Как измерить влажность древесины в домашних условиях
Перейти к содержимому

Как измерить влажность древесины в домашних условиях

  • автор:

Как измерить влажность древесины в домашних условиях

Древесина используется в частном и масштабном строительстве, для изготовления мебели, лестниц, оконных и дверных блоков, отделочных материалов. При приобретении пиломатериалов необходимо обратить внимание на влажность массива, так как этот показатель изменяется в течение срока эксплуатации. Если влажность превышает нормативные показатели, после высыхания нарушается геометрия изделия, возникают трещины, деформации.

Как измерить влажность древесины в домашних условиях

Типы влажности

В процессе жизнедеятельности дерево поглощает воду из земли, на момент вырубки материал имеет естественную влажность. Показатель зависит от породы древесины, условий произрастания и колеблется в интервале 30-100%. С течением времени в процессе естественного высыхания влага испаряется, через определенный период времени достигает равновесного уровня. Это показатель зависит от условий окружающей среды, для помещений равняется 8-12%, для улицы – 16-20%.

Дерево содержит разные виды влаги:

  • гигроскопическая (свободная) находится в волокнах древесины;
  • капиллярная (связанная) – в клетках материала.

В процессе сушки удаляется свободная влага, капиллярная сохраняется, она не оказывает влияния на свойства дерева.

Способы определения влажности

Абсолютная влажность – соотношение доли влаги к массе сухого сырья. На практике необходимо знать относительную влажность, чтобы выбрать качественный материал для изготовления продукции. С пересушенной древесиной также возникают проблемы.

Требования к уровню влажности пиломатериалов:

  • транспортировочная – 18-22%;
  • для строительства – 12-14%;
  • для изготовления мебели – 8-12%;
  • для корпусов музыкальных инструментов – 3-7%.

Абсолютно сухая древесина (менее 3%) не нашла применения. Для измерения показателя в промышленных условиях используют электрический влагомер. Удельное электрическое сопротивление древесины изменяется при колебаниях влажности. Электроды прибора вводят в древесину, пропускают ток, показатель прибора фиксирует количество воды в этом фрагменте древесины. Чтобы получить точный результат, необходимо провести замеры в нескольких местах.

В домашних условиях можно использовать весовой способ, понадобятся точные весы, оборудование для сушки с температурой 100 о С.

Как измерить влажность древесины в домашних условиях

Этапы измерения

  1. Из середины доски отпилите брусок шириной 10-15 мм (важно отобрать из середины, так как торцы доски высыхают сильнее).
  2. Очистите брусок, взвесьте на точных весах, это начальная масса, обозначим как Ph.
  3. Выдержите древесину при температуре около 100 о С, взвесьте.
  4. Отправьте дерево в печку, следующие замеры производите через 1-2 часа, пока показатели перестанут изменяться. Это означает, что материал высох. Обозначим значение Pc.

Для измерения влажности используем формулу:

W = (Ph-Pc) : (Pc х 100%);

  • W – показатель в процентах;
  • Ph – начальная масса;
  • Pc – окончательная масса.

Чтобы результат был надёжным, можно использовать несколько образцов, взятых из разных мест древесины.

Рекомендации: как определить влажность

Весовой метод определения влажности занимает несколько часов, электрический влагомер доступен не каждому, а во время покупки пиломатериалов необходимо оценить их качество. Есть несколько народных способов определения влажности древесины:

  1. Отпилите небольшой фрагмент древесины, прочертите линию простым карандашом. Если дерево влажное, графит намокнет, цвет станет темнее, насыщеннее.
  2. Возьмите в ладонь стружки, если они мягкие и эластичные – материал влажный. Сухие стружки легко ломаются, крошатся.
  3. Ударьте по брусу или доске деревянным предметом, глухой звук указывает на высокую влажность, звонкий – на сухой материал.
  4. Возьмите доску в руки, сухой материал легче, чем влажный, у него острые занозы.

Мастера предлагают интересный способ определения влажности, необходимы дрель и сверло. Просверлите отверстие глубиной 30-40 мм, задержите крутящееся сверло в этом положении на 20-40 секунд. Если отверстие задымилось – пиломатериал пересушенный, если вокруг него образовалась бахрома – чересчур мокрый. Если с отверстием ничего не произошло, доски можно покупать, они качественные.

Общая рекомендация – приобретать пиломатериалы в СПб у надёжных поставщиков. Качественную продукцию жителям Санкт-Петербурга и области предлагает компания WoodNeva. На сайте можете выбрать мебельные щиты хвойных пород с транспортной влажностью, а также сухие обрезные и необрезные доски дуба, бука, ольхи и других лиственных пород. Ассортимент представлен в каталоге. Есть возможность отобрать доски, стоимость увеличится на 20% по сравнению с ценами, указанными на сайте. Доставим продукцию в любую точку города и области, в рабочие дни можно забрать товар самовывозом.

Определяем влажность древесины

Влажность древесины

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

Определяем влажность 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.

Влажность профилированного бруса и способы ее измерения

Влажность древесины и, в частности, профилированного бруса — это величина, характеризующая наличие воды в древесине.

Влажность древесины

Следует учитывать, что вода в древесине бывает свободной и связанной. Особенностью свободной влаги является то, что она испаряется из дерева очень легко. Для того, чтобы это проверить, достаточно вспомнить, что промокшее под дождем дерево высыхает достаточно быстро, за несколько часов. Связанная влага, наоборот, испаряется медленно, и для того, чтобы высушить дерево, не прибегая при этом к помощи специальных технологий, может понадобиться несколько лет. По мере увеличения количества связанной влаги прочность древесины становится меньше. Когда же количество влаги переходит предел гигроскопичности (30%), влажность перестает оказывать влияние на прочность древесины. Кроме того, практическая ценность различия между свободной и связанной влагой заключается в том, что при испарении первой меняется только тяжесть дерева, а при испарении второй изменяется объем, то есть происходит усушка. Уменьшение объема древесины при ее высыхание неодинаково по различным направлениям — в толщину больше, чем в длину.

При сушке дерева влага испаряется неравномерно. Сначала влага испаряется из внешних слоев, а затем из внутренних. Такое неравномерное испарение влаги приводит к тому, что в древесине возникает внутреннее напряжение, растягивающее ее на поверхности и сжимающее внутри, в результате чего на дереве могут проявиться трещины.

Наиболее распространенные древесные породы по величине коэффициента объемной усушки можно разделить на 3 группы:

  • малоусыхающие — ель, пихта, кедр, белый тополь, сосна;
  • среднеусыхающие — дуб, вяз, бук, осина, ясень, черный тополь, мелколистная липа;
  • сильноусыхающие — клен остролистный, граб, лиственница, береза.

Влажность древесины (в т.ч. профилированного бруса), как правило, оценивается в процентах. Процент влажности древесины рассчитывается исходя из веса сухого вещества древесины:

Процент влажности = Мвода / Мдревесина × 100%

где Мвода — масса воды в древесине, а Мдревесина — масса сухой древесины.

Таким образом вычисленный процент влажности древесины может быть также больше чем 100%, это значит, что в древесине воды по весу больше чем сухого вещества.

В качестве примера приведем значения влажности для различных состояний древесины:

  • сердцевина растущего дерева — примерно 35%;
  • поверхностные слои растущего дерева — от 70 до 250%;
  • средняя влажность свежей древесины, вывезенной с помощью автотранспорта — около 80%;
  • сплавленные брёвна (и пиломатериал из них) до 120%;
  • естественно сушащийся под навесом материал в штабелях в летних условиях до 15 — 25% (транспортная сушка).

Единственной возможностью точно измерить влажность профилированного бруса является сушка пробных кусков материала в печи до тех пор, пока их вес перестанет уменьшаться. Различные методики измерения веса можно найти в справочниках. В принципе удовлетворительного результата можно достичь и в домашних условиях, нагревая материал в духовке и используя достаточно точные весы (±1 г).

В настоящее время в России действует межгосударственный стандарт ГОСТ 16588-91 (ИСО 4470-81) «Пилопродукция и деревянные детали. Методы определения влажности», который стандарт распространяется на пилопродукцию и деревянные детали (в том числе и профилированный брус) хвойных и лиственных пород и устанавливает три метода определения влажности пилопродукции или деталей — рабочий (с использованием электровлагомера), контрольный и ускоренный сушильно-весовые методы.

Рабочий метод с использованием электровлагомера применяют для пилопродукции и деталей с влажностью от 7 до 28%. Метод не требует вырезки образцов и не распространяется на определение влажности мерзлой или подвергшейся глубокой пропитке пилопродукции и деталей.

При измерении влажности пилопродукции и деталей с мокрой поверхностью или после поверхностной пропитки следует применять электровлагомеры кондуктометрического типа с изолированными основаниями электродов.

Контрольный сушильно-весовой метод применяют при любой влажности пилопродукции и деталей, а также при решении спорных вопросов и при отсутствии влагомера. Метод требует вырезки образцов. Ускоренный сушильно-весовой метод применяют при необходимости оперативного контроля влажности пилопродукции и деталей и при отсутствии влагомера. Метод требует вырезки образцов и наличия сушильного шкафа, обеспечивающего температуру высушивания (около 120 °С ).

Сущность рабочего метода с использованием электровлагомера — определение влажности древесины по величине электрического сопротивления, диэлектрической проницаемости или других электрофизических характеристик древесины.

Измерение влажности бруса

Сущность методов способом высушивания — определение массы влаги, удаленной из древесины при высушивании до абсолютно сухого состояния. Наиболее удобно и быстро оценить влажность профилированного бруса можно с помощью специальных измерителей влажности — влагомеров. В настоящее время распространены два типа приборов с разными принципами действия:

  • игольчатые измерители, в которых в древесину втыкаются два расположенных на определённом расстоянии друг от друга игольчатых электрода и измеряется электронапряжение между ними;
  • измерители, где пластинка датчика, генерирующего электромагнитное поле, устанавливается вплотную к поверхности древесины и регистрируются все изменения, влияющие на магнитное поле.

Приборы, основанные на этих двух принципах, дают результаты с определенной погрешностью, причиной которой являются различные внешние влияния.
Основными факторами, влияющими на результат измерения влажности профилированного бруса с помощью измерителей являются:

  • температура измеряемого материала (при увеличении температуры на 5°С прибор показывает примерно на 0,5% более высокое содержание влаги, наиболее точный результат измерения можно получить при температуре материала +20°С);
  • температура окружающей среды;
  • порода древесины, место и скорость роста (в сухой или болотистой местности, в северных или южных широтах, на поляне или в лесу);
  • действительная плотность древесины;
  • случайные смоляные гнёзда в месте измерения, дефекты материала;
  • случайная влажность на поверхности профилированного бруса;
  • градиент влажности в конце процесса сушки (до уравнивания материал около поверхности суше чем в сердцевине, например при выходе из сушилки влажность поверхностного слоя профилированного бруса, высушенного до 8% влажности, примерно 6,5%, а в сердцевине примерно 11,5%);
  • взаимодействие всех вышеупомянутых факторов.

Для снижения погрешности целесообразно выполнять несколько измерений, выявлять и исключать из рассмотрения результаты, сильно отличающиеся от средних значений, а затем выполнять усреднение оставшихся результатов и уже только по этому значению оценивать влажность профилированного бруса.

Измерение влажности древесины и древесных материалов

Информация о влажности древесины очень важна для правильного построения технологических процессов деревообработки. Слишком высокая влажность древесных материалов чревата опасностью биологического поражения древесины, а также последующей усушки деревянных деталей и их коробления при эксплуатации в условиях повышенных температур и низкой влажности воздуха. Слишком сухая древесина становится довольно хрупкой, трудно деформируется и гнется, плохо поддается обработке резанием.

Контроль процесса сушки пиломатериалов неразрывно связан с необходимостью текущего контроля влажности древесины. Существуют разные методы измерения содержания влаги в древесине и древесных материалах: весовой, кондуктометрический, индукционный, микроволновый, инфракрасный.

Весовой метод является самым точным из перечисленных. Он предназначен для оценки влажности древесины в лабораторных условиях и требует пять-восемь часов для получения результата. От тестируемого материала (доски) на расстоянии 300-500 мм от торца отпиливают пробу толщиной 10-12 мм (вдоль волокон древесины), которую тщательно очищают от заусенцев и тут же взвешивают на лабораторных весах с точностью до 0,001 г. Затем пробу помещают в электрический сушильный шкаф и сушат при температуре 100-105°С. В процессе сушки пробу периодически вынимают из сушильного шкафа и взвешивают. Первое взвешивание выполняют через пять часов после закладки пробы в шкаф, остальные — через каждые один-два часа. Древесина достигает абсолютно сухого состояния, когда масса пробы перестает изменяться. Разница в массе влажного и сухого образца (пробы), отнесенная к массе абсолютно сухого образца, показывает влажность древесины в момент первого взвешивания.

Ускоренный сушильно-весовой метод предусматривает сушку образцов при температуре 120±2°С в сушильных шкафах с принудительной циркуляцией. Продолжительность сушки в этом случае составляет 2-2,5 ч. Конечную массу образцов определяют после их охлаждения в комнатных условиях в течение 2-5 мин.

Известен также экспресс-метод определения влажности древесины весовым способом. С пиломатериала или заготовки острой стамеской снимают тонкую стружку, которую тотчас же взвешивают с высокой точностью и помещают в сушильный шкаф. После полного высушивания стружки в течение нескольких минут ее охлаждают и снова взвешивают. При высокой точности взвешивания достигается высокая точность определения влажности. В одном агрегате размещаются точные аналитические весы, нагреватель и вентилятор, а также электронный узел для фиксации результатов измерений и расчета влажности. Для получения максимально объективного результата пробу следует сначала расколоть, а потом снять стружку с поверхности внутренней части образца.

Некоторую информацию о влажности древесины можно получить без использования приборов, изучая тонкую стружку, снятую острой стамеской. У древесины высокой влажности стружка при сминании легко деформируется. Сухая же стружка будет крошиться и ломаться. Слишком влажная древесина режется очень легко, а на образце можно заметить влажный след от пореза стамеской.

Остальные методы измерения влажности древесины предполагают использование специальных приборов — влагомеров. Наиболее распространены влагомеры, измеряющие электрическое сопротивление между иголками, внедряемыми в древесину (кондуктометрический способ). Ток, проходящий через тестируемую древесину, усиливается и затем измеряется микроамперметром, шкала которого отградуирована в процентах влажности древесины. Сопротивление зависит от влажности древесины, а также от плотности и температуры материала. Электровлагомеры довольно надежно определяют влажность древесины в диапазоне от 7 до 30%, а вот результаты измерений влажности выше 30% страдают большой погрешностью.

Электровлагомер может быть использован для дистанционного измерения влажности древесины, находящейся в сушильной камере. Для достоверного суждения о влажности целой доски необходимо выполнить замеры в большом числе точек по длине и ширине доски и взять среднее полученных значений. Контрольные образцы с заглубленными в них иглами датчика укладываются внутрь штабеля, а измерительный прибор находится вне камеры. При таких замерах обязательно делают поправку на фактическую температуру древесины. Однако опыт показывает, что дистанционный метод замера не дает точных результатов, в частности, из-за того, что иглы датчика доставляют лишнее тепло к древесине в местах заглубления. Из-за подсушки древесины в этих местах контакт между датчиком и материалом нарушается, и показания прибора искажаются.

Погрешность измерений современными электровлагомерами, которые оснащены шкалами для тестирования разных пород древесины: бука, ели, клена, лиственницы, дуба, сосны и др., — составляет 1-2% абс. в диапазоне от 0 до 30%.

В качестве примечания: абсолютная погрешность определяется в самих измеряемых величинах, а относительная — в долях измеряемой величины. Например, при абсолютной погрешности ±2% для влажности 18% можно считать, что реальная влажность 16-20%. При этих условиях относительная погрешность составит 2 х 100/18 = 11,1%.

Индукционный (диэлькометрический) способ измерения основан на использовании электромагнитных волн и определении диэлектрической проницаемости древесины, которая зависит от содержания в ней влаги. Диэлектрической проницаемостью какого-либо материала называется величина, показывающая, во сколько раз увеличивается емкость конденсатора, если воздушную прослойку между пластинами заменить такой же толщины прокладкой из этого материала. Показатель диэлектрической проницаемости зависит от частоты тока и влажности древесины. С увеличением влажности древесины диэлектрическая проницаемость вдоль волокон увеличивается, что особенно заметно при частоте тока до 100 Гц.

Напряжение от датчика индуктивного типа, который представляет собой плоский излучательный контур, установленный внутри корпуса влагомера под цифровым табло, подается на цифровой вольтметр, расположенный на передней плате прибора.

Бесконтактные индукционные влагомеры малочувствительны к температуре древесины, что позволяет работать без таблиц температурной коррекции. Подобные влагомеры работают в диапазоне 5-45% влажности древесины с точностью до 1-1,5% абс. и учитывают плотность измеряемой древесины. Большим достоинством индукционного способа является то, что длительность измерения не превышает 5 с. При выходе результата измерения за верхнюю границу требуемого диапазона влажности прибор подает звуковой сигнал.

Индукционные влагомеры, принцип измерения которых основан на взаимосвязи диэлектрических свойств влажного материала с количеством содержащейся в нем влаги, выпускают многие фирмы, в т. ч. российские «Интерприбор» и MetronX.

Рис. 1. Экспресс-измеритель теплопроводности и влажности строительных материалов ИВТП-12

Рис. 1. Экспресс-измеритель теплопроводности и
влажности строительных материалов ИВТП-12

В отечественной практике широко использовался портативный цифровой измеритель влажности ВСКМ-12У, предназначенный для оценки влажности разных строительных материалов, в т. ч. древесины. Теперь ему на смену выпускается экспресс-измеритель теплопроводности и влажности строительных материалов ИВТП-12 (рис. 1). В основу действия прибора положены корреляционные связи между диэлектрическими и физическими свойствами капиллярно-пористых тел.

Диапазон измерения влажности этим прибором — от 0,3 до 60% с погрешностью 1,5-2,5% абс. Глубина зоны контроля — не менее 50 мм, длительность одного измерения — не более 10 с.

Помимо задачи оперативного определения влажности пиломатериалов и заготовок (т. е. массивной древесины), в деревообработке не менее актуальна задача определения влажности измельченной древесины и древесных плит. Для текущего и выходного контроля продукции в плитном производстве применяются специальные электровлагомеры. Прибор ДИ-2М комплектуется двумя датчиками — для определения влажности стружки и плит, а также электронным измерительным блоком с автономным питанием. Датчик для измерения влажности измельченной древесины представляет собой разъемный стакан, в котором между двумя дисковыми электродами с помощью пресса уплотняется навеска материала. С помощью этих электродов измеряется электрическое сопротивление уплотненного материала — стружки или волокна. Датчиком для измерения влажности древесно-стружечных плит служит зонд с четырьмя иглами, укрепленный на ручке. Электровлагомер позволяет измерять влажность стружки в диапазоне от 5 до 25%, а влажность древесно-стружечных плит в диапазоне от 6 до 22%. Погрешность измерения ±1-2% абс.

Рис. 2. Схема СВЧ-влагомера M-Sens 2 (SWR Engineering, Германия)

Рис. 2. Схема СВЧ-влагомера M-Sens 2 (SWR Engineering, Германия)

Принцип действия сверхвысокочастотных (СВЧ) влагомеров для сыпучих материалов основан на значительном (в десятки раз) различии электрических свойств воды и сухого материала. Концентрацию влаги определяют по ослаблению СВЧ-излучения, проходящего через слой анализируемого материала. В таких влагомерах лента материала проходит между передающей и приемной антеннами. Передающая антенна соединена с СВЧ-генератором, приемная — с измерительным устройством. Чем выше влажность анализируемого материала, тем слабее сигнал, попадающий в измерительное устройство. СВЧ-влагомеры позволяют измерять влажность в широком диапазоне (0-100%) с высокой точностью. На рис. 2 представлена схема влагомера M-Sens 2 (производитель — SWR Engineering, Германия).

Метод измерения влажности, применяемый в M-Sens 2, основан на принципе поглощения микроволнового излучения материалом. Чем выше влажность материала, тем больше энергии микроволн поглощается им и превращается в тепло и тем меньше возвращается на сенсор датчика измерения влажности. Отраженные высокочастотные волны преобразуются и подвергаются цифровой обработке, что обеспечивает высокую разрешающую способность измерителя влажности. Структура материала и равномерность увлажнения оказывают влияние на результаты измерения, поэтому показатель измеренной влажности приводится к среднему значению через объемную плотность контролируемого материала. Для этого проводится предварительная калибровка прибора, в ходе которой в датчик вводятся опорные данные влажности сырья. Случайные изменения влажности, вызванные неоднородностью материала и его насыпной плотностью, отсеиваются программными инструментами. Датчик влажности сыпучих материалов снабжен функцией автоматической компенсации изменения температуры окружающей среды.

Рис. 3. Влагомер Moistscan MA500

Рис. 3. Влагомер Moistscan MA500

Для измерения влажности сыпучего материала прямо на конвейерной ленте разработаны влагомеры проходного типа, например влагомер Moistscan MA-500 (рис. 3).

Принцип его действия основан на измерении фазового сдвига и ослабления сигналов микроволн, проходящих через материал и конвейерную ленту. Качество измерения не зависит от размеров кусков материала и скорости движения конвейерной ленты. Влагомер автоматически компенсирует влияние изменения скорости подачи продукта при использовании измерителя веса ленты либо интегрального монитора толщины слоя материала. Толщина слоя исследуемого материала может колебаться от 20 до 500 мм, измеряемый диапазон содержания влаги — 0-90%, основная погрешность 0,1-0,5%.

Немецкая компания GreCon выпускает прибор Moisture Analyser MWF 3000 LD, работа которого основана на принципе измерения микроволнового резонанса. Для измерений используются свойства дипольного характера молекул воды. Электромагнитное поле генерируется посредством планарного сенсора и обеспечивает проникновение микроволн в материал на глубину от 30 до 100 мм (в зависимости от типа сенсора). Изменения в резонансном поле регистрируются сенсором и передаются на процессор. Резонансная частота микроволнового поля изменяется в зависимости от содержания влаги в материале (увеличивается ширина резонансной кривой). Измерение параметров поля позволяет отдельно оценивать влажность и плотность материала. Облучение не вызывает нагрева или каких-либо химических реакций в древесине. Измерения эффективны независимо от плотности, структуры поверхности и цвета материала. Благодаря большой глубине проникновения сигнала можно регистрировать как связанную, так и свободную влагу в древесине. При использовании прибора для тестирования разных материалов следует предварительно установить калибровочные кривые. Прибор применяется в производстве древесных плит на участках сушки стружки или волокна, на участке смешивания компонентов и формирования ковра, при контроле качества готовой продукции. Точность измерения ±2%.

Рис. 4. Схема работы ИК-влагомера Spectra Quad

Рис. 4. Схема работы ИК-влагомера Spectra Quad:
1 – образец, 2 – датчик, 3 – фокусирующее зеркало,
4 – вращающееся колесо фильтров, 5 – источник ИК-излучения

Еще один принцип измерения влажности разных материалов реализован в инфракрасном влагомере Spectra Quad (рис. 4). Бесконтактная измерительная система, работающая в режиме online, оборудована оптическим устройством сбора измеряемых параметров. Рабочим инструментом является ИК-излучение, абсорбируемое влажным материалом: чем суше материал, тем больше инфракрасных лучей он отразит.

Интенсивность поглощения излучения определенной длины волны пропорциональна содержанию влаги в материале. Кварцево-галогенный источник испускает свет в определенном диапазоне длин волн. Свет от источника проходит через вращающиеся фильтры. Оптические ИК-фильтры разделяют световой поток на измерительные и опорные лучи, которые поглощаются и не поглощаются анализируемым компонентом. Отраженная энергия лучей преобразуется в электрические сигналы, соотношение уровня которых пропорционально величине контролируемого параметра. Дополнительные оптические каналы (внутренние лучи) компенсируют любую нестабильность оптических и электронных компонентов. Свет, прошедший через фильтр, направляется на образец и частично поглощается и частично отражается. Отраженный свет собирается и фокусируется на датчик, сигнал с которого пропорционален содержанию влаги в материале.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *