Hầu hết các máy đo độ ẩm hoạt động dựa trên nguyên lý đo điện trở hoặc đo dung kháng. Với loại máy đo điện trở, về cơ bản chúng sẽ truyền một dòng điện qua hai que kim loại cắm vào vật liệu cần kiểm tra. Nước dẫn điện khá tốt, do đó khi độ ẩm càng cao thì điện trở càng giảm. Các nhà khoa học đã nghiên cứu mối quan hệ giữa hàm lượng nước và độ dẫn điện này trong nhiều thập kỷ, đặc biệt là đối với các vật liệu như gỗ và kết cấu bê tông. Loại máy đo theo nguyên lý dung kháng lại tiếp cận theo cách khác. Chúng đo mức độ vật liệu cản trở một trường điện, về cơ bản là đo một đại lượng gọi là hằng số điện môi. Khi có nước trộn vào, giá trị này tăng lên vì các phân tử H2O làm thay đổi trường điện từ. Những loại máy đo này rất phù hợp trong các tình huống không thể khoan lỗ hay để lại dấu vết, ví dụ như bề mặt trần thạch cao hoàn thiện hoặc sàn gỗ cứng cần được kiểm tra mà không gây hư hại.
Khi xử lý các đánh giá thực sự phức tạp hoặc sâu sắc, mọi người thường sử dụng các công nghệ khá tiên tiến như phương pháp phản xạ kế miền thời gian (TDR) và cảm biến hồng ngoại (IR). Phương pháp TDR hoạt động bằng cách truyền các xung điện từ tần số cao qua vật liệu đang được kiểm tra, sau đó xác định mức độ ẩm dựa trên thời gian mà các tín hiệu này mất để phản hồi. Điều này khiến TDR đặc biệt phù hợp để đo độ ẩm trong đất và các vật liệu tổ hợp dày đặc khác. Mặt khác, cảm biến IR quan sát hiện tượng xảy ra khi các bước sóng nhất định tương tác với các phân tử nước. Các bước sóng này sẽ bị hấp thụ hoặc phản xạ, cho phép các cảm biến này đo độ ẩm một cách nhanh chóng mà không cần tiếp xúc. Đó là lý do tại sao nông dân rất ưa chuộng chúng để theo dõi cây trồng và các nhà chế biến thực phẩm cũng rất tin cậy vào chúng. Theo một nghiên cứu năm ngoái so sánh TDR với các máy đo điện dung thông thường, TDR thực tế đạt được độ chính xác khoảng cộng hoặc trừ 1,5 phần trăm trong các phép đo đất, vượt trội hơn hẳn cảm biến IR, đặc biệt trong các môi trường hỗn hợp hoặc không đồng đều nơi điều kiện không đơn giản.
Việc chọn máy đo độ ẩm phù hợp thực sự phụ thuộc vào loại vật liệu mà chúng ta đang xử lý. Đối với các vật liệu xốp như gỗ hoặc vải, máy đo điện trở kiểu ghim hoạt động khá hiệu quả vì chúng cần thâm nhập sâu vào bên trong vật liệu. Tuy nhiên, đối với bê tông – vốn chứa nhiều khoáng chất và có thể có các mảnh kim loại – cảm biến điện dung thường cho kết quả chính xác hơn do không bị ảnh hưởng bởi các thành phần dẫn điện làm sai lệch kết quả đọc. Công nghệ TDR nổi bật trong ứng dụng đo đất vì hàm lượng muối không gây ảnh hưởng nhiều đến kết quả đo. Và còn có hồng ngoại, rất phù hợp với các vật liệu mỏng như sản phẩm giấy hoặc ngũ cốc, nơi mà việc kiểm tra chỉ riêng lớp bề mặt đã cung cấp đủ thông tin về mức độ ẩm.
Các máy đo độ ẩm mới nhất được trang bị công nghệ quét tần số đa dạng và các tính năng hiệu chuẩn thông minh giúp lọc bỏ nhiễu nền trong khi làm cho các phép đo trở nên đáng tin cậy hơn. Lấy ví dụ hệ thống TDR ngày nay tự động điều chỉnh khi nhiệt độ xung quanh thay đổi, nhờ đó giảm khoảng ba mươi phần trăm sai số thực hiện tại hiện trường theo một số bài kiểm tra phòng thí nghiệm từ UA ZON vào năm 2023. Chúng ta cũng đang thấy ngày càng nhiều thiết bị lai trên thị trường kết hợp phương pháp cảm biến điện trở và điện dung với nhau. Những thiết bị này thường có các chế độ cài đặt sẵn được thiết kế riêng cho các ngành khác nhau như chế tác gỗ, công trường xây dựng hay trang trại. Kết quả là độ chính xác cao hơn kết hợp với thao tác đơn giản hơn dành cho những người cần các phép đo đáng tin cậy mà không muốn mất hàng giờ để hiệu chuẩn thiết bị.
Máy đo độ ẩm không phải lúc nào cũng cho kết quả giống nhau khi sử dụng ngoài phòng thí nghiệm so với môi trường được kiểm soát. Hầu hết các máy có xu hướng sai lệch khoảng từ 15 đến 20 phần trăm khi dùng trong điều kiện thực tế tại hiện trường. Tại sao hiện tượng này xảy ra? Có một số yếu tố ảnh hưởng ở đây. Cách mà đầu dò của máy tiếp xúc với bề mặt đóng vai trò rất quan trọng, cùng với mật độ của vật liệu và việc có hay không bụi bẩn hoặc mảnh vụn tồn tại trên bề mặt. Những vấn đề này trở nên rõ rệt hơn đối với các vật liệu có nhiều lỗ nhỏ như gỗ hoặc tường gạch cũ. Sau khi xảy ra hư hại do nước, độ ẩm bề mặt thường làm tăng các phép đo dựa trên điện trở khoảng 20 phần trăm, theo một số nghiên cứu đánh giá các loại đầu dò kim khác nhau, cả loại có cách điện và không cách điện. Điều này có nghĩa là kỹ thuật viên cần đặc biệt cẩn trọng khi diễn giải kết quả tại hiện trường.
Độ ẩm môi trường cao (>60%) làm tăng nhiễu điện từ, giảm độ tin cậy của các thiết bị đo không cần châm. Nhiệt độ dưới 5°C (41°F) làm chậm sự di chuyển ion trong vật liệu, dẫn đến chỉ số điện trở thấp một cách nhân tạo. Ngoài ra, hiện tượng ngưng tụ trên bề mặt nếu không được tính đến có thể làm tăng giá trị độ ẩm báo cáo từ 12-18% đối với tấm thạch cao và vật liệu cách nhiệt, theo nghiên cứu về đo lường môi trường.
Một đánh giá năm 2023 trên sáu thiết bị đo điện trở cho thấy độ chính xác đạt 98% trong điều kiện phòng thí nghiệm nhưng chỉ đạt 81% độ nhất quán trong các môi trường ngoài trời biến đổi. Việc áp dụng một quy trình kiểm tra đơn giản trước khi đo—lau sạch bề mặt và để thiết bị thích nghi trong năm phút—đã cải thiện độ chính xác thực địa thêm 14%, nhấn mạnh tầm quan trọng của kỹ thuật thao tác viên trong việc đạt được kết quả đáng tin cậy.
Các loại gỗ khác nhau thực sự có cách hấp thụ độ ẩm khác nhau. Theo một số thử nghiệm do NIST thực hiện vào năm 2023, gỗ thông hút nước nhanh hơn khoảng 23 phần trăm so với gỗ sồi. Vì những khác biệt giữa các loài này, bất kỳ ai nghiêm túc muốn có được các chỉ số chính xác đều cần hiệu chuẩn thiết bị của mình phù hợp với từng loại gỗ mà họ đang sử dụng. Nếu không, các phép đo có thể sai lệch tới mức cộng hoặc trừ 4%, điều này chắc chắn không lý tưởng. Hầu hết các máy đo độ ẩm chất lượng tốt ngày nay đều đi kèm các cài đặt đã được lập trình sẵn cho các loại gỗ phổ biến. Những mẫu cao cấp hơn thậm chí còn cho phép người dùng thiết lập hiệu chuẩn tùy chỉnh đối với các loại gỗ hiếm hoặc đặc biệt từ khắp nơi trên thế giới. Theo nguyên tắc chung, hầu hết các công trình đều hoạt động tốt với mức độ ẩm của gỗ trong khoảng từ 5 đến 15%. Tuy nhiên, khi lắp đặt sàn, thợ mộc cần phải cẩn trọng hơn nhiều, nhằm duy trì mức độ ẩm hẹp hơn khoảng từ 6 đến 8% để tránh các vấn đề phát sinh về sau.
Các phương pháp tốt bao gồm:
Khi bê tông đông cứng, thường có sự chênh lệch khá lớn giữa những gì xảy ra trên bề mặt so với bên trong sâu hơn trong vật liệu, khoảng từ 35 đến thậm chí 50 phần trăm khác biệt theo các thử nghiệm gần đây của Hiệp hội Xi măng Portland vào năm 2024. Các máy đo TDR không ghim thực tế có thể dò xuống độ sâu khoảng bốn inch vào trong bê tông để kiểm tra mức độ ẩm thực sự ở bên dưới, trong khi các thiết bị điện dung hoạt động tốt hơn khi đánh giá các vấn đề ngưng tụ tiềm ẩn ngay tại bề mặt. Hầu hết các nhà thầu giàu kinh nghiệm đều biết điều này, tuy nhiên họ thường sử dụng cả hai phương pháp kết hợp vì chỉ dựa vào một phương pháp duy nhất có thể khiến họ bỏ sót tới 18 phần trăm lượng độ ẩm thực tế khi đánh giá các tấm sàn ngoài thực địa.
Khi kiểm tra tường thạch cao để phát hiện sự cố, các kỹ thuật viên cần cân bằng giữa việc thu được kết quả chính xác và giữ nguyên vẹn bề mặt. Các thiết bị đo không dùng kim mới hoạt động ở tần số 2,4 GHz khá ấn tượng, đạt độ chính xác khoảng 98% khi phát hiện độ ẩm ẩn mà không làm rách lớp giấy bao phủ. Tuy nhiên, tình hình trở nên phức tạp hơn đối với những bức tường gồm nhiều lớp. Đó là lúc các thiết bị kết hợp phát huy tác dụng, đặc biệt là loại có đầu dò có thể mở rộng từ nửa inch đến 1,5 inch chiều sâu vào trong tường để phát hiện độ ẩm ẩn trong những vị trí khó tiếp cận này. Theo các báo cáo ngành, việc tích hợp Bluetooth trực tiếp vào các công cụ này giúp giảm khoảng một phần ba lỗi ghi chép tài liệu trong các cuộc kiểm tra quy mô lớn. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng nếu chênh lệch nhiệt độ trên bề mặt tường vượt quá mười độ Fahrenheit, hầu hết kỹ thuật viên vẫn phải điều chỉnh thủ công thông số hiệu chuẩn của họ.
Các thiết bị đo giá rẻ có mức giá từ 30 đến 100 đô la làm việc tạm được nhưng sẽ không xử lý được các chức năng cao cấp liên quan đến hiệu chuẩn. Ở cực đối lập, các thiết bị chuyên nghiệp có giá từ 200 đô la trở lên đi kèm chất lượng chế tạo rất bền chắc và có thể đạt độ chính xác khoảng 1%, điều này rất quan trọng trong các môi trường công nghiệp nghiêm ngặt. Báo cáo Phân tích Vật liệu 2023 thực tế đã phát hiện một điều thú vị tại đây: gần bảy trong số mười nhà thầu dường như có xu hướng lựa chọn các sản phẩm ở phân khúc giá trung bình, dao động từ 120 đến 180 đô la. Những thiết bị tầm trung này tạo ra sự cân bằng tốt giữa độ chính xác đủ dùng, độ bền phù hợp với các công trường khắc nghiệt, và không gây tốn kém quá mức. Các tính năng như chốt cắm điều chỉnh được, thang đo đặc biệt cho các loại gỗ khác nhau, và kiểm tra độ ẩm bê tông tích hợp rõ ràng làm tăng tính đa dụng của những công cụ này. Tuy nhiên, cần nhớ rằng tất cả những tính năng bổ sung đó có thể không quá quan trọng nếu chúng không phù hợp với nhu cầu thực tế hàng ngày tại công trường.
Thế hệ máy đo độ ẩm mới được trang bị Bluetooth và kết nối với đám mây để phục vụ báo cáo. Điều này có nghĩa là các chuyên gia có thể lập bản đồ mức độ ẩm trong quá trình làm việc và tự động ghi lại mọi thứ mà không cần thao tác thủ công. Theo một khảo sát gần đây năm 2024, khoảng 92% những người làm trong lĩnh vực vệ sinh công nghiệp cho biết họ tiết kiệm được thời gian quý báu khi chuyển từ sổ tay ghi chép truyền thống sang hệ thống kỹ thuật số. Hầu hết các thiết bị hiện đại đều xuất dữ liệu dưới định dạng CSV, tương thích khá tốt với các chương trình kiểm tra công trình tiêu chuẩn. Tuy nhiên, hãy lưu ý rằng những người xử lý thông tin cơ sở hạ tầng nhạy cảm cần kiểm tra xem hệ thống của họ có đáp ứng tiêu chuẩn mã hóa hay chưa trước khi kết nối các công cụ này lên môi trường công cộng.
Việc duy trì hiệu chuẩn thiết bị với các tiêu chuẩn có truy xuất nguồn gốc NIST giúp giảm hiện tượng sai lệch đo lường khoảng 80% như được ghi nhận trong Nghiên cứu Bảo trì Thực địa 2024 mới nhất. Hầu hết các chuyên gia hiện nay sử dụng kết hợp nhiều phương pháp khi kiểm tra vật liệu. Họ sẽ quét trước các khu vực lớn bằng đồng hồ đo không dùng kim (pinless meters), sau đó tiếp tục dùng đầu dò loại có kim truyền thống để có được các chỉ số chính xác ở độ sâu cụ thể. Để đạt kết quả tốt nhất, hãy đảm bảo tất cả cảm biến được bảo quản đúng cách trong các hộp chứa có kiểm soát nhiệt độ. Và đừng quên thay thế những kim tiếp xúc đã mài mòn quá khoảng nửa milimét vì điều này ảnh hưởng đáng kể đến kết quả đo.
Máy đo độ ẩm chủ yếu sử dụng các công nghệ như điện trở, điện dung, phản xạ miền thời gian (Time-Domain Reflectometry - TDR) và phương pháp hồng ngoại để phát hiện mức độ ẩm trong vật liệu.
Máy đo độ ẩm kiểu điện trở đo điện trở suất thông qua các đầu dò, phát hiện độ ẩm bên trong vật liệu, trong khi máy đo kiểu điện dung đánh giá hằng số điện môi của vật liệu, hữu ích cho kiểm tra không phá hủy trên các bề mặt hoàn thiện.
Máy đo loại có kim phù hợp nhất để phát hiện độ ẩm bên trong các vật liệu như gỗ xẻ hoặc bê tông, trong khi máy đo loại không có kim thích hợp cho việc đánh giá bề mặt không phá hủy trên các vật liệu như sàn gỗ cứng hoặc tường thạch cao.
Các yếu tố môi trường như độ ẩm cao, nhiệt độ thấp và điều kiện bề mặt có thể ảnh hưởng đến chỉ số đọc của máy đo độ ẩm, làm giảm độ chính xác trong điều kiện thực địa so với môi trường phòng thí nghiệm.
Đảm bảo độ chính xác khi đọc kết quả bằng cách hiệu chuẩn máy đo độ ẩm phù hợp với từng loại vật liệu cụ thể, loại bỏ các yếu tố gây nhiễu từ môi trường và sử dụng công nghệ phù hợp với loại vật liệu đang được đánh giá.
Chúng tôi cung cấp một bộ giải pháp thiết kế sản phẩm hoàn chỉnh. Thương hiệu công cụ đo lường từ nhà máy nguồn desde năm 2011. Cần trợ giúp? Hãy nói chuyện với đội ngũ thân thiện của chúng tôi ngay hôm nay.
tầng 2, Tòa Nhà Kangtian, Công Viên Khoa Học Fountain, Đường Pingan, Thị Trấn Pinghu, Quận Longgang, Thâm Quyến, Trung Quốc 518111
Bản quyền © 2025 thuộc về Shenzhen FLUS Technology Co., Ltd. Chính sách bảo mật
EN
