УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к измерительной технике, а именно к устройствам, в которых используется кондуктометрический метод определения влажности древесины.
Для измерения влажности древесины используют способы: прямой и косвенный. Первый - сушильно-весовой является наиболее точным, но трудоемким и применяется, в основном, в научных исследованиях. Второй - косвенный, основанный на измерении какого-либо физического параметра, зависимого от влажности древесины.
В деревообработке наиболее широко применяется способ, основанный на зависимости электропроводности материала от влажности. Его преимуществом является быстрота и непрерывность определения влажности материала при сушке и других технологических операциях, что создает возможность автоматизации этих процессов.
Известно устройство, реализующее второй способ, в котором используют двухпроводную систему датчиков с устройством обработки информационных сигналов от них (электровлагомер). Иглы кондуктометрического влагомера - это проводники, по которым проходит электрический ток, а древесина, расположенная между ними, - это параллельно соединенные резисторы. Используется принцип измерения постоянного тока потребления измерительного автогенератора, который корреляционно зависит от измеряемой влажности и температуры древесины [1].
Недостатками влагомеров основанных на кондуктометрическом способе измерения влажности древесины является наличие несистематических погрешностей измерений, обусловленных конструкцией игл, способом их установки в пиломатериал, коррозией самих игл и мест крепления сигнальных проводов. Также на результаты замеров оказывают влияние свойства использованной схемы измерений и качества отдельных ее элементов, состояние исследуемого образца древесины (плотность, температура, неравномерность распределения влаги и т.п.).
Часть приведенных общих недостатков электровлагомеров учтена в устройстве [2], где реализуется принцип послойного измерения влажности по сечению материала за счет применения игл - электродов, выполненных в виде стержня, на котором расположены несколько изолированных друг от друга и от стержня кольцевых контактов, причем соответствующие кольцевые контакты электродов подключены к измерительному блоку парами, соответствующими измеряемым слоям доски.
Основными недостатками этого электровлагомера являются сложность конструкции электродов, трудность их изготовления, смещение и деформация колец-изоляторов при заделки электродов в древесину, особенно с большой плотностью.
Более близким по техническому решению к заявленному устройству является влагомер для измерения влажности древесины [3], который содержит датчик с тремя игольчатыми электродами (ИЭ) и измерительный блок с индикацией. Игольчатые электроды расположены на ломаной линии в виде прямого угла с образованием пар: одна - для установки ИЭ вдоль волокон древесины, другая - поперек. Между ИЭ и измерительным блоком установлен переключатель пар ИЭ.
Наличие двух пар электродов в каждой из четырех точек замеров, учет температуры окружающего воздуха повышает достоверность измерений.
Недостатками этого влагомера являются отсутствие изоляторов по длине электродов, что приводит к измерению наибольшей, а не требуемой средней влажности по сечению материала. Также температура измеряемой древесины может существенно отличаться от температуры агента сушки, которая в этом устройстве задается вручную на измерительном блоке, что приводит к погрешностям замеров.
Задача полезной модели в повышении достоверности определения влажности пиломатериалов в штабеле для контроля и управления процессом сушки.
Технический результат заключается в непрерывном и достоверном измерении влажности в центре пиломатериалов по объему штабеля в процессе сушки.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения влажности пиломатериалов, содержащем электровлагомер и пару электродов, новым является то, что оно содержит датчик для измерения температуры древесины, программируемый-логический контроллер и информационную панель, электроды выполнены изолированными, причем датчик и электроды установлены в центре контрольных досок по высоте и ширине.
На фиг.1 приведена принципиальная схема устройства для измерения влажности пиломатериалов.
Устройство включает, закрепленные на контрольных досках 1, датчик для измерения температуры древесины 2 и пару изолированных электродов 3, соединенных с электровлагомером 4, программируемый-логический контроллер 5, например, ПЛК100, и информационную панель 6. Пара электродов 3 и датчик для измерения температуры древесины 2 установлены в центре контрольных досок 1 как по толщине А, так и по ширине В (фиг.1).
Устройство для измерения влажности пиломатериалов работает следующим образом. Электровлагомер 4 измеряет величину электрического сопротивления тока, проходящего между неизолированными концами электродов 3, и выдает цифровой сигнал на программируемый-логический контроллер 5, в котором с учетом фактической температуры древесины рассчитывается влажность в центре контрольных досок 1, выводимая на информационную панель 6.
За счет непрерывного и достоверного контроля влажности древесины сокращается продолжительность и повышается качество сушки пиломатериалов.
Источники информации:
1. Серговский, П.С. Гидротермическая обработка и консервирование древесины [Текст] / П.С.Серговский - М.: Лесная пром-сть, 1987. - 350 с.
2. RU 2258920 C1, МПК G01N 27/02, опубл. 20.05.2005//Савенко В.Г., Савенко А.В., Петрухин Ю.П. Влагомер для измерения влажности древесины.
3. RU 2180746 C1, МПК G01N 27/04, опубл. 20.03.2002 //Урванов Г.Р., Брусин Н.А., Ладейщиков Н.В. Влагомер для измерения влажности древесины.