Lielākā daļa mitruma mērītāju darbojas, pamatojoties uz elektriskās pretestības vai kapacitātes mērījumiem. Ar pretestības mērītājiem būtībā notiek tā, ka tie caur diviem metāla zondēm, kas iedurti materiālā, kurš jāpārbauda, nosūta strāvu. Ūdens diezgan labi vada elektrību, tāpēc, ja ir vairāk mitruma, pretestība samazinās. Šo attiecību starp ūdens saturu un vadītspēju zinātnieki pēta jau desmitgades, īpaši izpētot tādas lietas kā koka un betona konstrukcijas. Kapacitātes tipa mērītāji izmanto pilnīgi citu pieeju. Tie analizē, cik daudz materiāls pretojas elektriskajam laukam, būtībā mērot kaut ko, ko sauc par dielektrisko konstanti. Kad materiālā tiek piejaukts ūdens, šis skaitlis palielinās, jo H2O molekulas sāk traucēt elektromagnētiskajam laukam. Šāda veida mērītāji ir lieliski situācijām, kad nevaram atļauties urbšanu vai atstāt pēdas, piemēram, pabeigtās sausās sienas virsmas vai dēļu grīdas, kuras nepieciešams pārbaudīt, nenodarot bojājumus.
Kad darīts ar ļoti sarežģītiem vai dziļiem novērtējumiem, cilvēki vēršas pie diezgan sarežģītas tehnoloģijas, piemēram, laika domēna reflektometrijas (TDR) un infrasarkanās (IR) detekcijas metodēm. TDR metode darbojas, izmantojot augstfrekvences elektromagnētiskos impulsus, kurus nosūta caur testējamo materiālu, un pēc tam nosaka mitruma līmeni, balstoties uz to, cik ilgi signāli atgriežas. Tas padara TDR īpaši efektīvu mitruma mērīšanai augsnēs un citos blīvos saliktos materiālos. Savukārt IR sensori analizē to, kas notiek, kad noteiktas viļņu garums mijiedarbojas ar ūdens molekulām. Tie tiek vai nu absorbēti, vai atspoguļoti, kas ļauj šiem sensoriem mērīt mitrumu ātri un bezkontaktiski. Tāpēc lauksaimnieki tos tik ļoti iecienījuši augu monitorēšanai, un pārtikas pārstrādātāji uz tiem arī paļaujas. Saskaņā ar pērn publicētu pētījumu, kurā tika salīdzināta TDR ar parastajiem kapacitatīvajiem mērītājiem, TDR faktiski sasniedza aptuveni plus mīnus 1,5 procentu precizitāti augsnes mērījumos, kas ir labāks rezultāts nekā IR sensoriem, jo īpaši maisītos vai nevienmērīgos apstākļos, kad apstākļi nav tik vienkārši.
Pareiza mitruma mērītāja izvēle galvenokārt ir atkarīga no tā, ar kādu materiālu mēs darbojamies. Porainiem materiāliem, piemēram, koksnei vai audumam, labi darbojas adatu tipa pretestības mērītāji, jo tiem nepieciešams dziļi iekļūt materiālā. Bet betonam, kurā ir daudz minerālu un var būt metāla elementi, precīzākus rezultātus parasti dod kapacitīvie sensori, jo tie netiek traucēti no vadošajiem elementiem, kas var izkropļot rādījumus. TDR tehnoloģija izceļas augsnes mērījumiem, jo sāls saturs neievērojami ietekmē mērījumu rezultātus. Un tad pastāv infrasarkanā tehnoloģija, kas lieliski darbojas tieviem materiāliem, piemēram, papīra izstrādājumiem vai graudiem, kur virsmas slāņa pārbaude sniedz pietiekamu informāciju par mitruma līmeni.
Jaunākie mitruma mērītāji ir aprīkoti ar daudzfrekvences skenēšanas tehnoloģiju un gudrās kalibrēšanas funkcijām, kas palīdz nofiltrēt fona traucējumus, vienlaikus padarot nolasījumus uzticamākus. Ņemot, piemēram, TDR sistēmas, šodien tās pašregulējas, kad mainās apkārtējā temperatūra, kas, saskaņā ar 2023. gadā veiktajiem UA ZON laboratorijas testiem, samazina kļūdas laukos aptuveni par trīsdesmit procentiem. Mēs arvien biežāk sastopam hibrīda ierīces, kas tirgū apvieno pretestības un kapacitātes sensoru metodes. Šīm ierīcēm bieži ir iepriekš iestatīti režīmi, kas speciāli izstrādāti dažādām nozarēm, piemēram, koksnes apstrādei, būvlaukumiem vai fermām. Rezultātā tiek panākta labāka precizitāte, kombinēta ar vienkāršāku lietošanu tiem cilvēkiem, kuriem nepieciešami uzticami mērījumi, bet kuri negrib pavadīt stundas, kalibrējot aprīkojumu.
Mitruma mērītāji ārpus laboratorijas nereti rāda atšķirīgus rezultātus salīdzinājumā ar kontrolētām vides apstākļos iegūtajiem. Lielākā daļa no tiem tendēcē svārstīties aptuveni par 15 līdz 20 procentiem, kad tiek izmantoti reālos lauka apstākļos. Kāpēc tā notiek? Tam ir vairāki faktori. Liela nozīme ir tam, kā mērītājs saskaras ar virsmu, materiāla blīvumam un tam, vai klāt ir netīrumi vai piemaisījumi. Šie jautājumi kļūst vēl acīmredzamāki materiāliem ar lielu skaitu sīku poru, piemēram, koksnei vai vecām ķieģeļu sienām. Pēc ūdens bojājuma virsmas mitrums parasti liek pretestības bāzes mērījumiem palielināties aptuveni par 20 procentiem, kā norāda daži pētījumi, kas analizēja dažādus nagu probu tipus – gan izolētus, gan neizolētus. Tas nozīmē, ka speciālistiem vietnē ir īpaši rūpīgi jāinterpretē iegūtie rezultāti.
Augsts apkārtējās vides mitrums (>60%) palielina elektromagnētisko traucējumu ietekmi, samazinot bezkontakta mērītāju uzticamību. Temperatūras zem 5°C (41°F) palēnina jonu kustību materiālos, kas rada mākslīgi zemus pretestības rādījumus. Turklāt pētījumi par vidi mērīšanā liecina, ka neņemta vērā virsmas kondensācija var paaugstināt norādītos mitruma rādījumus par 12–18% ģipškartona plātnēs un izolācijā.
2023. gada novērtējums par sešiem pretestības mērītājiem parādīja 98% precizitāti laboratoriskos apstākļos, bet tikai 81% konsekvenci mainīgos āra apstākļos. Vienkāršas pirmsmērījumu procedūras ieviešana – virsmu notīrīšana un mērierīču aklimatizācija piecas minūtes – uzlaboja precizitāti lauka apstākļos par 14%, uzsvēlot operatora tehnoloģijas nozīmi uzticamu rezultātu sasniegšanā.
Dažādi koka veidi patiešām uzņem mitrumu atšķirīgi. Saskaņā ar 2023. gadā veiktiem NIST testiem, priede uzņem ūdeni aptuveni par 23 procentiem ātrāk nekā ozols. Šo sugu starpību dēļ ikvienam, kurš nopietni vēlas iegūt precīzus mērījumus, ir jākalibrē aprīkojums tieši tāda koka veida vajadzībām, ar kuru tiek strādāts. Pretējā gadījumā mērījumi var atšķirties līdz ±4%, kas noteikti nav ideāli. Lielākā daļa kvalitatīvu mitruma mērītāju šodienas apstākļos jau nāk ar iepriekš programmētām iestatījumu iespējām populāriem koka veidiem. Dārgākie modeļi pat ļauj lietotājiem izveidot pielāgotas kalibrācijas tiem retākajiem vai neparastajiem kokiem no visas pasaules. Par pamata principu lielākā daļa projektu var realizēt ar koka mitruma līmeni kaut kur starp 5 un 15%. Tomēr, uzstādot grīdas, meistariem jābūt daudz uzmanīgākiem, mērķojot uz šaurāku robežu apmēram 6–8%, lai nākotnē izvairītos no problēmām.
Labākās prakses ietver:
Kad betons cietē, parasti ir diezgan liels atšķirības līmenis starp to, kas notiek virsmā, salīdzinot ar materiāla iekšpusi — saskaņā ar neseniem 2024. gada Portland Cement Association testiem, atšķirība var būt aptuveni 35 līdz pat 50 procentiem. Bezadatu TDR mērītāji faktiski spēj iekļūt aptuveni četrus collu dziļi betonā, lai pārbaudītu, cik mitrs tas patiesībā ir zemāk, savukārt kapacitīvās ierīces darbojas labāk, analizējot potenciālas kondensācijas problēmas tieši virsmas līmenī. Vairums pieredzējušo uzņēmēju to zina, tāpēc viņi parasti izmanto abas metodes vienlaikus, jo tikai vienas metodes izmantošana var novest pie tā, ka tie lauka apstākļos novērtējot plātnes palaiž garām līdz pat 18 procentiem no faktiskā mitruma satura.
Pārbaudot gipškartonu problēmām, inspektoriem jāiztur līnija starp precīzu nolasījumu iegūšanu un virsmas saglabāšanu. Jaunākie bezadatu mērītāji, kas darbojas 2,4 GHz frekvencē, ir diezgan iespaidīgi, nodrošinot aptuveni 98% precizitāti, atklājot slēpto mitrumu, nebojājot papīra pārklājumu. Ar vairāku kārtu sienām situācija kļūst sarežģītāka. Šeit noder kombinētie mērītāji, īpaši tie ar zondēm, kas var ienirt no pus collas līdz pat 1,5 collām dziļi sienās, lai noteiktu mitrumu šajos grūti pieejamos punktos. Saskaņā ar nozares ziņojumiem, šo rīku iebūvētais Bluetooth lielos pārbaudes darbos samazina dokumentācijas kļūdas aptuveni par trešdaļu. Tomēr jāatzīmē, ka, ja temperatūras starpība uz sienas virsmas pārsniedz desmit grādus Fārenheita skalā, lielākajai daļai tehniskajiem speciālistiem tomēr būs nepieciešama manuāla kalibrācija.
Budžeta mērītāji, kuru cena ir no 30 līdz 100 ASV dolāriem, darbu paveic pietiekami labi, taču nevar veikt neko sarežģītu kalibrācijas jomā. Otrā galā spektra profesionālas klases rīki, kuru cena sasniedz 200 ASV dolārus vai vairāk, piedāvā izturīgu būvējumu un var nodrošināt aptuveni 1% precizitāti, kas nopietnās rūpnieciskās vidēs ir ļoti svarīgi. 2023. gada Materiālu analīzes ziņojums pat atklāja kaut ko interesantu: gandrīz septiņi no desmit uzņēmējiem dod priekšroku vidējās cenās esošajiem variantiem, kuru cena svārstās no 120 līdz 180 ASV dolāriem. Šie vidējās klases instrumenti veido labu kompromisu — tie ir pietiekami precīzi, pietiekami izturīgi, lai izturētu smagus būvlaukumus, un nav pārāk dārgi. Funkcijas, piemēram, regulējamas adatas, speciālas skalas dažādiem koka veidiem un iebūvētas betona mitruma pārbaudes, noteikti padara šos rīkus universālākus. Tomēr jāatceras, ka visas šīs papildu funkcijas var nebūt tik svarīgas, ja tās neatbilst reālajām ikdienas vajadzībām uz būvlaukuma.
Jaunās paaudzes mitruma mērītāji ir aprīkoti ar Bluetooth un savienojas ar mākonī, lai veiktu ziņošanu. Tas nozīmē, ka speciālisti var attēlot mitruma līmeņus kustības laikā un automātiski dokumentēt visu, neuzlicot ne pirkstu. Saskaņā ar nesen veiktu aptauju 2024. gadā aptuveni 92% no tiem, kas strādā rūpnieciskajā higiēnā, ziņoja, ka ietaupa vērtamu laiku, pārejot no vecmodīgiem papīra žurnāliem uz digitālajiem sistēmām. Lielākā daļa mūsdienu ierīču eksportē datus CSV formātā, kas diezgan labi darbojas ar standarta ēku inspekcijas programmatūru. Tomēr uzmanību jāpievērš konfidenciālas infrastruktūras informācijas apstrādātājiem — pirms šīs ierīces tiek izmantotas publiski pieejamā tīklā, jāpārbauda, vai sistēma atbilst šifrēšanas standartiem.
Aprīkojuma kalibrēšana ar NIST izsekotiem standartiem samazina mērījumu novirzes aptuveni par 80%, kā atklāja jaunākais 2024. gada lauka uzturēšanas pētījums. Šodien lielākā daļa speciālistu materiālu pārbaudē izmanto dažādas metodes. Vispirms tie skenē lielas teritorijas ar ērtajiem bezadatu mērītājiem, pēc tam izmanto tradicionālos adatu tipa sensorus, lai iegūtu precīzus rādījumus noteiktos dziļumos. Lai sasniegtu labākos rezultātus, visi sensori jāuzglabā pareizi temperatūras kontroles traukos. Un neaizmirstiet nomainīt kontaktu adatas, kuru nodilums pārsniedz aptuveni pusi milimetra, jo tas diezgan būtiski ietekmē mērījumu rezultātus.
Mitruma mērītāji galvenokārt izmanto tehnoloģijas, piemēram, pretestību, kapacitāti, laika domēna reflektometriju (TDR) un infrasarkano staru metodes, lai noteiktu mitruma līmeni materiālos.
Pretestspējas mitruma mērītāji mēra elektrisko pretestību caur probām, noteikot mitrumu zem virsmas, savukarš kapacitātes mērītāji novērtē materiālu dielektrisko konstanti, kas noderīgs beziznīcinošai pārbaudei uz pabeigtām virsmām.
Ierīces ar nagliņām ir vispiemērotākās, lai noteiktu mitrumu zem virsmas tādos materiālos kā koks vai betons, savukarš beznaglu mērītāji ir piemēroti beziznīcinošām virsmas pārbaudēm tādos materiālos kā masīvkoka grīdas vai reģipsis.
Vides faktori, piemēram, augsts mitrums, zemas temperatūras un virsmas stāvoklis, var ietekmēt mitruma mērītāju rādījumus, samazinot to precizitāti ārējos apstākļos salīdzinājumā ar laboratorijas apstākļiem.
Nodrošiniet precīzus mērījumus, kalibrējot mitruma mērītājus konkrētai materiāla veidai, novēršot vides traucējumus un izmantojot atbilstošu tehnoloģiju novērtējamajam materiāla tipam.
Mēs piedāvājam pilnu produktu dizaina risinājumu kompleksu. Avotfabrikas mērīšanas rīku zīme no 2011. Vai nepieciešama palīdzība? Sazinieties ar mūsu draudzīgo komandu jau šodien.
2. stāvs, Kangtian ēka, Fountāna zinātnes parks, Pingan iela, Pinghu novads, Longgang rajons, Šēnžens, Ķīna 518111
Autortiesības © 2025 Šēnženas FLUS Tehnoloģiju Kompānijas Ltd. Privātuma politika
EN
