Приборы для измерения влажности. Влагомеры. Измерение влажности различных тел (продуктов, материалов, сырья) является неотъемлемой частью многих технических регламентов, определяющих порядок их (тел) производства и хранения. Влагомеры используются при проведении строительных отделочных работ, на деревообрабатывающих заводах при контроле степени просушки древесины, на мебельных фабриках при сборке мебели, при просушке зерна на элеваторах и других отраслях промышленности где необходим контроль за влажностью. По своему назначению приборы делятся на измерители влажности для: - почвы и грунта различных видов; - воздуха; - зерновых культур и семян овощей ; - целлюлозно-бумажных изделий; - древесины и изделий из неё; - бетона, кирпича и других строительных материалов; - лабораторных исследований.
Существуют прямые и косвенные методы определения влажности Прямой метод (он так же называется сушильно-весовой методом) наиболее точен но при этом достаточно трудоемок. 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. Данный метод достаточно прост, однако он требует множество дополнительных приборов – весов, камер и т. д. и не всегда приемлем ввиду того что для твердых материалов требуется разрушить (отделить) небольшую часть материала как образец. Косвенный метод подразделется на диэлькометрический и кондуктометрический У диэлькометрических влагомеров принцип работы основан на измерении диэлькометрической проницаемости контролируемого материала, т. е. затухании электромагнитных колебаний, зависящих от уровня влажности материала. Приборы такого типа обладают высокой чувствительностью при малых значениях влажности (1 -2%), а так же ими можно измерить уровень влажности сыпучих материалов. Из недостатков данных приборов следует отметить невозможность измерить влажность свыше 50 -60%, т. к. свыше этого диапазона погрешность их измерений не нормируется. А так же то, что они измеряют влажность локально Кондуктометрические (они же игольчатые) влагомеры измеряют влажность путем замера сопротивления между контактами прибора, которые погружены в обследуемый материал. Их недостатками являются невозможность измерения влажности до 4% и малая глубина проникноваения прибора (до 3 х сантиметров, т. к. дальше есть риск сломать прибор)
• Для измерения влажности воздуха используют гигрометры и психрометры. • Устройство простейшего гигрометра основано на волосяном методе. 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. Данный метод позволяет измерять относительную влажность от 30 до 100 %. Однако данный метод довольно неточен • • Более точно измерить влажность воздуха позволяют психрометры. 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.
Игольчатые влагомеры Принцип действия основан на кондуктометрической проницаемости. Электрическое сопротивление имеет пропорциональную зависимость от влажности материала. При низком значении влажности сопротивление цепи очень велико, поэтому данный прибор не позволяет фиксировать малые значения влажности (до 4%) Исследования влажности при его помощи производятся посредством измерений электрического сопротивления между двумя погружаемыми в исследуемый образец иглами. Материалы, содержащие влагу, являясь в сухом виде - диэлектриками, в результате увлажнения становятся проводящими. В результате этого, удельное сопротивление влажных материалов изменяется в зависимости от содержания влаги в широком диапазоне. Зависимость сопротивления R твердых тел от влажности φ – в процентах к весу сухого материала выражается формулой R = A·φn где A и n – постоянные, зависящие от размеров, формы, структуры и физико-химических свойств.
Игольчатые влагомеры позволяют измерять влажность в диапазоне 4 -60% (диапазон измерений как правило зависит от вида материала), длина контактных игл составляет в среднем 1 -3 см. Диапазон температуры для измерений -10 - +400 С Достоинства данных приборов – простота конструкции прибора, скорость и простота измерения, широкий диапазон (перекрывающий наиболее распространенные значения измерений). Однако есть и минусы, например, им невозможно измерить значения влажности ниже 4% (ввиду резкого роста удельного сопротивления исследуемой среды). Кроме того показания прибора зависят от изменения концентрации примесей (кислот, солей, щелочей), структуры, плотности, температуры и др. параметров контролируемых материалов. Кроме того прибор измеряет влажность не по всему телу а точечно, и ввиду конструкции им нельзя измерить влажность внутри исследуемого материала глубже 3 х сантиметров. Наибольшее распространение данные типы влагомеров нашли в строительстве, просушке древесины, и в сельском хозяйстве.
Аналогом игольчатого влагомера служит бесконтактный влагомер. Бесконтактный влагомер – это микроволновой, как правило, прибор, предназначаемый для осуществления точных определений содержания влаги основанный на измерении диэлькометрической проницаемости контролируемого материала. Его основными приемуществами перед игольчатым влагомером является то, что он не разрушает материала, может измерять малые значения влажности и влажность сыпучих сред, например, песка или руды. Однако они, в отличие от игольчатых влагомеров не позволяют точно измерить влажность толстых слоев материалов.
Скачать презентацию Приборы для измерения влажности Влагомеры Измерение влажности различных
Бычков К.Н. презентация влагомеры.ppt