Діелькометричні (надвисокочастотні) вологоміри

Методи вимірювання вологості матеріалів у потоці або на конвеєрі повинні характеризуватися швидкодією, безконтактнiстю та іншими властивостями, які не властиві одноразовим та вибірковим вимірюванням.

До таких перспективних, із цієї точки зору, підходять ємнісні, надвисокочастотні (НВЧ) та Iч-методи.

Від кількості води у зразку залежить або згасання пpихідної хвилі, або фаза НВЧ. Від кількості зв’язаної води залежить час дипольної релаксації. Тому апаратура НВЧ повинна мати можливість вимірювати величину діелектричної проникності в такому діапазоні частот, де ці величини мають великі значення. Методи НВЧ діляться на такі, що засновані на відбиванні радіохвиль (pезонатоpнi) i на пропусканні їх. Максимум діелектричних утрат для вільної води буває на частоті 20 Ггц. Однак, якщо треба проводити вимірювання в зразках великої товщини з необхідністю глибокого проникнення радіохвиль у речовину, то використовують більш низькі частоти, аж до 1 Ггц. Pезонатоpнi методи більш ефективні для зразків, які мають форму плівки. Діелектричні втрати легше визначити методом, заснованим на відбитті радіохвиль. Але ці методи взагалі важче застосовувати для об'ємно протяжних матеріалів.

Швидкість розповсюдження хвилі НВЧ краще всього визначати шляхом вимірювання фазових зсувів. Метод вимірювання фази НВЧ має ряд переваг перед методом вимірювання згасання, оскільки він менше піддається збурюючим факторам. Існує думка, що на нього менше впливає вміст додаткових хімічних речовин, що містяться в матеріалі, і, зокрема, солей.

Ринок вологомірів, заснованих на застосуванні НВЧ, найкраще репрезентує фірма WAGNER (рис. 1.8), яка випускає цілий ряд приладів, здебільшого для вимірювання вологості деревини в меблевій промисловості. Це і малогабаритний сканер L609, кишеньковий вологомір L606 (так званий “Інспектор” L610), штабельний вимірювач вологості L712, вологоміри для виробників та монтажників меблів: ММС 210 і 220.

Серед інших приладів можна назвати вимірювач вологості деревини S200, універсальний вимірювач вологості будматеріалів МГ4 (МГ-4Б), вимірювачі вологості нафтопродуктів ИВН-93 і ИВН-95, вимірювач вологості деревини МГ4Д, вимірювач відносної вологості в газоподібних і сипучих середовищах ИВЦ-01, вимірювач вологості пиломатеріалів ИВПМ-02. В більшості цих приладів використано мікропроцесор для оперативного одержання даних про вологість речовин. Фірма “Мікрорадар”, яка ввібрала розробки Білоруського державного аграрного технічного університету, зараз пропонує цілий комплекс приладів від портативних переносних приладів для вимірювання вологості деревини в лісопильній і меблевій промисловості та стаціонарних пристроїв для визначення вологості різних матеріалів у потоковому виробництві. Фірма пропонує переносні мікрохвильові вологоміри деревини СОМРАСТ, LG6NG, ИВПМ-02, SН-0453, ИВД-1, потоковий вологомір МІКРОРАДАР-113, призначений для вимірювання вологості зерна безпосередньо в самотіках.

У мережі Інтернеті з’явилась інформація про макет, що має назву “Радіолокатор для визначення вологості ґрунту” (рис. 1.9). Він суміщує в спільному корпусі вимірювач і датчик. Передавач вологоміра працює на частотах: 200, 400, 600, 800 і 1000 Мгц. Вимірювання виконуються з поверхні ґрунту за допомогою двох невеликих (7,5 см) торчаків-антен.

Недоліком такого типу приладів є те, що ними можна визначити вологість лише у верхньому шарі ґрунту на глибину до 10 см. Такий же недолік мають і аерокосмічні прилади.