Одним из моих хобби является деревообработка, а при работе с натуральным деревом важна его влажность.
В данном обзоре расскажу о цифровом приборе для измерения влажности древесины.
Для большинства эта вещь бесполезная, но для столяра незаменимая.
В off-line такой прибор стоит… на вскидку первая же и что самое примечательное вид 1 в 1:-D помоему очень не скромно! хотя реально я их видел в магазинах по 800-1000 р.
Немного теории.
1.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ.
Для определения влажности древесины существует несколько способов. Для определения влажности можно использовать специальный прибор - электровлагомер. 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. Широкое распространение получили электровлагомеры ЭВА-2М, определяющие влажность в диапазонах 7 - 60%.
Многие опытные столяры определяют влажность дерева на глаз. Зная виды древесины, ее плотность и другие физические свойства, можно определить влажность древесины по массе (взвешивая поочередно несколько одинаковых заготовок одной породы), по наличию трещин на торце или вдоль волокон древесины, по короблению и другим признакам.
При обработке пиломатериала рубанком тонкая его стружка, сжатая рукой, легко сминается - значит, материал влажный. Если стружка ломается 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.
На практике различают древесину: комнатно-сухую (с влажностью 8-12%), воздушно-сухую искусственной сушки (12-18%), атмосферно- сухую древесину (18-23%) и влажную (влажность превышает 23%).
Древесину только что срубленного дерева или находившуюся долгое время в воде, называют мокрой, ее влажность до 200%. Различают также эксплуатационную влажность, соответствующую равновесной влажности древесины в конкретных условиях.
о сушке пиломатериала можно прочитать подробнее в
Теперь о приборе…
выглядит он собственно как и на картинке в комплекте батарейка типа «Крона» 9V
Инструкция
Тестирование работоспособности проводилось на недавно закупленной обрезной доске 40мм x 200мм x 5 метров. На момент покупки лес был сырой, беглое тестирование показало влажность в районе 30 %.
Измерение влажности двух разных досок стопки
Измерение влажности одной доски в разных местах на небольшом расстоянии друг от друга. как видно результаты измерений на одном уровне.
Измерение влажности кожи пальца
По результатам измерений можно сказать что прибор не врет, хотя в некоторых местах показывал влажность 0% %-|
Резюме: покупкой доволен, по хорошему нужно провести поверку с фирменным прибором, но в целом уровень влажно показывает и это главное.
Существует несколько способов, как определить влажность древесины. Они разнятся по своим подходам, но результат имеют примерно одинаковый. Перед тем как задаваться вопросом, каким методом определения лучше воспользоваться, вы должны знать, какая у вас древесина и какова влажность окружающего вас воздуха. Для каждой породы дерева существуют свои отдельные стандарты качества.
Если не учитывать влажность материала, то впоследствии готовое изделие может деформироваться.
Определение влажности древесины — крайне важный момент, соблюсти который необходимо перед началом строительства.
Дерево зачастую сплавляют по реке, в момент доставки оно может впитать в себя большое количество воды. Влага проникает в структуру дерева и расширяет его, со временем она испарится, для этого древесину сушат. Конечно же, сделать из влажного дерева доски можно, но в будущем они потрескаются, рассохнутся и потеряют свой первоначальный вид. Именно поэтому следует подвергать тщательной проверке каждую вновь прибывшую партию древесины.
Итак, определить влажность древесины можно двумя наиболее распространенными способами. Первый подразумевает использование точных весов, а для второго необходимо наличие специального приспособления, называемого электровлагомер.
Весовой способ определения влажности
Для его проведения необходимо наличие:
- сверхточных весов (вплоть до мг);
- доски;
- пилы;
- линейки.
Он заключается в следующем:
- Из доски выпиливается небольшой брусок, который должен стать контрольной пробой. Его еще принято называть секцией влажности. Очень важно взять контрольную пробу в середине доски или спустя 30-50 см от торца. Торцевой отрезок вам не понадобится, показания его влажности неактуальны, так как эта часть имеет меньшую влажность, чем остальные части пиломатериала.
- Ширина секции влажности должна составлять 10-15 мм. После выпиливания ее тщательно очищают от опилок и заусенцев и взвешивают на специальных технических весах. Такие весы способны показать максимально точную цифру, вплоть до одной сотой грамма.
- Полученные данные следует записать. Условно эту цифру можно обозначить как Ph — начальная масса пробы.
- После того как брусок пройдет процедуру взвешивания, его отправляют в специальный сушильный шкаф. Температура в таком шкафу поддерживается на уровне 100-105 С°.
- На протяжении нескольких часов пробу вынимают из шкафа и заново взвешивают, записывая показания. Первое контрольное взвешивание осуществляют спустя 5 часов после закладки бруска в сушильный шкаф. Все последующие взвешивания делают каждые 1-2 часа.
- Когда показатели взвешивания начнут повторяться, вы получите абсолютно сухую древесину. Этот показатель следует зафиксировать и обозначить как Pc — последняя масса пробы.
- Определить влажность древесины в процентном выражении можно, использовав следующую формулу:
W = (Ph-Pc) / (Pc * 100%),
Где W — это изначальный показатель влажности в процентах;
Ph — начальная масса пробы;
Pc — последняя масса пробы.
Специалисты советуют: для получения более точных результатов желательно использовать не один контрольный образец, а два.
Вернуться к оглавлению
Измерение влажности при помощи электроприбора
Бесконтактный влагомер позволяет измерить влажность древесины толщиной до 4 см.
Использование первого метода занимает очень много времени. У вас уйдет около 8-9 часов на измерение влажности древесины таким способом. Да и сушильный шкаф есть не у всех. Куда проще воспользоваться специальным инструментом, который позволит быстро и точно измерить влажность дерева.
Принцип действия электровлагомера основан на законах физики, определяется косвенным путем. А полученные данные опираются на показатели омического сопротивления, которое, в свою очередь, напрямую будет зависеть от значения гигроскопической влажности в волокнах древесины.
За пределами показателей гигроскопической влажности прямая зависимость величины влажности и электрического сопротивления разительно отличается. Поэтому в данном случае измерять влажность древесины путем использования электровлагомера можно, но вероятная погрешность значительно вырастет.
Большинство конструкций, которые выпускаются на серийном производстве, имеет аккумуляторное питание и может быть использовано в измерении древесины влажностью от 7% до 60%. Аналогичные устройства построены по мостовой схеме.
Через испытуемый брусок дерева проходит поток тока, постепенно усиливается и измеряется прибором, микроамперметром. Его шкала уже отградуирована и показывает, каков процент влажности у испытуемого дерева.
Шкала прибора имеет два основных диапазона с различной степенью погрешности. Первый диапазон рассчитан на влажность древесины от 7% до 24%, погрешность в данном случае составляет 1-2%. А второй диапазон измеряет древесину с повышенной влажностью от 22% до 60%, здесь возможное расхождение в вычислении может достигать 10%. Погрешность может отображаться как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения.
Благодаря использованию аккумуляторных батарей с возможностью подзарядки от бытовой электросети прибор мобилен и компактен.
Для качественной постройки или отделки крайне важно применять сухую древесину. В противном случае последствия могут быть самыми печальными. Трудно описать все неприятности, которые могут вас ожидать. Но может быть нанесен серьезный материальный ущерб.
Возможно ли определить в обычных условиях примерную влажность древесины?
Да, действительно, влажность можно определить, воспользовавшись специальным прибором влагомером. Однако есть народный способ практически точного определения влажности, и вот как это делается: на свежий скол кисточкой наносят раствор аптечного йода.
При условии, что дерево было заготовлено в холодное время года, и оно менее сырое, то прожилки окрасятся в темно-фиолетовый цвет, а если древесина более сырая, то срез приобретет желтоватый оттенок.
Также можно определить степень влажности по звуку, который издает дерево: нужно ударить обухом топора по торцу бревна, и послушать какой звук получится. Если он будет глухой, то древесина сырая, а если звонкий, то сухая. При этом нужно учитывать наличие сучков, которые могут усиливать это звучание.
Еще один визуальный способ определения влажности древесины заключается в ее определении по стружке. Если свежую стружку можно завязать в узел, то она сырая, а если при этом она ломается, то значит древесина сухая.
Определение плотности древесины
Также можно определить и плотность древесины по степени ее насыщения влагой. Для того чтобы подобрать несколько дубовых досок, их погружают на несколько часов в воду. Через некоторое время образцы взвешивают. Отбраковывается тот образец, который стал весить больше всех. Логика такова: раз он впитал больше всего воды, это значит что у него не такая плотная древесина, чем у других.
Когда дерево еще растет, то в его соках содержится несколько различных солей. После того как дерево срублено и высушено, образуются поры, куда в последствии поступает влага и воздух. Это может привести к загниванию материала.
Для борьбы с остатками солей деревянные заготовки, притопленные грузом, опускаются на дно реки в проточную воду, где в течение примерно 7 месяцев происходит полное вымывание солей. Такое бревно после сушки становится сверхпрочным.
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.
