Искусство влагометрии твердых и сыпучих материалов

Анатолий Сергеевич Салтыков-Карпов, 1990

В этой книге представлены результаты научно-практических исследований по измерению влажности твердых и сыпучих материалов. Немного о науке, практике и бизнесе во влагометрии. Показаны практические примеры развития бизнеса в этом направлении применительно к особенностям измерения. Россия – великая лесная держава, в которой должны быть разработаны и использованы такие же сопоставимые по масштабу средства измерения и контроля влажности твердых и сыпучих материалов. Эта книга предназначена для специалистов, стремящихся развивать национальный наукоёмкий бизнес.

9. Миф о точности игольчатой влагометрии

В качестве датчиков (преобразователей влажности) применены иглы. Поэтому кондуктометрические Влаг называют игольчатыми (ИВлаг).

Они широко распространены в мире. Выпускаются они и в России. Наиболее известны влагомеры со светодиодной шкалой. Есть влагомеры с цифровой шкалой и стрелочным индикатором. За рубежом спектр различных игольчатых влагомеров еще шире. на рис. 9.1. представлены наиболее распространенные типы датчиков.

Рис. 9.1. Конструкции игольчатых датчиков

1 — трехигольчатый, 2 — двухигольчатые, 3 — с изолированными электродами.

Длинные и короткие датчики с разными глубинами проникновения и расстояниями между иглами и их количеством захватывают разные объемы древесного вещества и следовательно показывают разные значения влажности.

Теперь рассмотрим как возникает конфликтная ситуация во время контроля влажности.

Например, Поставщик производит замер влажности с помощью трехигольчатого датчика с глубиной проникновения на 10 мм, а Приемщик измеряет с двухигольчатым датчиком с иглами длиной 30 мм доски толщиной 60 мм. При этом длинные иглы, проникая определяют недосущенные участки и в результате этого фактически бракуется вся партия досок. Но на самом деле все выглядит намного сложнее, чем это представляют две конфликтующие стороны.

Рассмотрим процедуру измерения, используя контрольные замеры с помощью датчика с изолированными иглами. Процедура измерения представлена на рис. 9.2. Иностранный Влаг, который был использован для эксперимента считается на рынке влагомеров одним из лучших. Он имеет изолированные иглы, оголенные на концах. Это позволяет измерять перепад по влажности в доске на любой толщине. Иглы достаточно длинные. Контрольные замеры дали следующие показатели по глубине проникновения 9 %, 12,1 %, 13,5 %, 14 %.

Мы видим, что при глубине проникновения на двух уровнях средняя влажность равна примерно Wср1=(9+12,1)/2=10,5 %. В тоже время на глубине она равна примерно Wср2=(13,5+14)/2= 13,7 %. Общее же значение будет равно примерно Wср3=(9+12,1+13,5+14)/4= 12,1 %.

Этим примером мы показываем, что даже правильно измеряя влажность одним и тем же влагомером мы получаем разные значения.

Так и Погр в распределении влажности с поверхности по слоям распределяется по отношению к средней:

dW1=-3,1 %, dW2=0 %, dW3=1,4 %, dW4=1,9 %.

Так какую же влажность брать за основу при таком замере?

Для расширения понятия о влажности, мы вводим такие термины как:

— действительная влажность — это реальная влажность, которая определяется при контроле с использованием метода высушивания.

— интегральная (средняя влажность) — она стремится к действительной влажности и определяется как среднее, состоящее из выборочных замеров с определенным числом. Этот параметр образуется в результате многократных замеров больших объемов пиломатериалов.

— дифференциальная влажность — это влажность, которая имеется в очень малом объеме древесины и определяется с применением метода высушивания.

Рис. 9.2. Процедура измерения влажности Ивлаг с изолированным иглами.

Для точного измерения и юридически обоснованного способа измерения влажности необходимо использовать только прямой метод — метод высушивания. В этом случае усредненное значение будет равно примерно 12 %.