Влагомеры

Некоторые отрасли промышленного производства, а также строительство и другие индустрии требуют соблюдения нормативных и функциональных требований к выпускаемой продукции.

Одним из важнейших условий эффективной и безопасной эксплуатации многих видов продукции является достижение оптимального содержания влаги по отношению к общему объёму газообразного или твёрдого вещества в структуре изделия.

Для определения процентного содержания водяных паров в готовых продуктах, материалах и их компонентах, применяются специальные современные электронные приборы – влагомеры. Данное оборудование может быть профессиональным и любительским, различается по конструкции, принципу действия, габаритным размерам, наличию или отсутствию дополнительных опций, а также по точности измерения.

Ниже приводится подробное описание влагомеров, их конструктивных особенностей и классификация данных приборов.

Что это за прибор?

Влагомер – это такой метрологический прибор, который предназначен для быстрого измерения процентного содержания молекул воды в структуре стриженого материала, например:

1. древесины;
2. утеплителе;
3. бетоне;
4. других конструктивных элементах.

Данное устройство широко используется в строительстве, при производстве, ответственном хранении и реализации строительных материалов, а также во многих отраслях промышленности.

Многие обыватели часто путают влагомер с гигрометром, которые имеют схожий функционал и принцип действия, но, в то же время, их названия не являются синонимами.

Как выглядит измеритель влажности: фото

Все влагомеры, представленные на рынке, имеют примерно одинаковый внешний вид и конструктивное исполнение. В зависимости от сферы использования, данные приборы делятся на следующие две категории.

Любительские приборы

Особенности:

• Представляют собой небольшое устройство в пластиковом или стальном корпусе с габаритами 100 – 150 х 50 – 60 х 20 – 30 мм.
• В нижней части корпуса располагаются два тонких стальных стержня с заострёнными концами для погружения в тело твёрдого предмета с целью анализа процентного содержания влаги.
• На передней панели корпуса имеется ЖК дисплей, на котором отображаются все параметры калибровки устройства, а также результаты замера влажности.
• Под дисплеем имеются несколько клавиш управления влагомером – включение и выключение, а также переключатели настройки режимов и отображения результатов.

Профессиональные

Характеристики:

• Состоят из двух частей – щупа в защитном корпусе и самого анализатора в пластиковом кожухе.
• Габариты профессиональных приборов в 1,5 – 2,0 раза больше, чем любительских аналогов.
• Две составные части прибора соединяются между собой при помощи слаботочного кабеля со штекером.
• В отличие от любительского оборудования, профессиональные влагомеры работают от подзаряжаемого аккумулятора, в то время, как более дешёвые аналоги приводятся в действие от обычных батареек.
• Многофункциональный LCD дисплей имеет подсветку, что позволяет испытывать его в темноте.
• С помощью профессионального оборудования можно фиксировать результаты измерения влажности и передавать их на ПК или мобильное устройство по беспроводной связи.
• Профессиональные приборы отличаются повышенной точностью измерений и дают достоверные результаты.

Следует учесть, что для обычного потребителя, которые нужно определить степень влажности древесины на рынке перед покупкой, вовсе не обязательно приобретать профессиональное оборудование, но для подрядчика строительных работ, либо для владельцев промышленных предприятий или оптовых поставщиков без высокоточного прибора не обойтись, так как отсутствие достоверных сведений о влажности материала может привести к крупным финансовым потерям.

Что измеряет и зачем нужен?

Исходя из названия, ясно, что данный прибор предназначен для измерения влаги в твёрдых материалах, имеющих плотную структуру.

Принцип действия основан на контакте высокочувствительных стальных щупов с поверхностью древесины, утеплителя, бетона или других материалов с целью определения уровня содержания водяных паров в соотношении с общим объёмом структуры материала.

Прибор для измерения влажности в твёрдых материалах используется для достижения следующих важных целей:

• Точное определение уровня влажности в строительных конструкциях и отделочных материалах.
• Определение степени полимеризации и набора прочности штукатурных растворов после нанесения на стены, кладочных адгезионных составов, бетонных стен, перекрытий, колонн, пилонов.
• Определение степени пригодности деревянных материалов для монтажа в сруб, конструкции кровли или другие части зданий из природных материалов.
• Принятие решения о необходимости сушки материалов перед укладкой их в конструкцию.
• Анализ общего качества структуры материала, сопоставление с техническими характеристиками и паспортом качества от поставщика для идентификации возможного брака.
• Определение степени влажности грунтового основания на площадке строительства для оценки общей подтопляемости территории, коэффициента фильтрации почвы, а также для определения уровня залегания грунтовых вод.

Схема и конструкция

Стандартный бытовой влагомер состоит из следующего числа основных и вспомогательных деталей, которые обеспечивают выполнение его основных функции:

• Механическая часть, которая состоит из рукоятки и клавиши на ней для начала замера количества влаги в строительной конструкции или материале.
• Датчик, представляющий собой две прямые иглы с длиной до 150 мм и диаметром до 2 – 4 мм, которые незначительно погружаются в структуру испытуемого материала под давлением.
• Электронная часть, которая состоит из преобразователя высокочастотного ультразвукового воздействия, передаваемого на иглы прибора, в электрические колебания для точного определения разницы в плотности между водной средой и структурой твёрдого тела.
• Исполнительное устройство, которое читает сигнал с электронного блока и преобразует его в набор чисел на экране.
• Жидкокристаллический дисплей, на котором высвечивается информация с исполнительного устройства – в виде процентного содержания водяных паров в структуре испытуемого материала.
• Блок управления, который позволяет менять интерфейс пользователя, включать подсветку индикатора, а также переключать режимы на многофункциональном влагомере или корректировать точность его измерений.
• Аккумуляторный отсек с тыльной стороны корпуса, в котором располагается элемент питания. Как правило, товары средней и повышенной ценовой категории оснащаются аккумуляторной батареей повышенной ёмкости, а также зарядным устройством с микро USB входом, который подключается к влагомеру для восполнения заряда по завершении использования прибора.
• Модуль беспроводной связи с компьютером, смартфоном или другим электронным устройством, предназначенным для обработки или хранения данных по результатам измерений.

Пример схемы:

Несмотря на явные внешние различия между влагомерами от различных производителей, каждый прибор предназначен для выполнения идентичных функций, в связи с чем, их внутреннее наполнение полностью одинаковое.

Технические характеристики

Все влагомеры, которые предназначены для регистрации процентного содержания водяных паров в структуре твёрдого тела, оснащаются сертификатом соответствия ГОСТ и ТУ, а также паспортом качества. В данном официальном документе указываются основные технические характеристики и функциональные параметры влагомера, которые варьируются в следующих пределах:

• Минимальный процент измеряемой влажности материала, с которого можно начинать измерения – от 2% до 6%.
• Максимальный процента влажности, которую можно измерить с помощью бытового прибора – до 40% – 50%, профессионального – до 70% – 80%.
• Масса устройства – от 80 до 150 г для любительского оборудования, от 300 – 400 г – для профессионального.
• Стандартный набор дополнительных функций, которыми оснащаются большинство влагомеров – автоматическое отключение в режиме ожидания, регистрация граничных минимальных и максимальных параметров, возможность регулировки испытуемых материалов, идентификатор уровня заряд батарей, подсветка LCD дисплея, возможность сохранения важного значения измерения.
• Цена деления, точность измерения – от 0,1% для любительского оборудования, до 0,01% для профессиональных влагомеров.
• Тип аккумуляторных батарей – сменные элементы питания типа АА или ААА для любительских приборов, либо восполняемые аккумуляторные батареи с зарядным устройством на LI-Ion основе.

Виды

В продаже представлен широкий выбор различных влагомеров, которые различаются по принципу работы, особенностями конструкции, сфере использованная и техническим характеристикам. Таким образом, все влагомеры подразделяются на следующие группы по критерию перечисленных выше признаков:

1. В зависимости от принципа действия:
   • Игольчатые – оснащаются стальным контактным щупом, которые должны проникнуть в структуру древесины или других материалов для определения процентного содержания влаги.

   • Бесконтактные – на стальном стержне прибора устанавливается сферическая стальная колба, которая чувствительна к изменению плотности и химическому составу среды.

     Пластины, расположенные в колбе, увеличиваются в объёме при изменении влажности, что вызывает формирование сигнала для передачи на исполнительное устройство электронного блока.

2. По сфере использования и функциональному назначению:
   • Для древесины – самые часто используемые приборы.
   • Для сыпучих инертных материалов – песка, щебня, гравия, керамзита.
   • Для каменных и армокаменных строительных материалов, строительных конструкций – бетона, кирпичной кладки, бутового камня и других изделий из природного или синтетического сырья, а также для утеплителей из пенополистирола, либо минваты.
   • Для грунтового основания и почвенных покровов для определения уровня влажности и оценки потенциальной подтопляемости территории.
3. По точности измерения:
   • Любительские – с точностью проведения замеров влажности до 0,1%.
   • Профессиональные, высокоточные приборы, с точностью измерения до 0,01%.

Полная статья о видах по ссылке.

Правила использования

Для корректного использования влагомера вовсе не обязательно обращаться к профессионалам, так как все работы всегда можно выполнить своими руками, не прибегая к сложным подготовительным операциям и математическим вычислениям.

Чтобы точно измерить процентное содержание влаги в древесине, сыпучих материалах, грунтовом основании или в строительной конструкции, необходимо выполнить следующие пункты технологической карты:

• Инструмент извлекается из упаковки, в задний отсек вставляются элементы питания.
• В заводских условиях, влагомер калибруется и поверяется, но настройки могут сбиться по мере его эксплуатации. В таких ситуациях, требуется повторная калибровка оборудования.
• Прибор включается в работу нажатием соответствующей клавиши питания.
• Щупы извлекаются из специальной ниши в корпусе прибора и устанавливаются в рабочее положение.
• При измерении влажности грунтового основания, необходимо аккуратно воткнуть игольчатые щупы в почву на глубину до 100 мм, после чего выждать время и нажать на кнопку замера. На индикаторе высветится процент влажности грунта.
• Для измерения влажности древесины, необходимо приложить игольчатые щупы с торцевой стороны доски или бруска с последующим нажатием на прибор, чтобы остриё датчика воткнулось между волокнами.
• Для замеров строительных конструкций, как правило, используется бесконтактный прибор, который достаточно поднести к поверхности изделия, либо прикоснуться к ней сферическим датчиком, чтобы устройство автоматически просчитало показатели влажности.
• В случае снятия замеров с сыпучего материла, щупы должны быть вставлены в структуру материала на глубину до 300 мм, после чего необходимо аккуратно передвигать прибор вверх, вдоль естественного угол насыпи.
• Учитывая, что большинство категорий строительных конструкций или грунтовых оснований являются неоднородными материалами, для получения точных показателей, необходимо провести не менее 5 – 10 итераций в разных местах, поле чего выбрать минимальное, максимальное, а также рассчитать среднее значение.

Больше информации тут.

Калибровка и поверка

Как было сказано выше, влагомер является точным измерительным оборудованием, и его настройки могут время от времени сбиваться. Если это произошло, устройство требует тщательной калибровки и поверки, которая выполняется в соответствии со следующим алгоритмом:

• Щупы или бесконтактная сфера должны быть очищены от любых видов загрязнений и следов окисления.
• Проверяется надёжность соединения проводящих кабелей от щупа к исполнительному устройству.
• Проверяется уровень заряда батареи или аккумулятора.
• Для калибровки может потребоваться второй влагомер, либо пользователь должен быть на 100% уверен в показателях влажности испытуемого материала.
• Влагомер включается в работу, после чего щупы прикладываются к испытуемой поверхности.
• На дисплее высвечивается какое-то значение, которое отличается от реальных покатили в большую или меньшую сторону.
• На корпусе устройства имеется специальная клавиша, блокировка которой позволит менять показания прибора до эталонных значений.
• При удержании клавиши блокировки, при помощи стрелок, показания на устройстве калибруются до нужного значения, которые соответствуют реальной влажности испытуемого оборудования.
• По завершении процедуры, клавиша блокировки отпускается, и на экране показывается новое значение, что означает прохождение влагомером полной поверки.

Помимо экстренных ситуаций, профессиональные влагомеры также требуют периодической проверки, которая проводится не менее, чем 1 раз в 3 – 6 месяцев.

В случае, если экспертная организация занимается обследованием строительных конструкций, то она обязана в указанный период времени получать соответствующий сертификат государственного образца, который свидетельствует о проведении калибровки и поверки, что позволит выдать официальный отчёт после испытания конструктивных элементов.

Подробнее в этой статье.

Плюсы и минусы использования

Влагомеры повсеместно используются при необходимости определения влажности строительных конструкций, грунтового основания, сыпучих материалов, так как данный прибор имеет множество достоинств:

• Небольшой собственный вес.
• Быстрое сканирование любого материала.
• Широкий ассортимент товаров на рынке, которые классифицируются по различным параметрам и по цене.
• Высокая точность измерений.
• Габаритные размеры легко позволяют убрать прибор в карман.
• Повышенный срок службы.
• Многие профессиональные приборы могут использоваться с целью составления официальных отчётов по результатам экспертизы строительных конструкций.
• Относительно невысокая цена любительского оборудования.
• Возможность приобретения бесконтактного прибора.

В то же время, некоторые ситуации требуют отправки образцов конструктивных элементов сооружения, либо материалов на детальную экспертизу в лабораторных условиях, так как влагомеры также имеют ряд недостатков:

• Небольшая глубина сканирования бесконтактных влагомеров.
• Высокий риск деформации щупа для древесины.
• Влагомеры часто сбиваются, требуют калибровки и настройки.
• Большинство приборов не являются водонепроницаемыми.
• Быстрый расход заряда батареи.
• Высокий риск приобретения некачественного товара на рынке.

Отзывы пользователей

Учитывая, что влагомеры являются одними из самых распространённых любительских или профессиональных приборов для определения процентного содержания влаги в различных твёрдых телах, многие потребители оставляют о них свои положительные или отрицательные отзывы:

• Погрешность в измерениях не превышает 2% – 3%.
• При использовании бесконтактного прибора наблюдается слишком малая глубина сканирования твёрдого материала.
• Самые высокоточные влагомеры – это приборы, которые производят замеры в герметичной камере.
• Рабочие диапазоны измерения влажности большинства влагомеров не превышают 35% – 40%.
• Некоторые влагомеры оснащаются детекторами металла, что также позволяет с помощью них обследовать железобетонные конструкции на предмет наличия и расположения арматуры.

Приведённые выше отзывы реальных потребителей продукции рассматриваемой категории взяты здесь, здесь и тут.

Средняя цена по РФ

Влагомеры представлены на рынке от сотен различных производственных предприятий, которые ведут конкурентную борьбу между собой. В зависимости от назначения, функционала, точности измерений и других параметров, данные приборы можно приобрести по следующим розничным расценкам:

• Любительский влагомер для древесины – от 0,8 до 3,5 тыс. руб.
• Влагомер для сыпучих материалов – от 5,5 – 8,5 тыс. руб.
• Универсальный влагомер для строительных конструкций – от 3,5 – 4,5 тыс. руб.
• Влагомер для грунтового основания – от 4,5 – 6,5 тыс. руб.
• Профессиональный высокоточный влагомер с проводным выносным щупом – от 15 – 20 тыс. руб.

Приведённые выше расценки могут незначительно меняться, в зависимости от региона реализации товара, количества товарных единиц в одной покупке, сложности логистики, а также от количества рекламы, узнаваемости бренда и внутренней маркетинговой политики завода или поставщика.

Полезное видео

Об особенностях измерения игольчатым и индукционным влагомерами в видео:

Заключение

Влагомеры являются универсальными метрологическими приборами, предназначенными для определения процентного содержания молекул воды в древесине, камне, сыпучих материалах или в грунтовом основании.

Данное оборудование может быть любительским или профессиональным, оснащаться контактным щупом, погружаемым в материал при помощи заострённого конца, либо бесконтактной сферической колбой. Каждый влагомер состоит из щупа, исполнительного устройства, а также дисплея для считывания информации и панели управления.

Для корректного использования прибора, необходимо его откалибровать и осуществить поверку, а все операции по замеру выполнять с соблюдением технологической карты, приведённой выше.

Чтобы выбрать прибор с оптимальной стоимостью, следует заранее провести подробный маркетинг изделий от различных поставщиков, а также ознакомиться с официальными дилерскими расценками. Перед покупкой влагомера, также следует изучить отзыв о данном метрологическом оборудовании в сети, чтобы случайно не совершить ошибку.