Влагомеры: виды и правила выбора

Сам термин «влагомер» обозначает устройство, которое измеряет содержание влаги. А вот где оно производит измерение и каким образом – это уже определяет принадлежность к тому или иному виду оборудования. Кроме этого момента, нужно обязательно учитывать и другие правила выбора.

Влагомером называют измеритель процента влаги в газе или твердом объекте. Такое устройство может применяться и для работы с сыпучими материалами. Широко известный гигрометр (определитель относительной влажности воздуха) является частным случаем влагомера. Цель использования подобных устройств разнообразна: они позволяют контролировать микроклимат и соблюдать технологические требования. Современные влагомерные приборы изготавливаются почти исключительно на электронной элементной базе.

Особенно важна такая техника в промышленности, где многие виды сырья, полуфабрикатов и готовой продукции могут вбирать из воздуха значительное количество влаги. Она неизбежно влияет на качество готовых изделий, на их долговечность, а иногда и вовсе мешает получить хотя бы достойный продукт. Потому к влагомеру предъявляются очень строгие требования.

Игольчатый влагомер оснащается парой электродов, которые напоминают заостренные иголки либо щупы. Эти детали нужно погрузить в материал, который планируется исследовать. Особый блок измерителя контролирует проходящий между электродами ток. Точнее, он регистрирует сопротивление, которое встречает этот ток. Чем больше влажность среды, тем меньше сопротивление, потому что вода, даже не содержащая солей, является отличным проводником электричества.

Недостатком игольчатого прибора является то, что не во все материалы можно и нужно погружать электроды. Это иногда причиняет непоправимый ущерб ценному сырью или полуфабрикату. Кроме того, низкое содержание влаги может привести к полной потере проводящих свойств (что характерно, к примеру, для древесины).

Отдельного внимания заслуживает поточный влагомер. Это высокотехнологичное устройство, которое использует зависимость уровня поглощения радиоволн от уровня влажности. Чем более сырое зерно или дерево «предъявляют» прибору, тем больше будет задерживаться радиоизлучение в материале. Но чтобы компенсировать погрешности, создаваемые неоднородностью вещества, требуется обеспечить максимально плотный контакт. Критична оказывается и прочность сенсора: даже мягкое зерно может принести существенный вред индикаторному узлу.

Влагомеры для бетона и других строительных материалов (в том числе кирпича, цементной стяжки) позволяют проверить, насколько качественны эти материалы. А если говорить про залитую цементную массу, бетонную стяжку, то она должна отстаиваться строго определенное время. Формулы и таблицы помогают далеко не всегда, потому что даже лучшие схемы расчета дают только усредненный результат. Слишком много факторов влияет на процесс схватывания бетона или отвердевания штукатурки. Продолжив работу неоправданно рано, можно нарушить поверхность.

Слишком долго выжидать – тоже не выход. Кроме того, прибор для измерения влажности определит, можно ли наклеить на штукатурку обои или нанести слой краски. Но если при ремонте дома еще можно «подождать с запасом», то при промышленном строительстве, даже просто при монтаже опор ЛЭП это не вариант.

Но следует учесть и роль анализаторов влажности грунта. Такие приборы ценятся растениеводами, фермерами и огородниками. Обычно производители стараются добавить к ним дополнительные опции (определение кислотно-щелочного баланса, температуры, соотношения важнейших веществ, влияющих на плодородие). Электронные почвенные влагомеры позволяют определить, пригодна ли почва для выращивания определенного растения, в чем причины проблем. Некоторые модели не нуждаются даже в использовании батареек, тем не менее работают очень точно, позволяют спасти цветы.

Полевой измеритель влажности может оснащаться датчиками различной длины. Продвинутые конструкции часто оснащаются солнечными батареями. Разница между отдельными моделями состоит в количестве ступеней индикации. Наряду с электропроводностью, для определения влажности земли могут применяться и иные эффекты. Так, существуют даже модификации на основе нейтронов.

Есть другой вид приборов – влагомеры для трансформаторного масла и других технических масел (применяющихся в авиации, в автомобильном и на водном транспорте). Обычно для такой цели используют цифровую технику циклического действия. Так, модель ВТМ-3 определяет влажность строго подобранной пробы при контакте с сухим газом, находящимся в десорбционной колонке. Дальше пробу подвергают электролизу на кулонометрическом узле. Система может пригодиться не только для предотвращения различных происшествий, но и для технологических исследований.

Но не менее важно контролировать влажность воздуха в помещении. Она прямо влияет и на здоровье человека, и на сохранность мебели, книг, документов, фотографий, картин.

Для контроля состояния атмосферы в доме применяют:

• волосяные;
• пленочные;
• весовые;
• конденсационные;
• психрометрические;
• электронные гигрометры.

Отдельного внимания заслуживают влагомеры для нефти. Они используются как на системах коммерческого учета углеводородов, так и при подготовке транспорта нефти и газового конденсата. Подобная же аппаратура используется для контроля качества мазута, бензина, реактивного и дизельного топлива, моторных масел. Нефтяные влагомеры не работают на диэлькометрическом принципе, потому что они в 100 раз чувствительнее. В результате изменение сорта и вариации химического состава не понижают точность показаний.

В то же время заметим, что диэлькометрическая аппаратура неплохо справляется с измерениями в древесине и древесных материалах. Возвращаясь к многоканальным устройствам, предназначенным для работы с нефтью и нефтепродуктами, стоит указать, что они могут рассчитывать среднее содержание влаги, массы брутто и нетто.

Некоторые измерители предназначаются для сыпучих материалов; не обязательно речь идет о зерне. Такие аппараты ставятся:

• на конвейерах и транспортерах;
• в шнековом оборудовании;
• в различных бункерах и миксерах, промышленных дозаторах;
• на участках контроля влажности песка;
• в лабораториях.

Приходится контролировать влажность золы и минеральной руды, кормов для различных животных. Критична бывает и влажность семян, опилок, муки, пеллет, щебня, силикатной массы. Еще есть аппараты для контроля содержания воды в:

• целлюлозе;
• стиральных порошках;
• лекарственных препаратах;
• гравии;
• извести;
• взрывчатых веществах;
• сухих красках.

Бетон и другие строительные материалы могут исследоваться карбидным влагомером. Прибор генерирует низкочастотное электрическое поле. Количество электродов сильно отличается; так, у модели TQC LI9200 их 8 штук. Такая техника непригодна для работы на влажных поверхностях и на электропроводных конструкциях. Система может определить влажность от 0 до 6%; карбидная шкала измеряет показатели от 0 до 4%.

Для сушильных камер, обрабатывающих древесину, часто применяют многоканальные влагомеры. Многие такие модели способны вести измерения в дистанционном режиме (кондуктометрическим методом). Разработчики стараются компенсировать воздействие температуры. Диапазон измерений у большинства моделей колеблется от 6 до 30%.

Если нужно измерить влажность зерна, подойдет модель «Фауна-М». Это микропроцессорный аппарат, рассчитанный на масличные и зерновые культуры. «Фауну-М» можно применять и при уборке, и при контроле качества убранного зерна, и при хранении, и при экспресс-анализах в процессе переработки. Аппарат работает диэлькометрическим способом, а результаты измерений выводятся на алфавитно-цифровой дисплей с подсветкой. Предусмотрен датчик, определяющий температуру зерен; есть также настройка, компенсирующая погрешности, вызываемые температурными изменениями.

Корректируя градуировку устройства, можно адаптировать его к конкретному виду зерновых культур. Даже в самых сложных случаях погрешность замера не превысит 1,5%. Система рассчитана на работу с:

• пшеницей;
• соевыми бобами;
• горохом;
• подсолнечником;
• рапсом;
• тритикале;
• горчицей;
• льном;
• еще 8 культурами;
• опционально – с нутом, сафлором и другими зерновыми растениями.

Testo 606-1 – влагомер для измерения содержания воды в древесине и строительных материалах. Модель внесена в федеральный государственный реестр. Память ее содержит характерные кривые для различных типов контролируемых веществ и пород древесины. Можно будет успешно исследовать:

• бук;
• цементные маячки;
• клен;
• бетонную смесь;
• кирпичную кладку;
• сосну;
• штукатурку;
• лиственницу;
• известковый раствор;
• ель.

Благодаря опции Hold считывание измерений упрощено. Влагомер от Testo подсвечивает экран и при необходимости проводит самодиагностику. Из других особенностей стоит отметить:

• крышку для защищенного хранения;
• ремень-переноску;
• фирменный протокол калибровки в комплекте;
• масса 0,09 кг;
• габариты 0,119х0,046х0,025 м;
• погрешность не более 1%;
• измерение через каждую секунду.

Condtrol Hydro-Tec – тоже отличный влагомер для работы с деревом и бетоном. Аппарат работает очень оперативно. Конструкция позволяет устанавливать содержание влаги в пределах 2-65% в слоях до 0,02 м глубиной. Во встроенной библиотеке образцов есть 20 видов древесины, но не вразнобой, а разбитые на 9 групп. Производитель заявляет, что Hydro-Tec относится к профессиональному классу.

Поэтому его охотно используют на деревообрабатывающих, мебельных, паркетных, погонажных, оконных и дверных производствах. Фирменная гарантия дается на 2 года. Устройство внесено в федеральный реестр. Для работы нужна пара батареек формата ААА. Замер занимает не более 1 секунды; а относительная влажность воздуха при работе не должна превышать 85%, допустимые температуры – 5-40 градусов выше нуля.

Для древесины и зерна можно применять Gann Hydromette Compact из Германии. Немецкое изделие может также работать с пиленой древесиной, волокнистыми и стружечными плитами не толще 0,025 м, гипсом и штукатуркой. Этот влагомер игольчатого типа позволяет учитывать температуру материала соответственно прилагаемой в комплект поставки таблице. Влажность штукатурки обозначается в процентах от сухой массы. Для электропитания используют сухой элемент 9 В либо аккумуляторную батарею.

Весовые влагомеры могут использоваться для исследования не только твердых веществ, но и воздуха. Работающие на таком принципе приборы точны. Однако они используются в основном в лабораториях, поскольку требуют применять другое прецизионное оборудование. Волосяные приборы подходят для работы с газами, но твердые тела и неводные жидкости ими исследовать нельзя. Кондуктометрический влагомер работает просто и быстро, но он не сможет измерять очень маленькую (менее 5%) влажность.

Игловой прибор не подойдет для мебельной и отделочной древесины. Сканирующие наконечники оставят в материале безобразные следы. Обязательно надо учитывать степень погрешности и диапазон замеров (наибольший измеряемый уровень).

Очень важную роль играет внутренняя память. Даже неспециалистам полезно сравнивать замеры, сделанные в разное время. Корпус хорошего влагомера прочен и пронизан резиной. Рекомендуется отдавать предпочтение устройствам с батарейками или аккумулятором, а не с сетевым питанием. Разумеется, следует внимательно изучать отзывы о конкретной модели.

Простейший вариант – заворачивание прибора в мокрую материю и затем в полиэтиленовый пакет. За час в плотно закрытом пакете влажность достигнет 96%. Показания перестанут изменяться. Если этого не произошло или прибор дает неверные показания, доверять ему нельзя. Более точная настройка производится с помощью поваренной соли. Ее засыпают в блюдце и разбавляют водой до полного растворения.

Раствор должен иметь высокую концентрацию. Потом блюдце ставят в плотно запираемый герметичный ящик. Туда же кладут влагомер. Через 8 часов влажность достигнет 75%. Как только это произойдет, прибор извлекают и выставляют это значение максимально быстро.

О том, как правильно выбрать влагомер для дерева, смотрите далее.