Искусство влагометрии твердых и сыпучих материалов

Салтыков-Карпов Анатолий

– 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 %.

10. Пример построения градуировочной характеристики

В

связи с тем, что многие не особенно хорошо представляют построение статических (градуировочных) Град хар-к Влаг, то в данном выпуске мы покажем кратко как это сделать.

Град хар-ки необходимо строить при возникновении сомнений в показаниях данного Влаг, либо для случаев, когда для данной породы хар-ка не приводится.

Необходимо отметить, что построение Град хар-ки требует большой тщательности и аккуратности, грамотного выбора (в соответствии с ГОСТ 16588–79) класса весов, сушильного шкафа, образцов древесины. Количество образцов должно быть не менее 20 штук для каждой точки диапазона. Существует множество «мелочей», не соблюдение которых может свести на «нет» всю работу по градуировке. Поэтому лучше эту работу доверить специалистам.

Образование суммарной Погр от измерения влажности эталонным способом представлено на рис. 10.

Рис. 10. Процедура образования суммарной Погр при измерении влажности эталонным методом.

m1 – изменение влажности при транспортировке образца,

m2 – Погр при взвешивании,

m3 – изменение веса при взвешивании,

m4 – Погр при изменении температуры сушки от 90 до 160 град С изменяется от +0,4 до – 1,25%W, включается удаление летучих и вытекание смол,

m5 – поглощение влаги из окружающей среды и эксикатора,

m6 – Погр взвешивания абсолютно сухого образца

Пример: Wобщ при Погр взвешивания 0,01 г для лущеного шпона влажностью 10 % и массой 5 г равна 0,46 %.

Построение Град хар-ки производится путем сравнения показаний прибора и значений влажности, полученных методом высушивания.

Первоначально необходимо отобрать образцы древесины для градуировки. Для этого собирают образцы древесины из трех партий разной влажности. Образцы первой партии должны давать показания в первой трети шкалы. Образцы второй партии – во второй трети шкалы и образцы третьей партии в третьей трети шкалы.

Затем поочередно влажность всех образцов определяется с помощью градуируемого Влаг и метода высушивания. Каждый проверяемый образец должен иметь два показания по градуируемому Влаг – прибору и по действительной влажности.

Данные заносятся в таблицу № 10.1.

Табл. № 1. Таблица данных для определения влажности при градуировке

где: N – номер образца m вл. – масса образца до сушки, г m сух – масса образца после сушки, г W – влажность образца,% П – показания прибора, мка

Затем в каждой группе вычисляется среднее значение влажности

и среднее значение показаний прибора

По полученным усредненным точкам в координатах W% и П строится график. Пример такого графика представлен на рис. 9.4.

Рис. 10.

Град хар-ка ИВлаг, построенная по средним точкам.

В отличии от многих диэлектриков древесина имеет ряд особенностей, которые не позволяют представить ее как простое электрическое сопротивление. Древесина неоднородна. В ней существуют годовые слои с разной плотностью. Электрическое сопротивление вдоль и поперек волокон также сильно отличается. В древесине имеются смолы, распределенные неравномерно по объему, различные химические включения в виде солевых и щелочных отложений, которые влияют на величину электрического сопротивления. Кроме этого существуют сотни пород древесины с разными физико-механическими и электрическими свойствами.

11. Реальная градуировочная характеристика ИВлаг

На рис. 11.1. показана графически реальная картина выборочной Град хар-ки ИВлаг при измерении влажности вдоль волокон.

Рис. 11.1. Зависимость электрического сопротивления от влажности при втыкании игл вдоль волокон.

Обращаем внимание на то, что значения по оси сопротивления на рисунках приведены в логарифмическом масштабе.

При анализе рисунков мы видим, что сухая древесина менее 10 % имеет очень большое сопротивление. При втыкании вдоль и поперек волокон имеется значительный разброс в показаниях. Необходимо учесть, что в древесине имеет место дефект, связанный с наклоном волокон и кривизной, косослой, свилеватость и т. п.

Рис. 11.2. Зависимость электрического сопротивления от влажности при втыкании игл поперек волокон.

Объединив хар-ки на рис. 9.5. и 9.6., мы можем сравнить и представить на рис. 9.7.

Рис. 11.3 Сравнительные зависимости электрических сопротивлений от влажности при втыкании игл вдоль (2) и поперек (1) волокон.

12. Имитаторы влажности

Для разных ИВлаг разработаны свои имитаторы влажности. Они служат для проверки работоспособности и стабильности Град хар-ки ИВлаг. На каждую проверяемую точку влажности для определенной древесной породы при соответствующей температуре имеется свое электрическое сопротивление.

Например, для российского ИВлаг по имитатору МТ-01 влажности 14 % соответствует сопротивление 180 Мом и т. п.

Но если этот имитатор воткнуть в ИВлаг другой конструкции, то мы получим другое значение влажности.

На рис. 9.8. представлено семейство Град хар-к зарубежного ИВлаг с учетом влияния температуры на смещение Град хар-ки.

Рис. 12.1. Град хар-ки зарубежного Ивлаг с учетом температуры при контроле

Из рис. 12.1. мы видим, что имитаторы для, важного с технологической точки зрения, нижнего диапазона от 4-до 10 % соответственно составляют от нескольких тысяч до сотен Мом. Нужно отметить, что измерять такие сопротивления с высокой точностью трудно в лабораторных стерильных условиях при использовании высокоточной измерительной апапатуры. К сожалению, производственная среда деревообработки не отвечает этим требованиям.