Электрический метод
Чем больше влажность древесины, тем выше ее электропроводность и наоборот. Поэтому,’ зная сопротивление древесины, можно определить ее влажность. Имеется много основанных иа этом принципе при-‘ боров для быстрого определения влажности в пределах 6—30% с точностью до 1—2% у древесины, фанеры и бумаги без вырезания образцов. Опишем одни из таких приборов — влагомер фирмы Сименс.
Прибор весит около 6 кг и представляет* собой металлический ящик размерами 230X150X200 мм с верхней крышкой из пластмассы (фиг. 10). В ящике помещается индуктор 6 (фиг. 11) с рукояткой 9, при вращении ‘которой индуктор вырабатывает постоянный электри-‘ ческий ток напряжением 500 в.
Прибор измеряет-пять областей влажности, причем для измерения каждой области нужно включать при помощи штепселя 3 (фиг. 10) один из конденсаторов 1—5,
Постоянный ток от, индуктора пропускается через исследуемый образец 12 и через один из пяти конденсаторов, а затем в лампочку заряда 5, которая вспыхивает по окончании зарядки конденсатора.
Число оборотов рукоятки до зажигания лампочки отсчитывается счетчиком 7, который имеет поворотный диск со шкалой, разделенной ча 80 делений с ценой каждого деления 0,1. Зная число оборотов ру* коятки до зажигания лампочки, определяют влажность древесины в процентах по шкале 5 (см. фиг. 10) на внутренней стороне откидной крышки прибора (для каждой области измерения имеется особая шкала). Для немедленной остановки счетчика при вспышке лампочки заряда служит рычажок 10 (фиг. 11). ,
Для разрядки конденсатора н обратной установки счетчика поворачивают вправо рычажок 11% причем в это время штепсель должен оставаться в области измерения. Если штепсель вынуть из области измерения до обратной установки счетчика, то’ конденсатор останется
2* |
19
Фиг. 10. Общий вид
✓
влагомера Сименс.
^—испытуемый образец древесины; г—ножевые электроды’; J—штепсель; 4—ручка; 5—шкала
на внутренней стороне откидной крышки; б —счетчик; 7 — лампочка заряда.
1— 5— пять встроенных конденсаторов; в—индуктор; У—счетчик; Л—лампочка заряда; Р—руко-
ятка; 70-рычажок Для остановки счетчика; /7—рычажок для разрядки конденсатора; Х2—ис-
следуемый образец древесрны; /а-поверхностные электроды.
t « Липа, бук, смолистая сосна. • • *…………………………………………… 1,00 Вяз, ясень………………………………………………………………………………………………………………… 0,95 Сосна, дуб, орех, каштан………………………………………………………………………………………… 1,05… . Веймутова сосна, лиственница 1,10 Пихта, береза, клен. . . …………………………………………………………………………………………… 1,15… , |
неразряженным и последующее измерение с этой областью измерения даст неправильные результаты.
Электрод^ для измерения влажности бывают поверхностные, ножевые и игольчатые. Для соединения прибора с* электродами применяются изолированные резиной провода со штепсельными вилками на обоих kohl’w Прибором можно определять влажность материала в пределах
б—25%, причем до — влажности образца 13% с точностью ± 1% и при
влажности более 13% — с точностью ±2%. . „
*
Прибор тарирован на толщину испытуемого материала 10—100 мм и прн других толщинах вводится следующий поправочный коэфнциент:
при толщине материала……………………………………………………. -—10 мм у = 0,87
при фанере толщиной……………………………………………………………… до 2 мм у = 0,78
При пользовании влагомером Сименса следует учитывать породу древесины, вводя поправочный коэфициент 4». Значения $ следующие:
При измерении влажности прибором рукоятку 9 следует вращать со скоростью три оборота в секунду.
В древесине влага находится в полости клеток и в их оболочках, а * также входит в состав химических веществ, образующих клетки.
V Влага, заполняющая полость клеток, называется свободной’ или. капиллярной влагой. Влага, заключенная в оболочках клеток, называете^ имбибиционной или гигроскопической влагой. Влага, входящая н химический состав вещества клеток, называете^ химически связанной влагой.
Основную массу влаги в древесине составляет влага свободная и гигроскопическая, химически связанной влаги в древесине немного.
Прн высыхании древесины сначала испаряется свободная влага, а затем уже гигроскопическая. Свободная влага испаряется быстро, без ч изменения физико-механических качеств древесины — уменьшается лишь ее объемный вес. Испарение же гигроскопической влаги происходит медленно, замедляясь по мере понижения процента влажности древесины и сопровождается изменением ее физико-механических ка-‘ честв. То состояняе древесины, когда вся свободная влага испарилась, но древесина содержит максимально возможное количество гигроскопической. влаги, называется тонкой насыщения волокон. Влажность древесины в точке насыщения волокон различна у разных пород и колеблется в пределах от 23 до 30%. ~ .
Дальнейшее высыхание древесины (после точки насыщения волокон) сопровождается значительным изменением ее механических качеств. Та*с, с понижением влажности, на 1% временное сопротивление сжатию вдоль волокон повышается в среднем на 5%, статическому изгибу — на 4% и скалыванию — 3%. На фиг. 12 приведен график
изменения механических кзчеств древесины в зависимости от влажности. ,
Понижение влажности древесины после точки насыщения, волокон Вызывает уменьшение линейнцх размеров—усушку древесины. Усушка зависит от породы древесины• и, — кроме. Торо,; различна по разным. направлениям (фиг. 13).
По объемной усушке древесные породы можно разделить на следующие группы:
. 1) сильноусыхающие породы — дуб, клеи, граб, бук, ^іипа, береза,
ольха н другие — с объемной усушкой в пределах 5—11%;
2) средне усыхающие породы—сосна, осина, лиственница, самшит и другие—с объёмной усушкой — в пределах 3—^6%;
3) Малоусыхающие породы—ель, можжевельник, веймутова сосна и другие—с объемной усушкой в пределах 2—4%.
В среднем для наших пород усушка вдоль волокон составляет 0,1%, в радиальном направлении 3—5% и в тангентальном 6—10%. Различная величина усушки в тангентальном н радиальном направлениях вызывает коробление, а часто и растрескивание древесины прн высыхании ее и увлажнении. На фиг. 14 показано коробление древесины в результате усушкн, Вндио, что величина усушки, в тангентаЛь-
ном направлении /значительно больше, чем#в радиальном.
о , so юо
, Влажность дрвоесины W%