется, если доска равномерно просушена. Отсутствуют не продуктивные затраты времени на неизбежные процедуры игольчатого влагомера: ”погрузил иглы, посмотрел на дисплей, вынул, перешел на следующий участок”.Контроль заданного диапазона
Интернет полон информационных таблиц, из которых можно “выудить” всю интересующую информацию о влажности древесины на каждом этапе: от порезки до отгрузки заказчику готового изделия.
В большинстве случаев не так важно абсолютное значение, как нахождение показателя в заданном интервале.Пример. Предположим, что технологическим процессом предусмотрено, что содержание влаги в дереве должно не превышать 14 % и есть партия из 100 образцов для исследования влажности.
В одном случае влагомер древесины покажет 13,1 %, в другом 12,2 %, в третьем 13,8%. Какой результат предпочтительней ? Да все ! Поскольку они укладываются в заданный предел. Не имеет значение цифра, а важен только факт: ”попал” или ”не попал”.
Если образцов немного, указанный логический тест можно провести в ручную, а вот если процедуру нужно повторить десятки или сотни раз, ошибки неизбежны – мозг устает.
Вот здесь и пригодится как нельзя кстати, функция контроля диапазона, которая предусмотрительно встроена в прибор для измерения влажности древесины MD-918. Задаем контрольное значение, последовательно “прикладываемся” к каждому образцу и на дисплее появляется или “птичка” или “крестик”. Считать ничего не нужно – измеритель влажности все сделает сам.Вот такой, он многофункциональный измерительный прибор – настоящий труженик и верный помощник на каждый день, влагомер древесины MD-918…
