Večina vlažnostnih merilnikov deluje na podlagi meritve električne upornosti ali kapacitivnosti. Pri uporovnih merilnikih pošljejo tok skozi dva kovinska sonda, ki se zabodeta v material, ki ga je treba preveriti. Voda dobro prevaja elektriko, zato se upornost zmanjša, kadar je vlage več. To razmerje med vsebnostjo vode in prevodnostjo raziskujejo že desetletja, zlasti pri materialih, kot sta les in beton. Merilniki kapacitivnega tipa uporabljajo popolnoma drugačen pristop. Preučujejo, kako močno material upira električnemu polju, kar pomeni, da merijo dielektrično konstanto. Ko se v material doda voda, se ta vrednost poveča, ker molekule H2O motijo elektromagnetno polje. Takšni merilniki so odlični za situacije, ko ne moremo privoščiti vrtin ali sledi poškodb, na primer pri gotovih stenah iz mavčnih plošč ali parketih, ki jih je potrebno testirati brez povzročanja škode.
Ko gre za res zapletene ali podrobne ocene, ljudje uporabljajo napredno tehnologijo, kot sta reflektometrija v časovni domeni (TDR) in metode infrardečega (IR) zaznavanja. Pri metodi TDR se visokofrekvenčni elektromagnetni impulzi pošiljajo skozi testirani material, nato pa se vlažnost določi glede na čas, ki ga signali potrebujejo, da se vrnejo. Zato je TDR posebej primeren za merjenje vlažnosti v tleh in drugih gostih sestavljenih materialih. IR senzorji pa opazujejo, kaj se dogaja, ko določene valovne dolžine interagirajo z molekulami vode. Te se bodisi absorbirajo bodisi odbijajo, kar omogoča tem senzorjem, da hitro izmerijo vlažnost brez stika. Zato jih kmetje tako radi uporabljajo za spremljanje rastlin, prav tako pa se na njih zanašajo tudi predelovalci hrane. Glede na raziskavo iz prejšnjega leta, ki je primerjala TDR in običajne kapacitivne metre, je TDR dosegel točnost okoli plus ali minus 1,5 odstotka pri meritvah v tleh, kar je bolje od IR senzorjev, še posebej v mešanih ali neenakomernih okoljih, kjer razmere niso enostavne.
Izbira pravega vlažnostnega merilnika je odvisna predvsem od tega, s kakšnim materialom imamo opravka. Pri poroznih materialih, kot sta les ali tkanina, dobro delujejo iglični upornostni merilniki, saj potrebujejo globlji dostop do materiala. Pri betonu, ki vsebuje različne minerale in lahko vključuje kovinske delce, pa kapacitivni senzorji ponujajo natančnejše rezultate, ker jih prevodni elementi ne motijo in ne zavajajo meritve. TDR tehnologija se izstopa pri uporabi v tleh, saj vsebnost soli ne vpliva bistveno na točnost meritev. Nato pa obstaja še infrardeča tehnologija, ki odlično deluje pri tankih materialih, kot so papirnati izdelki ali žita, kjer že preverjanje zgornjega sloja omogoča dovolj točno oceno vlažnosti.
Najnovejši vlažnostni merilniki so opremljeni s tehnologijo skeniranja na več frekvencah in pametnimi kalibracijskimi funkcijami, ki pomagajo izločiti ozadnje motnje ter naredijo meritve bolj zanesljive. Vzemimo za primer TDR sisteme, ki se danes samodejno prilagajajo ob spremembah temperature okolice, kar zmanjša napake pri meritvah v terenu za približno trideset odstotkov, kar kažejo nekatere laboratorijske preizkuse iz UA ZON leta 2023. Na trgu vidimo tudi vse več hibridnih naprav, ki združujejo metode detekcije upornosti in kapacitivnosti. Te naprave pogosto imajo vnaprej nastavljene načine, posebej zasnovane za različne industrije, kot so obrtništvo z lesom, gradbena mesta ali kmetije. Rezultat je višja natančnost v kombinaciji z enostavnejšim upravljanjem za uporabnike, ki potrebujejo zanesljive meritve, a ne želijo porabiti ur za kalibracijo opreme.
Vlažnostni merilniki ne vedno kažejo enake vrednosti zunaj laboratorija kot v nadzorovanih pogojih. Večina jih pri uporabi v dejanskih terenskih pogojih odstopa približno za 15 do 20 odstotkov. Zakaj se to dogaja? Tu je več dejavnikov. Velik pomen ima način, kako merilnik stika s površjem, gostota materiala ter prisotnost umazanije ali ostankov. Te težave so še izrazitejše pri materialih z veliko majhnih lukenjc, kot sta les ali stare opečne stene. Po poškodbah z vodo površinska vlaga navadno poveča meritve, ki temeljijo na uporu, za približno 20 odstotkov, kar kažejo raziskave različnih tipov iglastih sonda, izoliranih in neizoliranih. To pomeni, da morajo tehnični delavci biti na terenu še posebej previdni pri tolmačenju rezultatov.
Visoka vlažnost okolice (>60 %) poveča elektromagnetne motnje, kar zmanjšuje zanesljivost brezkontaktnih merilnikov. Temperature pod 5 °C (41 °F) upočasnijo mobilnost ionov v materialih, kar vodi k umetno nizkim vrednostim upornosti. Poleg tega lahko neposredna kondenzacija na površini poveča prikazane vrednosti vlage za 12–18 % pri mavčnih ploščah in toplotni izolaciji, kar kaže raziskava o okoljski metrologiji.
Ocena šestih uporovnih merilnikov iz leta 2023 je pokazala 98 % natančnost v laboratorijskih pogojih, vendar le 81 % doslednost v spremenljivih zunanjih okoljih. Uvedba preprostega predhodnega postopka – brisanje površin in dovoljenje opremi, da se prilagodi pet minut – je izboljšala terensko natančnost za 14 %, kar poudarja pomembnost tehnike operaterja pri doseganju zanesljivih rezultatov.
Različne vrste lesa se res različno obnašajo, ko gre za vpenjanje vlage. Glede na nekatere teste, ki jih je leta 2023 opravil NIST, bor vpije vodo približno 23 odstotkov hitreje kot hrast. Zaradi teh razlik med vrstami mora vsakdo, ki želi dobiti natančne meritve, kalibrirati svojo opremo posebej za vrsto lesa, s katero dela. V nasprotnem primeru lahko meritve odstopajo za do ±4 %, kar zagotovo ni idealno. Večina vlažnostnih merilnikov srednje dobre kakovosti danes že prihaja z nastavitvami, programiranimi za pogoste sorte lesa. Bolj napredni modeli uporabnikom celo omogočajo nastavitev lastnih kalibracij za redke ali neobičajne vrste lesa iz vsega sveta. Po splošnem pravilu večina projektov uspešno deluje z vsebostjo vlage v lesu med 5 in 15 %. Pri polaganju tal pa morajo tesarski obrtniki biti veliko bolj previdni in ciljati na ožji razpon okoli 6 do 8 %, da se v prihodnosti izognijo težavam.
Najboljše prakse vključujejo:
Med tem ko beton utrjuje, običajno obstaja precejšnja razlika med tem, kar se dogaja na površini, in tem, kar poteka globlje znotraj materiala – približno od 35 do celo 50 odstotkov razlike, kar kažejo nedavni testi Portland Cement Association iz leta 2024. Brezkolutčasti TDR merilniki lahko dosežejo globino okoli deset centimetrov v betonu, da preverijo, kako moker je material dejansko spodaj, medtem ko kapacitivne naprave delujejo bolje pri odkrivanju morebitnih težav s kondenzacijo neposredno na površini. Večina izkušenih podjetnikov to ve, zato uporabljata obe metodi skupaj, saj bi uporaba le ene same metode lahko pripeljala do tega, da pri ocenjevanju plošč na terenu spregledajo do 18 odstotkov dejanske vsebine vlage.
Pri preverjanju gipskartonskih plošč glede na morebitne težave morajo pregledniki najti ravnovesje med pridobivanjem natančnih meritev in ohranjanjem površin nedotaknjenih. Novejši brezpikovni merilniki, ki delujejo na frekvenci 2,4 GHz, so zelo učinkoviti in dosegajo natančnost okoli 98 % pri zaznavanju skrite vlage, ne da bi poškodovali papirnato prevleko. Pri stenah iz več slojev postanejo razmere bolj zapletene. Tam pridejo prav kombinirani merilniki, še posebej tisti z vstavljivimi sondami, ki segajo od pol palca do 1,5 palca globoko v steno, da zaznajo vlago, skrito na teh zahtevnih mestih. Po podatkih strokovnih poročil se napake pri dokumentaciji zmanjšajo za približno tretjino, če so ti orodja opremljena z vgrajenim Bluetooth-om, kar je zelo uporabno pri večjih pregledih. Vseeno pa je treba opozoriti, da bodo večina tehnikov morala ročno prilagoditi kalibracijo, če je razlika temperature na površini stene večja od desetih stopinj Fahrenheita.
Presojni merilniki po ceni med 30 in 100 dolarov opravijo delo zadovoljivo, vendar ne bodo zmogli obravnavati ničesar naprednega, ko gre za kalibracijo. Na drugi strani so profesionalni instrumenti, ki stanejo 200 dolarjev ali več, z izjemno trdno izdelavo in natančnostjo okoli 1 %, kar je zelo pomembno v resnih industrijskih okoljih. Poročilo o analizi materialov za leto 2023 je tu ugotovilo še nekaj zanimivega: skoraj sedem od desetih podjetnikov se namreč navdušeno odloča za srednje cenjene možnosti v razponu od 120 do 180 dolarjev. Ti instrumenti srednjega razreda ponujajo dober kompromis med dovolj veliko natančnostjo, dovolj trdnostjo za težka gradbišča in sprejemljivo ceno. Funkcije, kot so nastavljivi koluti, posebne lestvice za različne vrste lesa in vgrajeni preizkusi vlage v betonu, naredijo te instrumente bistveno bolj univerzalne. Vseeno pa je treba imeti v mislih, da dodatne funkcije morda niso tako pomembne, če ne ustrezajo dejanskim vsakodnevnim potrebam na delovišču.
Novejša generacija merilnikov vlage je opremljena z Bluetooth tehnologijo in se povezuje s sistemom oblaka za namene poročanja. To pomeni, da lahko strokovnjaki med delom kartirajo ravni vlage in avtomatično dokumentirajo vse, ne da bi morali storiti karkoli ročno. Glede na nedavno raziskavo iz leta 2024 je okoli 92 % oseb, ki delajo na področju industrijske higiene, poročalo o varčevanju dragocenega časa ob prehodu z ročnih papirnatih zapisov na digitalne sisteme. Večina sodobnih naprav izvaža podatke v CSV obliki, kar dobro deluje s standardnimi programi za pregled stavb. A pozor: tisti, ki obravnavajo zaupne podatke o infrastrukturi, morajo najprej preveriti, ali njihov sistem ustreza standardom šifriranja, preden te orodja povežejo na javno dostopno mesto.
Uporaba kalibrirane opreme z merili, sledljivimi NIST, zmanjša odmik meritev za približno 80 %, kar kaže najnovejša raziskava o poljskem vzdrževanju iz leta 2024. Večina strokovnjakov danes uporablja kombinacijo metod pri preverjanju materialov. Najprej opravijo pregled večjih površin s priročnimi brezpikovnimi meritvenimi napravami, nato pa nadaljujejo s tradicionalnimi pikovnimi sondami, da dobijo natančne meritve na določenih globinah. Za najboljše rezultate poskrbite, da so vsi senzorji shranjeni v vsebnikih z regulirano temperaturo. Prav tako ne pozabite zamenjati kontaktne pike, ki kažejo znake obrabe nad približno pol milimetra, saj to precej vpliva na merilne rezultate.
Vlagomeri predvsem uporabljajo tehnologije, kot so upornost, kapacitivnost, domenska reflektometrija (TDR) in infrardeče metode za zaznavanje ravni vlage v materialih.
Meritve vlažnosti z upornostnimi vlažnostnimi merili izmerijo električni upor prek sond in tako zaznajo vlažnost pod površjem, medtem ko kapacitivna merila ocenjujejo dielektrično konstanto materialov, kar je uporabno za netrujne preskuse na končnih površinah.
Vlažnostna merila s koluti so najprimernejša za zaznavanje vlažnosti pod površjem v materialih, kot so les ali beton, medtem ko so brezkolutna merila primerna za netrujne ocene površin pri materialih, kot so talne obloge iz trdega lesa ali mavčne plošče.
Okoljski dejavniki, kot so visoka vlažnost, nizke temperature in stanje površine, lahko vplivajo na odčitke vlažnostnega merila ter tako zmanjšajo njegovo natančnost v terenskih pogojih v primerjavi s laboratorijskimi pogoji.
Za zagotovitev natančnih meritev kalibrirajte vlažnostne metre posebej za določen material, odstranite okoljske motnje in uporabite primerno tehnologijo za tip materiala, ki se ocenjuje.