Принцип работы пружинного влагомера. Влагомер

Одной из самых главных характеристик строительных материалов (строительных смесей, дерева) и сыпучих продуктов (зерно, крупы, мука) является влажность. В настоящее время одним из самых инновационных приборов для измерения влажности является влагомер портативный . Компактный и удобный в применении прибор позволяет всего за несколько минут определить уровень влажности измеряемых образцов. Различные модели и типы влагомеров используют разные варианты измерений. Рассмотрим основные принципы действия влагомеров .

Весовой метод

Самым простым и распространенным способом измерения влажности является весовой метод. Суть метода заключается в измерении массы образца, который высушен в герметичной камере и измерении его массы до просушивания. Этот метод имеет несколько недостатков:

Высокая погрешность измерений;

Необходимость забора образца, что в некоторых случаях достаточно сложно.

Волосяной метод

Основой этого метода является свойство волоса изменять свои размеры в зависимости от его влажности. По изменениям длины волоса можно определить относительную влажность воздуха. На сегодняшний день вместо волоса используют различные синтетические материалы. Приборы на основе этого метода называют гигрометры, они имеют высокую точность измерений и пригодны для лабораторных исследований. Недостатком этого метода является невозможность измерить влажность твердых материалов.

Психрометрический метод

Основными компонентами данного метода измерений являются два термометра, одлин из них влажный, а другой сухой. С влажного термометра испарение молекул воды будет происходить намного интенсивнее, вследствие чего он будет охлаждаться. Результатом произведения измерений этими термометрами является разница их показаний, с помощью которой можно высчитать влажность воздуха. Этот метод наиболее точный из вышеперечисленных, а в качестве термометров сегодня используют современные датчики температуры более чувствительные к изменениям температуры.

Диэлькометрический метод

Суть метода заключается в измерении диэлектрической проницаемости материалов, которая меняется в зависимости от влажности. Специальные датчики устанавливают на поверхность исследуемого образца и поддают влиянию электромагнитного поля с определенной частотой. В результате этого в материале возникают незначительные токи, которые фиксируются датчиками, способными по этим величинам определить диэлектрическую проницаемость, следовательно, и относительную влажность. На основе этого метода работает большинство бытовых измерителей влажности.

Кондуктометрический метод

Метод основан на измерении электрического сопротивления материала между иглами прибора. По результатам измерения можно высчитать процентное содержание влаги в измеряемом материале. На данном способе основан принцип работы влагомера для древесины. Недостатком этого способа является необходимость частичного разрушения материала при прокалывании иглами, что не всегда является возможным, вследствие большой ценности материала. Также этот метод не применяется в портативных приборах при измерении влажности менее 5%, вследствие необходимости большого приложения напряжения.

Нет похожих записей

Измерение влажности воздуха и твердых материалов — одна из важнейших задач не только в сложных технологических процессах, но и в обычной жизни. Такой параметр, как влажность воздуха в жилом или производственном помещении, играет важную роль для здоровья и самочувствия человека. Нестандартная влажность сырья на производстве может привести к выпуску бракованной продукции, а значит к финансовым убыткам. Поэтому влагомеры — приборы, измеряющие абсолютное содержание влаги в процентном отношении ко всей массе воздуха или твердого материала — находят все более широкое применение.

Прежде чем перейти к принципу работы современных влагомеров, необходимо осветить основные методы измерения абсолютного содержания влаги в воздухе и твердых материалах.

Весовой метод

Это традиционный и один из самых старых способов измерения влажности твердых материалов и воздуха. Он довольно прост — берется образец исследуемого материала, например кусочек дерева, и высушивается в специальной камере. Взвесив образец до и после сушки, можно вычислить влажность материала в процентном соотношении. Для измерения влажности воздуха поступают по-другому: в изолированную от атмосферы камеру помещается предварительно взвешенный гигроскопический материал и туда закачивается исследуемый воздух. Взвесив увлажненный гигроскопический материал, который принял в себя влагу из воздуха, также вычисляют процентное содержание влажности.

Влагомер, работающий на принципе весового метода

Хотя весовой способ прост и дает адекватные результаты измерений, он требует наличия дополнительных приборов — точных весов и специальных камер. Даже для производственных целей это довольно сложное в обращении оборудование, не говоря о домашнем использовании. К тому же, для твердых материалов требуется разрушить (отделить) небольшую часть материала как образец, что не всегда приемлемо.

Волосяной метод

Этот способ для измерения влажности воздуха применяется уже давно. В его основе лежит свойство волоса (гигроскопического материала), изменять свои размеры от степени увлажнения. Измеряя изменение длины волоса в зависимости от количества влаги в воздухе, мы тем самым меряем процентное содержание влажности самого воздуха. В последнее время этот метод трансформировался — вместо волоса применяют различные полимерные материалы, которые тоже реагируют на изменение влажности в воздухе. Влагомер, работающий на таком принципе, называется гигрометр. Естественно для измерения влажности твердых материалов такой способ не годится.

Психрометрический метод

Здесь для измерения влажности воздуха применены два термометра, один из которых обернут хлопчатобумажной тканью, смоченной в воде. Так как влага из ткани испаряется, расходуя на это тепло из окружающей среды, этот термометр всегда будет показывать более низкую температуру, чем другой. По специальной таблице разницы температур двух градусников можно узнать влажность окружающего воздуха. Этот прибор называется психрометр, а его показания более точны, чем у гигрометра. С появлением современных электронных компонентов вместо термометров используются полупроводниковые термодатчики, а цифровые микросхемы вычисляют влажность воздуха и индицируют результаты на жидкокристаллический дисплей.

Влагомер, работающий на принципе психрометрического метода

Специалисты сайта www.сайт отмечают, что кроме этих классических методов измерения влажности существует и ряд других методов, которые появились совсем недавно благодаря последним достижениям науки и техники. Перечислим наиболее распространенные из них:

• Химический метод . Исследуемый образец обрабатывается специальным реагентом, который вступает в реакцию только с водой. Измеряя количество выделяемого газа или жидкости, можно вычислить влажность материала.
• Оптический метод . Влагомер измеряет оптическую плотность материала, которая зависит от степени насыщенности его водой. Подходит для газов (воздуха) и твердых материалов.
• Кондуктометрический метод . Влагомер измеряет электрическое сопротивление материала, которое изменяется в зависимости от содержания в нем влаги.
• Диэлькометрический метод . Принцип работы влагомера основан на измерении диэлектрической проницаемости исследуемого материала. В зависимости от количества воды (диэлектрическая проницаемость воды намного выше, чем у других веществ), можно получить достоверную информацию о её процентном содержании в материале.

Остановимся на двух последних методах, так как именно на их основе сконструированы последние образцы портативных влагомеров, получивших широкое распространение в быту и на производстве.

Кондуктометрический метод

Неотъемлемая часть такого влагомера — острые металлические иглы, которые погружают в исследуемый материал (древесина, бетон и другие стройматериалы). Прибор измеряет электрическое сопротивление материала между иглами и по заложенной в память микропроцессора формуле вычисляет процентное содержание влаги.

Достоинства метода:

• Простой датчик в виде двух игл.
• Относительно несложный и быстрый способ измерения.

Недостатки метода:

• Значительное влияние качества контакта игл с исследуемым материалом на результаты измерения.
• Невозможность измерения влажности ниже 5-8 % портативными приборами. Для этого нужен источник высокого напряжения (500-1500 вольт), с помощью которого измеряют большие значения электрического сопротивления.

Однако главный недостаток данного метода — это то, что приходится частично разрушать исследуемый материал. Если для партии леса или бетонных конструкций это несущественно, то исследовать влажность деталей для мебели из ценных пород древесины, прокалывая их иглами, становится проблематичным.

Диэлькометрический метод

Для измерения влажности этим способом в конструкции влагомера используется генератор радиочастот 3-30 мГц, с помощью которого измеряют диэлектрическую проницаемость исследуемого материала. В конструкции прибора тоже есть датчики, но они представляют собой не остро заточенные иглы, а обычные контактные площадки с закругленными краями. Разрушить древесину, а тем более бетонную стяжку ими невозможно. Датчики прижимают с небольшим усилием в 0,5-1 кг к поверхности древесины или бетона, и производят замер. Высокочастотные токи проникают в материал на глубину до 20-30 мм, прибор оценивает величину затухания токов, которая зависит от свойств материала и его влажности. Микропроцессорный блок устройства пересчитывает величину диэлектрической проницаемости в абсолютную влажность. В памяти влагомера обычно хранятся данные о плотности материалов, на которые он рассчитан. Предварительный выбор пользователем породы древесины или марки бетона перед измерением увеличивает точность полученных результатов.

Достоинства метода:

• Высокая точность измерений и широкий диапазон измерения влажности.
• Высокая скорость получения результата замера.
• Влагомер не повреждает поверхность исследуемого материала.

Недостатки метода.

• Пониженная точность результатов измерений при влажности ниже 1 процента.

Таким образом, все большое распространение получают портативные влагомеры, принцип действия которых основан на диэлькометрическом методе.

Влагомер – это прибор, с помощью которого можно узнать показатели влажности внутри предмета или среды. Область применения влагомера обширна, ведь влажность имеет ключевое значение для множества отраслей.

Основные сферы применения приборов:

• контроль влажности в деревообрабатывающей промышленности;
• аграрное хозяйство (контроль влажности почвы, зерна, семян);
• целлюлозная промышленность;
• пищевая промышленность;
• лабораторные исследования;
• метеорология;
• строительная сфера.

От показателей влажности зависит качество выпускаемой продукции, а также специфика условий её эксплуатации и хранения.

При проведении ремонтных работ влагомером часто пользуются, чтобы определить состояние стен под отделочными покрытиями, например, под кафелем или обоями – можно узнать, не накапливает ли фундамент влагу, и многое другое.

Виды влагомеров и принцип их работы

По принципу действия устройства делятся на две большие группы:

• игольчатые или кондуктометрические;
• диэлькометрические.

Игольчатые влагомеры чаще всего применяются для измерения влажности в твёрдых средах, например, в древесине. Иглы погружаются в испытуемое вещество, и прибор определяет электрическое сопротивление между ними. Чем выше влажность, тем меньше сопротивление цепи. Недостатками такого способа измерения влажности можно считать то, что глубина проверки напрямую зависит от длины игл прибора.

Диэлькометрические влагомеры позволяют контролировать влажность определённого материала бесконтактно. Прибор посылает электромагнитный импульс и считывает показатели затухания его колебаний внутри среды. Такой влагомер отличается высокой чувствительностью и точностью измерений. Он способен улавливать влажность минимальных значений 1-2%. Прибором удобно контролировать влажность сыпучих материалов, а также определять влажность стен.

Как пользоваться влагомером

Проводить измерения влажности необходимо согласно инструкции на влагомер . Рассмотрим процесс эксплуатации прибора на примере игольчатого влагомера для древесины:

Шаг 1. Подготовить испытуемый образец. Обе иглы прибора равномерно углубить в дерево на максимальную глубину. Важно, чтобы обе иглы параллельно входили в образец. Ток, проходя через дерево между иглами, получит определённое сопротивление, в зависимости от влажности испытуемого объекта.

Шаг 2. Теперь нужно нажать на кнопку начала замера, таким образом замыкая электрическую цепь.

Шаг 3. На экране прибора появятся показатели влажности образца в данной точке. Чтобы данные об испытуемом объекте были максимально точными, необходимо повторить замеры в других точках.

Некоторые современные влагомеры могут передавать данные сразу на компьютер, а также обладают собственной памятью. Но выбирать прибор нужно, исходя из того, где он будет применяться.

Существует большое количество разнообразных приманок, используемых для ловли рыбы. К ним относятся натуральные: хлеб, зерна, тесто, насекомые, а также искусственные виды: воблеры, блесны и другие. Но кроме этого существует еще один интересный вид - ...


Зимой, когда все вокруг затянуто льдом, найти место, где кормиться стайка рыбы, сложно. Конечно, у опытных рыболовов это займет немного времени, особенно если водоем знакомый. Но все же иногда и профессионалам хотелось бы иметь прибор, который...


О том, что для серьезной рыбалки необходим эхолот, знает каждый рыболов. Сегодня мы рассмотрим основные параметры прибора и правила его подбора в магазине. Первое, на что нужно обратить внимание – на мощность передатчика эхолота. От того, ...


На российском рынке появилась бейсболка Sunhunter с двумя светодиодами повышенной яркости. Сама по себе идея не нова, но Sunhunter оборудована еще и сверхтонкой гибкой солнечной батареей, разместившейся на козырьке. Достаточно в течение дня поносить...


В процессе ловли форели, часто встречаются места, где поваленные деревья полностью перегораживают реку. Многие рыболовы, особенно, идя взабродку, обходят стороной такие места, так как считают, что их невозможно обловить. Между тем, можно сделать...


Существует особая каста людей, настолько преданных своему любимому хобби, что несмотря на погодные условия, и в зной, и в стужу, и под дождем, молча сидят на берегу глядя на поплавок. Да, это - рыбаки. Они всегда с трепетом и самозабвенно пополняют...

Влажность - показатель содержания водыв физических телах или средах. Для измерения влажности используются различные единицы, частовнесистемные. Влажность зависит от природы вещества, а в твёрдых телах, кроме того, от степени измельчённости илипористости. Содержание химически связанной, так называемой конституционной воды, например гидроокисей, выделяющейся только при химическом разложении, а также водыкристаллогидратнойне входит в понятие влажности.

Влажность можно характеризовать также влагосодержанием , или абсолютной влажностью - количеством воды, отнесённым к единице массы сухой части материала. Такое определение влажности широко используется для оценки качества древесины.

Эту величину не всегда можно точно измерить, так как в ряде случаев невозможно удалить всю неконституционную воду и взвесить предмет до и после этой операции.

Влагомер представляет собой прибор для измерения влагосодержания газоообразных (газов), жидких (жидкостей) и твердых веществ (сыпучих, гигроскопичных и других). Влагомеры бывают гигрометрические, гигроскопические, электрохимические (для жидкостей и газов), психрометрические, емкостные, кондуктометрические (жидкость, твердые и сыпучие материалы), а также влагомеры, основанные на явлении ядерного магнитного резонанса.

Принцип действия влагомера основан на диэлектрической проницаемости измеряемых объектов. Влагомером улавливаются корреляционные изменения измеряемого материала, при воздействии на его поверхность. Прибор определяет количество влаги в объекте. Зачастую на показания влагомера не влияют ни температуры измеряемых веществ, ни наличие статического электричества.

Емкостные датчики влажности (влагомеры) в последнее время становятся всё более распространенными. Они не дороги, просты в эксплуатации и обеспечивают очень точные показания.

Основа этих датчиков – емкостные влагочувствительные элементы. Маленькая, тонкая стеклянная или керамическая подложка является основой для электродной системы, влагочувствительного полимерного слоя и слоя золота, который проницаем для паров воды

Влагомеры нашли свое применение в области измерения, мониторинга и управления влажностью при таких технологических процессах как сушкадревесины, сушкадерева (пиломатериалов), сушкезерна, зернопродуктов, сыпучихигигроскопичныхматериалов. Влагомеры широко используются в строительстве, мебельномпроизводстве, столярномделе. Влагомеры измеряют влажность бетона, мебельного щита, влажность стен, влажность в помещении при проведении ремонтных работ, укладке паркета. Зачастую влагомеры совмещают с датчиками влажности и температуры, в том случае, когда нужно измерять не только влажность, но и температуру.

82. Если жидкость протекает по сечению трубопровода, каким равенством она определяется. Единицы измерения вязкости жидкостей.

Вязкость - свойство жидкостей оказывать сопротивление перемещению одного слоя относительно другого. Количественно вязкость характеризуется значением динамической вязкости или коэффициентом внутреннего трения. Характерной особенностью этого вида трения является то, что оно наблюдается не на границе твердого тела и жидкости, а во всем объеме жидкости.

Вискозиметр - это прибор, предназначенный для определения вязкости. Самыми распространёнными вискозиметрами являются ротационныевискозиметры, капиллярныевискозиметры, ультразвуковыевискозиметры, вискозиметры с падающим шариком и вибрационныевискозиметры.

За единицу динамической вязкости в Международной системе единиц принимают вязкость жидкости, в которой напряжение сдвига, создаваемое силой 1Н между двумя слоями площадью 1, вызывает градиент скорости 1м/с при расстоянии между слоями 1 м. Единица динамической вязкости в СИ Па *с, в системе СГС – пуаз (П=). На практике часто пользуются кинематической вязкостью, которая представляет собой отношение динамической вязкости к плотности жидкости. Единица измерения кинематической вязкости(в СГС- стокс; Ст=).