רוב מדדי הלחות עובדים על בסיס מדידת התנגדות חשמלית או קיבול. במדדי התנגדות, מה שבעצם קורה הוא שהם שולחים זרם דרך שני מחטים מתכתיות שנעיצו בחומר שצריך לבדוק. מים מוליכים חשמל יפה למדי, ולכן כשיש יותר לחות, ההתנגדות יורדת. מדענים חוקרים את הקשר בין תכולת המים ל מוליכות כבר עשורים, במיוחד בתחום דברים כמו מבני עץ ובטון. מדדי קיבול נוקטים גישה שונה לגמרי. הם בודקים עד כמה החומר מתנגד לשדה חשמלי, כלומר מודדים משהו שנקרא קבוע דיאלקטרי. כשמים מעורבים, המספר הזה עולה מכיוון שמולקולות H2O מתחילות להשפיע על השדה האלקטרומגנטי. סוגים אלו של מדי-קיטור טובים למקרים שבהם אסורים לנו לברר חורים או להשאיר סימנים מאחור, חשובו על משטחי גבס מסופים או רצפות עץ עטופות שדורשות בדיקה ללא גרימת נזק.
בעת עיסוק בהערכות מורכבות או עמוקות במיוחד, פונים לטכנולוגיות מתקדמות כמו תיאום שיקוף תחום הזמן (TDR) ושיטות זיהוי תת-אדומות (IR). גישת TDR פועלת על ידי שיגור פולסים אלקטרומגנטיים בתדר גבוה דרך החומר שנבדק, ובהערכת רמות הלחות בהתאם לזמן שחוזרים האותות. זה הופך את TDR למתאים במיוחד למדידת לחות בקרקעות וחומרים מרוכבים צפופים אחרים. לעומת זאת, חיישני IR בודקים מה קורה כאשר אורכי גל מסוימים מתנגשים עם מולקולות מים. הם נבלעים או משתקפים, מה שמאפשר לחיישנים האלה למדוד לחות במהירות ובלי מגע. בגלל זה חקלאים אוהבים אותם כל כך לניטור יבולים, וגם מפעלי מזון סומכים עליהם. לפי מחקר משנת שעברה שהשוות בין TDR למדדי קיבול רגילים, TDR הצליח להשיג דיוק של כ-פלוס מינוס 1.5 אחוז במדידות קרקע, מה שנחשב טוב יותר מחיישני IR, במיוחד בסביבות מעורבות או לא אחידות שבהן התנאים אינם פשוטים.
בחירת מדית הרטיבות הנכונה באמת תלויה בסוג החומר עם którym אנו מתעסקים. עבור חומרים מחוספסים, כמו עץ או בד, מדות התנגדות מסוג דק-מיספרה פועלות די טוב מכיוון שהן צריכות לחדור עמוק לחומר. כשמדובר בבטון, שמכיל את כל המינרלים ואולי חלקים מתקנים, חיישני קיבולית נוטים לתת תוצאות מדויקות יותר כיוון שהם לא מבלבלים בין אלמנטים מוליכים שמטעים את הקריאה. טכנולוגיית TDR בולטת ביישומים של אדמה כיוון שתוכן המלח לא משפיע הרבה על המדידות. ואז יש את הקרינה התת-אדומה, שעובדת מצוין לחומרים דקים כמו מוצרים נייריים או דגנים שבהם בדיקה של שכבת הפנים מספקת מידע מספיק על רמות הרטיבות.
מדדי הרטיבות החדשים מצוידים בטכנולוגיית סריקה בתדרים מרובים ותכונות קליבровка חכמות שמאפשרות לסנן הפרעות רקע, מה שעושה את המדידות אמינות יותר. קחו לדוגמה מערכות TDR, שלימים מתאימות את עצמן כשמשתנה הטמפרטורה בסביבתן, מה שמפחית טעויות בשדה בכ-30 אחוז, לפי מבחנים מעבדה שבוצעו על ידי UA ZON בשנת 2023. אנו רואים גם יותר מכשירים היברידיים בשוק שמשלבים שיטות מדידה של התנגדות וכושר קיבול יחד. למכשירים אלה 종דים לעתים קרובות מצבים מוגדרים מראש שנועדו במיוחד לsectors שונים כמו ענף העץ, אתרי בנייה וגם חוות. התוצאה היא דיוק משופר בצירוף תפעול פשוט יותר לאנשים שצריכים מדידות אמינות אך לא רוצים להשקיע שעות בכיול ציוד.
מדדי לחות לא תמיד נותנים את אותן קריאות מחוץ למעבדה כמו בתנאים מבוקרים. רובם נוטים להשתנות בטווח של כ-15 עד 20 אחוז בתנאי שטח אמיתיים. למה זה קורה? ובכן, יש כאן מספר גורמים. הדרך בה המודד נוגע בפני השטח היא מאוד חשובה, כמו גם צפיפות החומר והאם קיים חלודה או שאריות על פני השטח. בעיות אלו מוגדלות עוד יותר בחומרים שיש בהם הרבה חורים קטנים, כגון עץ או קירות לבנים ישנים. לאחר נזק מים, הלחות על פני השטח נוטה לגרום למדידות התנגדות לעלות בקירוב 20 אחוז, לפי מחקר מסוים שנבחן על סוגי מחטים שונים, מבודדים ולא מבודדים. כלומר, טכנאים צריכים להיות זהירים במיוחד בפירוש התוצאות שלהם באתר.
לחות סביבתית גבוהה (>60%) מגדילה הפרעות אלקטרומגנטיות, מה שפוגע ביציבות של מדידות ללא סonden. טמפרטורות מתחת ל-5° צלזיוס (41° פרנהייט) מאטות את תנועתיות היונים בחומרים, מה שמוביל לקריאות התנגדות נמוכות באופן מלאכותי. בנוסף, עיבוי על פני השטח שלא נלקח בחשבון יכול להעלות את ערכי הלחות המדווחים ב-12-18% בלוחות גבס ובבידוד, בהתאם למחקרים בתחום המטרולוגיה הסביבתית.
הערכה משנת 2023 של שישה מדי התנגדות הראתה דיוק של 98% בתנאי מעבדה, אך רק עקביות של 81% בסביבות חיצוניות משתנות. יישום פרוטוקול פשוט לפני בדיקה – ניקוי המשטחים והמתנה של המכשיר למשך חמש דקות – שיפר את הדיוק בשטח ב-14%, ומדגיש את חשיבות הטכניקה של המפעיל להשגת תוצאות אמינות.
סוגים שונים של עץ אכן מתנהגים שונה כשמדובר בספיגת לחות. לפי מבחנים מסוימים שנערכו על ידי NIST בשנת 2023, אורן סופג מים בקצב מהיר יותר ב-23 אחוז מאלון. בגלל ההבדלים האלה בין המינים, כל מי שרציני בנוגע למדידות מדויקות חייב כייל את הציוד שלו במיוחד לסוג העץ איתו הוא עובד. אחרת, המדידות עלולות להיות שגויות עד 4 אחוזים למעלה או למטה, שזה בהחלט לא אידיאלי. לרוב רבי המידה באיכות טובה קיימות הגדרות שכבר מתוכנתות לסוגי עץ פופולריים בימינו. היקרות מביניהן אפילו מאפשרות למשתמשים להגדיר כיולים מותאמים אישית לעצי rare או ייחודיים מאזורים שונים בעולם. ככלל אצבע, ברוב הפרויקטים מספיק שהרמות של לחות בעץ יהיו בתחום שבין 5 ל-15 אחוזים. אך בעת התקנת רצפות, נגרים חייבים להיות זהירים בהרבה, ולכוון טווח צר יותר של כ-6 עד 8 אחוזים, כדי למנוע בעיות בעתיד.
שיטות עבודה מומלצות כוללות:
בעת הבשלה של בטון, קיים לרוב פער משמעותי בין מה שקורה על השטח לבין המצב בחלקים העמוקים יותר של החומר, כ-35 ועד אפילו 50 אחוז הבדל, בהתאם למבחנים האחרונים של אגודת צמנט פורטלנד משנת 2024. מדחי TDR ללא סיכות יכולים לחדור בערך עד ארבעה אינץ' לתוך הבטון ולבדוק עד כמה הוא רטוב באמת מתחת לפני השטח, בעוד שמכשירי קיבוליות מתאימים יותר לזיהוי בעיות של תתיזה ממש על פני השטח. מרבית הקבלנים המנוסים מכירים זאת, ולכן נוטים להשתמש בשתי השיטות יחדיו, שכן הסתמכות רק על אחת מהשיטות עשויה לגרום להם לפספס עד 18 אחוז מהריכוז האמיתי של הרטיבות בעת הערכת לוחות בשטח.
בעוד בודקים חומרים של פליטות יבשים למציאת בעיות, על הבודקים לשמור על שיווי משקל בין קבלת קריאות מדויקות לבין שמירה על שלמות המשטחים. מדדים ללא מחטים שעבדים בתדר 2.4 ג'יגה-הרץ הם די מרשים, עם דיוק של כ-98% בזיהוי לחות נסתרת מבלי לקרוע את הכיסוי הנייר. המצב נהיה מורכב יותר עם קירות עשוים ממספר שכבות. כאן נוח להשתמש במדידים צילינדריים, במיוחד כאלו עם מחטים שניתן להאריך מה½ אינץ' עד 1.5 אינץ' לתוך הקיר כדי לחשוף לחות המסתתרת באיזורים הקשים האלה. לפי דוחות תעשייתיים, שילוב טכנולוגיית בלוטוס בתוך הכלים האלה מקטין טעויות תיעוד בכ-שליש במהלך trabajos בדיקות גדולות. עדיין חשוב לציין, שאם יש הפרש טמפרטורה של יותר מ-10 מעלות פרנהייט לאורך פני השטח של הקיר, רוב הטכנאים יצטרכו להתאים ידנית את הכיול שלהם בכל מקרה.
מדידות במחירון נמוך, בשיעור של 30 עד 100 דולר, מבצעות את התפקיד באופן סביר אך אינן מסוגלות להתמודד עם כל מה שדורש דיוק גבוה בכיול. בקצה השני של הספקטרום, כלים מקצועיים שעולים 200 דולר או יותר מגיעים עם איכות בנייה גבוהה ויכולים להגיע לדיוק של כ-1%, מה שחשוב מאוד בסביבות תעשייתיות רציניות. דוח ניתוח החומרים משנת 2023 מצא גם ממצא מעניין: כמעט שבעה מתוך עשרה קבלנים נוטים להעדיף אפשרויות ממוצעות בטווח מחירים של 120 עד 180 דולר. הכלים באמצע הטווח מציעים פשרה טובה בין דיוק מספיק, עמידות בפני תנאי עבודה קשים, ומחיר שמתאים לתקציב. תכונות כמו סיכות ניתנות להתאמה, סקאלות מיוחדות לסוגי עץ שונים, ובקרת לחות בטון מובנית הופכות את הכלים הללו ליותר גמישים. בכל זאת, חשוב לזכור שהאופציות הנוספות האלה עשויות לא להיות חשובות במיוחד אם הן לא תואמות את הצרכים היומיומיים בפועל באתר העבודה.
דור החדש של מדדי לחות מצוייד בטכנולוגיית Bluetooth ומחובר לענן למטרות דיווח. כלומר, אנשי מקצוע יכולים למפות רמות לחות תוך כדי תנועה ולתעד אוטומטית את כל המידע מבלי להזיז אצבע. לפי סקר עדכני משנת 2024, כ-92% מאלו העובדים בהיגיינה תעשייתית דיווחו על חיסכון משמעותי בזמן כאשר עברו מרשומות נייר קלאסיות למערכות דיגיטליות. רוב המכשירים המודרניים מייצאים נתונים בתבנית CSV, מה שמתאימה יפה לתוכנות תקן לבדיקות בניין. אך עצרו רגע – אנשים העוסקים במידע תשתיתי מסווג חייבים לבדוק האם המערכת שלהם עומדת בדרישות הצפנת מידע לפני שהכל מחובר לאינטרנט או למקום ציבורי.
שמירת ציוד בכיול באמצעות תקנים עקביים עם NIST מצמצמת את סטיית המדידה בכ-80%, כפי שנמצא בסקר השמירה בשטח האחרון משנת 2024. רוב המקצוענים כיום משתמשים במגוון שיטות בעת בדיקת חומרים. הם יסרוקו תחילה אזורי עבודה גדולים בעזרת מדדי הקפיץ הנוחים, ואז ימשיכו עם מחטים מסורתיות כדי לקבל קריאות מדויקות בעומקים מסוימים. לצורך תוצאות מיטביות, יש לוודא שכל הסנסורים מאוחסנים כראוי בתוך מיכלים בעלי בקרת טמפרטורה. כמו כן, לא לשכוח להחליף כל מחטים בעלי סימני שחיקה שמעל חצי מילימטר, שכן זה משפיע במידה רבה על התוצאות.
מדדי רטיבות משתמשים בעיקר בטכנולוגיות כגון התנגדות, קיבול, תחום זמני של החזרה (TDR) ושיטות תת-אדומות למדידת רמות הרטיבות בחומרים.
מדדי לחות של התנגדות מודדים את ההתנגדות החשמלית דרך אלקטרודות, ומזהים לחות תת-פני שטח, בעוד שמדדי קיבוליות מעריכים את הקבוע הדיאלקטרי של חומרים, מה שמועיל לבדיקות לא מזיקות על פני שטח גמורים.
מדדי סוג מסמר מתאימים בצורה הטובה ביותר לגילוי לחות תת-פניונית בחומרים כמו עץ גזום או בטון, בעוד שמדדים ללא מסמר מתאימים להערכות משטחיות לא מזיקות על חומרים כמו רצפות עץ קשה או קיר גבס.
גורמים סביבתיים כגון רמת לחות גבוהה, טמפרטורות נמוכות ותנאי שטח יכולים להשפיע על קריאות של מדדי לחות, ולהשפיע על דיוקם בתנאי שטח בהשוואה לתנאים מעבדתיים.
הבטיחו קריאות מדויקות על ידי כיול מדדי רטיבות במיוחד עבור החומר, הסירו הפרעות סביבתיות והשתמשו בטכנולוגיה המתאימה לסוג החומר שנבדק.