4.2. Методика исследования

4.2.1. Подготовка образцов

Берем исходную навеску песка массой m_н около 2 кг. Прибором ВИМС-2 определяем начальную влажность W_н этого песка. Воды m_в в этой навеске будет

m_в= m_н W_н , кг.

При добавлении воды m_в к этой навеске влажность песка W_i увеличивается:

.

Проводим расчет для получения влажностей навесок песка порядка 5, 7, 8, 10 и 12 % и, соответственно, добавлением воды к песку получаем необходимый для получения функциональной зависимости песок различной влажности. Фактическую влажность навесок песка далее определим приборным методом.

Образцы древесины одного вида различной влажности заранее готовятся выдержкой их в воде разное время.

4.3.2. Измерение влажности песка и древесины

Измеритель влажности ВИМС-2 предназначен для измерения влажности строительных материалов (песка, легких и тяжелых бетонов, кирпича силикатного и керамического) и древесины (пиломатериалов, деталей и изделий из химически необработанной древесины).

Влагомеры выпускаются с настройкой по усредненным характеристикам. Для повышения точности измерения рекомендуется индивидуальная градуировка.

Основные технические характеристики прибора ВИМС -2:

Диапазоны измерения влажности:

- древесины 5…30 %;

- песка строительного 1…12 %.

Пределы допускаемой погрешности измерения влажности:

- древесины 4,0 %;

- песка строительного 2,0 %.

Диэлектрическая проницаемость воды во много раз выше, чем у большинства материалов, способных поглощать воду. Поэтому диэлектрическая проницаемость материала дает достоверную информацию о его влажности.

Преобразование сигнала датчика в значение влажности производится по формуле:

W=A+AT+AT+AT,

где Т – значение сигнала датчика влажности;

А, А, А – коэффициенты преобразования (градуировочные коэффициенты).

Предельная глубина проникновения высокочастотного поля в материал составляет 30 мм, при этом наибольшее влияние на результат оказывают поверхностные слои материала. На точность измерений существенное влияние оказывают анизотропия материалов, качество поверхности и стабильность материалов по плотности.

Влагомер состоит из измерительного блока, имеющего на лицевой панели девяти клавишную клавиатуру и графический дисплей, в верхней торцевой части корпуса установлен разъем для подключения внешнего датчика, слева от него расположены элементы инфракрасного канала связи с компьютером для передачи и обработки информации. На обратной стороне измерительного блока расположены электроды встроенного ёмкостного преобразователя.

Объемный – планарный датчик предназначен для контроля влажности твердых и сыпучих материалов. Зондовый датчик используется для контроля влажности в глубинных слоях твердых, сыпучих и пластичных материалов.

Пункт главного меню «Установка нуля» позволяет установить начальные показания датчика влажности по воздуху. Для этого необходимо войти в данный пункт меня, нажав клавишу «F». Появится сообщение: «Установить 0?», если «Да» - нажать «↓».

Установку нуля датчика необходимо выполнять при каждом включении влагомера и периодически при работе (интервал 10…20 минут) с целью компенсации погрешностей. При выполнении данной процедуры чувствительный элемент датчика должен находиться на воздухе, на расстоянии не менее 20 см от каких-либо предметов. Для возврата в основное меню повторно нажать клавишу «F».

Пункт главного меню «Материал» служит для обозначения исследуемого материала. Для удобства пользователя материалы разбиты на несколько групп: Древесина, Бетон, Кирпич, Сыпучие и Новые материалы. Выбор одного из материалов (сосна, дуб, лиственница, «без имени 1…8» и т.д.) осуществляется клавишами «↑» и «↓», выбор группы материалов – клавишами «», «».

Для каждого материала имеются установленные в микропроцессоре индивидуальные градуировочные коэффициенты. Они находится в меню «Параметры», подменю «Калибровочные коэффициенты».

Для новых материалов «без имени 1…8» пользователи могут самостоятельно программировать имя материала и задать собственные градуировочные коэффициенты.

Пункт главного меню «Режимы» позволяет перейти к подменю выбора режимов измерения и режимов индикации результатов.

Пункт меню «Измерение» дает пользователю возможность выбрать режим измерения:

- непрерывный режим: влагомер непрерывно производит измерения и отображать их на дисплее;

- ручное сканирование: влагомер производит единичное измерение по нажатию клавиши «М» и выдаёт результата на индикатор, для следующего замера необходимо повторно нажать «М»; после выполнения заданного числа измерений (задаётся в меню «Параметры», подменю «Количество замеров») прибор выдаёт на табло среднее значение влажности.

Пункт меню «Индикация» дает пользователю возможность выбрать обычную форму, т.е. цифровое значение («Основной») или графическую форму индикации результата измерении влажности («Линейный»).

Пункт главного меню «Параметры» содержит следующее подменю:

«Датчики» служит для выбора вида рабочего датчика: планарный, объемный или зондовый.

Режим измерений влажности

Для перехода в режим измерений необходимо нажать клавишу «М». Если перед этим не был установлен нуль датчика, то влагомер предлагает это сделать. Для этого следует войти в пункт главного меню «Установка нуля» отдалить чувствительный элемент датчика от посторонних предметов на расстояние не менее 20 см и нажать клавишу «↓». После этого влагомер следует перевести в режим измерений и он готов к работе. В пункте главного меню «Режимы» имеется подменю «Измерение» и «Индикация».

Для выхода из режима измерения в режим меню следует нажать клавишу «F».

Проведение измерений

Убедиться в правильном выборе вида датчика влажности и вида материала, произвести установку нуля датчика. Нажатием клавиши «М» перевести влагомер в режим измерения влажности.

При работе с объемным датчиком необходимо загружать материал в датчик тремя слоями и трамбовать каждый слой с усилием около 1 кг до момента стабилизации показаний прибора, когда дальнейшее уплотнение не вызывает рост показаний более, чем на 0,1…0,2%. Загружаемый материал должен заполнить весь объем датчика.

При работе с влагомером установить датчик на контролируемый объект, обеспечив плотное прилегание к поверхности, и после установления показаний считать результат. Датчик следует прижимать с усилием около 1кг.

Для зондового датчика поместить его на требуемую глубину в сыпучий или пластичный материал; сверлом или буром сделать скважину диаметром 6^+0,1 мм необходимой глубины. Измерение можно выполнять при различных уровнях погружения зонда, но при этом следует иметь в виду, что для повышения точности измерений глубина погружения зонда должна быть не менее 60…65 мм и объем измеряемого материала должен быть не менее сферы радиусом 60 мм.

Для фиксации какого-либо результата в режиме непрерывного измерения необходимо нажать клавишу «М», при этом на дисплее на несколько секунд появится результат, номер измерения, вид датчика, время и дата, а также «0» снизу от W, после чего влагомер снова переходит в непрерывный режим.