8.4. Органы управления и принцип работы измерителя влажности

8.4.1. В комплектацию ППИ КЕДР включен покупной прибор ВИМС-2.11, который используется для измерения влажности древесины, т. е. определение количества воды в веществе. Внешний вид лицевой и обратной сторон прибора показан на рис. 8.7.

Располагается прибор в Укладке 1 в специальном футляре и снабжен кабелем с блоком сопряжения (в документации блок обозначается как БСК-4) для подключения через USB-порт к моноблоку ППИ КЕДР, что позволяет осуществлять перезапись информации (значений измеренной влажности) в память ППИ КЕДР.

8 .4.2. Количественно влажность древесины обычно определяют как отношение массы воды к массе сухой древесины в процентах:

W = (m  m₀)/m₀100%,

где m  начальная масса образца древесины, а m₀  масса образца абсолютно сухой древесины.

8.4.3. Измерение влажности твердых материалов (в данном случае древесины) может осуществляется прямыми или косвенными методами. Прямые методы основаны на выделении тем или иным способом воды из древесины, например высушиванием. Эти методы простые, надёжные и точные, но имеют недостаток  довольно продолжительную процедуру измерения. Этого недостатка лишены косвенные методы, основанные на измерении показателей других физических свойств, которые зависят от содержания воды в древесине. Для оперативного измерения влажности наибольшее распространение получили кондуктометрические методы, измеряющие электропроводность древесины, и диэлькометрические методы, которые, по сути, измеряют диэлектрическую проницаемость материала, зависящую от содержания в нём влаги.

8.4.4. На передней (лицевой) панели ВИМС-2 располагаются 12-ти клавишная клавиатуру и графический дисплей (рис. 8.7), в верхней торцевой части корпуса установлен разъём для подключения преобразователя (датчика) (по специальному заказу), слева от него расположен USB-разъем для связи с компьютером. На обратной стороне (рис. 8.7) расположены электроды встроенного ёмкостного датчика. При производстве измерений этот датчик прижимается к поверхности объекта контроля. Доступ к аккумуляторам осуществляется через крышку батарейного отсека на нижней стенке корпуса. На левой боковой стенке имеется кистевой ремешок для удобства Работы с влагомером.

8 .4.5. Результаты измерения, отображаемые на дисплее, содержат информацию о породе древесины, значение влажности в %, дату и время измерения (рис. 8.8).

Рис. 8.8. Форма отображения информации на дисплее влагомера

8.4.6. Кнопки управления имеют следующие обозначения и назначение:

 включение и отключение влагомера. Если измерения не выполняются, происходит автоматическое отключение через заданное пользователем время;

 включение и выключение подсветки дисплея. При включении влагомера подсветка всегда отключена;

М  перевода влагомера из режима «меню» в режим «измерение влажности», а также для фиксации в памяти очередного результата;

F  вход в главное меню из режима измерения или входа/выхода из главного меню и подменю;

← и →  управление курсором (мигающий знак, цифра и т.п.) в режиме установки параметров работы и просмотра результатов в памяти по номерам (из режима измерения влажности);

↑ и ↓  выбор строки меню, установка параметров и ускоренный просмотр памяти по датам;

С  сброс устанавливаемых параметров в начальное состояние и удаление результатов;

 и   быстрый выбор строки в начале и конце дисплея, установка числовых значений.

8.4.7. В ВИМС-2.применяется диэлькометрический метод измерения влажности. Он основан на зависимости диэлектрической проницаемости материала от содержания в нём влаги, причем имеет место большое различие между значением диэлектрической проницаемости ε сухих материалов (ε = 2 – 10) и ε воды (ε = 81). При использовании этого метода датчик влажности представляет собой конденсатор, емкость которого изменяется в зависимости от влажности объекта контроля. Большим достоинством данных методов является то, что результат измерений слабо зависит от примесей содержащихся в воде и температуры объекта контроля. Электронной схемой прибора изменение емкости датчика преобразуется по соответствующей формуле в показания на дисплее.

8.4.8. Преобразование сигнала датчика в значение влажности производится по формулам:

W=A₀+А₃/Т^0,5 (если A₁=0 и A₂=0),

в остальных случаях:

W=A₀+A₁T+A₂T²+А₃ Т³,

где T – значение сигнала датчика влажности; A₀, A₁, A₂ – коэффициенты преобразования (градуировочные коэффициенты).

8.4.9. Основные технические характеристики влагомера ВИМС-2 приведены в табл. 8.2.

Таблица 8.2

Технические характеристики влагомера ВИМС-2

Характеристика	Значение
Диапазон измерения влажности, %	От 5 до 30
Пределы абсолютной погрешности, %:  в диапазоне влажности 512 %  в диапазоне влажности 1230 %	 1,5  3,0
Время одного измерения, сек, не более	60
Потребляемый ток, мА, не более	40
Напряжение питания, В	2,5  0,5
Габаритные размеры, мм, не более	1507531
Масса, кг, не более	0,23

8.4.10. Измерения делаются с некоторой неточностью, которая определяется погрешностью. Существуют разные виды погрешностей, но наиболее объективной обычно считают абсолютную погрешность, которую рассчитывают по формуле:

D = W_i - W_О ,

где D  абсолютная погрешность, %; W_i – результат измерения влажности на влагомере, %; W_О  значение влажности аттестованного образца материала (эталона), %

Если измерения влажности проводят на нескольких участках (в нескольких точках) образца материала, то за результат измерений принимают среднее арифметическое значение W_ср, рассчитанное по формуле:

,

где W_i – показание влагомера в i-й точке, %; n  число измерений, n 5.

8.4.11. Действительное значение влажности W_д может отличаться от результата измерения на величину абсолютной погрешности, т. е. W_д находится в пределах w  ∆, где w  результат измерения. Значения абсолютной погрешности влагомера ВИМС-2 приведены в табл. 8.2. Эксплуатационная документация на влагомер предусматривает его периодическую поверку с целью оценки реальной абсолютной погрешности.