Влагомеры для древесины: нюансы использования приборов при выборе пиломатериала

Как самому сделать датчик влажности

С помощью схемы, основанной на одном транзисторе можно сделать простой датчик влажности. Пластина с датчиком, которого будет предупреждать о повышении уровня влажности. Ее делают с обрезка фантированого стеклотекстолита. Площадь делят на два сектора и хорошо лужируем.

Суть роботы: влажность попадает на контактирование клингера, они образуют отпор и обнаруживают прибор усиливающий электроколебание. И через прибор бегут электрически заряженные частицы.

Для роботы, подойдет светодиодный клигер и пьезоизлучатель с парадигмой, обмотку реле. Ее контакты будут служить зачинателем или размыкателем электрики.

Реагирует чувствительность прибора построечный резистор, реагирующий на любой уровень проходящего тока.

Гигрометр из салфетки

Комнатный гигрометр из салфетки сделать достаточно просто. Для его создания необходимо иметь под рукой обыкновенную салфетку, фанеру, гвозди, клей и проволоку. В фанеру вбивается два гвоздя на расстоянии, аналогичном длине салфетки. После этого между ранее закрепленными гвоздями посредством клея крепится сама бумажная салфетка. Два куска проволоки (достаточно длины 2-4 сантиметра) крепятся к салфетке. Одна из частей должна быть частично прикреплена к салфетке, частично – к гвоздю так, чтобы образовывалась своеобразная стрелка.

Принцип действия такого устройства основан на свойстве салфетки впитывать в себя влагу из воздуха. Если вы хотите сделать точную шкалу показаний, можно провести сверку самостоятельно изготовленного прибора по устройству, купленному в магазине. Движение проволоки будет свидетельствовать об изменении микроклимата помещения.

Стоит понимать, что приборы, изготовленные в домашних условиях, не могут похвастаться высокой точностью. Они пригодны лишь для измерения приблизительных показателей. Если вам необходимо знать точную влажность окружающей среды, необходимо приобрести любой из видов комнатных гигрометров.

Людмила Дудоладова Измеритель влажности (гигрометр) своими руками

Для нашей метеоплощадки мы решили изготовить елочку с шишками. Ведь обычная шишка может превратиться в уникальный прибор для прогнозирования погоды.

Дело в том, что шишки имеют свойство закрываться или открываться в зависимости от влажности воздуха. Когда на улице сухо, шишка «раскрывается», чтобы ветер смог разнести ее семена и рассеять как можно дальше от шишки. А накануне дождя или снега, когда влажность воздуха повышается, шишка обычно закрывается, чтобы сохранились семена до более удобного времени, поскольку ветру легче переносить их сухими.

Вот мы и решили сделать елочку с шишками, для наблюдения за погодой на нашей метеоплощадке.

Из фанеры вырезали елочку, отшлифовали её, выкрасили в зелёный цвет (в этом нам помогла семья Докучаевых, Алина и Арсений)

С помощью декоративных кнопок и крепких ниток прикрепили шишки на елку.

Теперь мы с нетерпением ждём дождя,когда чешуйки закроются показывая, что влажность воздуха увеличилась.

Сосновая шишка – это уникальное явление в природе, ей только нужно научиться пользоваться. Я надеюсь, что в результате наблюдения за шишками, дети поймут почему они открываются и закрываются.

Дети должны прийти к выводу, что шишка является природным предсказателем погоды.

Театр своими руками Игра – это естественный вид деятельности ребенка. Именно игра дает возможность приобрести новые знания об окружающем мире, расширить кругозор.

Бизиборд своими руками Как много стало в последнее время включаться иностранных слов в обиход нашей речи! Неважно, какая эта сфера деятельности. Факт остаётся

Бизиборд своими руками Бизиборд своими руками!Уважаемые коллеги, спасибо, что обратили внимание на изготовленное мною пособие – бизиборд. Что такое бизиборд?Бизиборд

Бизиборд своими руками Здравствуйте, уважаемые коллеги! Представляю вашему вниманию доску-бизиборд, изготовленную своими руками. Знакомьтесь, эта девочка Клеопина.

Фотобутафория своими руками Фотобутафория-это изготовленный из плотной бумаги или картона аналог какого-либо предмета. Это могут быть очки, усы, губы, шляпы, смешные.

Игры своими руками Игра – это один из наиболее важных видов деятельности дошкольника, в ходе которого происходит присвоение опыта и адаптация к окружающему.

Коврограф своими руками Коврограф своими руками. Коврограф «Ларчик» – уникальное пособие Вячеслава Воскобовича, известного производителя развивающих игрушек. Коврограф.

Подарок своими руками Приближается 8 марта. Витрины магазинов пестрят разнообразием подарков. Но, как известно, лучший подарок – это тот, который сделан своими.

Валенки своими руками Ваньку валять» — эти присказки навсегда вошли в обиход русского человека. Но мало кто знает, что валяние валенок считалось одним из самых.

Валентинки своими руками День Святого Валентина пришёл в нашу страну из-за границы. Его отмечают 14 февраля. В этот день все, кто хочет выразить свою любовь другому.

Виды датчиков

Все датчики влажности отличаются по определенным значениям, поэтому при выборе датчика влажности для вентилятора необходимо точно знать влажность окружающей среды и микроклимата, который уже есть в помещении. Для правильного измерения влажности необходимо проводить весь процесс с учетом технических требований будущего прибора. Есть несколько типов устройств, из которых можно выбрать нужный.

Емкостные

Все емкостные датчики являются конденсаторами, в которых воздух выступает диэлектриком. Такое устройство прибора объясняется тем, что влажность воздуха связана с диэлектрической проницаемостью, а значит любое изменение количества влаги в воздушных потоках влияет на изменения в емкости устройства.

Резистивные

Все датчики потока резистивного типа обладают одним несомненным преимуществом — небольшой рыночной стоимостью, поэтому позволить себе купить это устройство могут многие. Принцип работы прибора заключается в двух электродах на подложке, которые несут специальный материал, изменяющий свое состояние в зависимости от количества влаги в окружающем воздухе.

Термисторные

Типичный термисторный прибор для измерения влажности воздуха состоит из термисторов, чье сопротивление напрямую зависит от изменения температурного показателя. Для правильной работы устройства один из термисторов должен быть помещен в камеру без доступа воздуха, с высоким показателем сухости. Второй датчик размещается в камере, в которую попадает влажный воздух для измерения.

Влажность определяется после вычисления значения, которое получают при измерении напряжения между работой датчиков. Что касается самих термисторов, то их температура может меняться при наличии влажного воздуха из-за корпуса. Именно с него начинает испаряться вода, понижая общую температуру и реагируя на наличие влаги.

Оптический

Считается, что оптические, как и лазерные датчики, являются наиболее точными при измерении влажности воздуха. Работа оптического датчика заключается в следующем: когда температура достигает, так называемой, точки росы, влажность измеряется при условии термодинамического равновесия.

Можно привести самый очевидный пример. Если установить стекло в газообразной среде, обладающей повышенной температурой и затем охладить объект — на поверхности появится конденсат. Это будет считаться точкой росы, по которой можно определить количество влаги.

Схема оптического датчика представляет собой светодиод с направленным на зеркальную поверхность светом. После отражения потока света он меняет свое направление, после чего перенаправляет детектор. Таким образом, зеркало может быть подогрето или охлаждено.

Сигналы, которые исходят от детектора при работе устройства, могут служить для сбора необходимой информации о состоянии воздуха. Для этого регулятор будет держать температуру, которая фиксируется на поверхности зеркала, а датчик будет показывать ее значение. Когда, после проведенных исследований, становятся известны точные показатели давления и температуры, датчик сможет определить главные значения наличия влаги.

Электронные

Все цифровые датчики влажности имеют одинаковый принцип работы, основанный на электроизоляционных материалах и позволяющий определять влажность воздуха с высокой точностью и погрешностью, сведенной к минимальной. В устройстве определяется концентрация электролита, а приборы могут обладать автоматическим подключением подогрева. Большинство электронных датчиков оборудованы прибором для измерения температуры. что делает их наиболее удобными в использовании. Главным преимуществом датчика является возможность измерять влагу вне зависимости от температурных показателей окружения.

Популярные виды приборов

Порядок и особенности измерения уровня влажности гигрометром зависят от вида используемого лабораторного оборудования. Такие приборы отличаются между собой устройством, принципом работы и рядом других параметров.

По конструкции гигрометры бывают механическими и электронными. Первые имеют циферблат со стрелкой, вторые – дисплей, на который выводится информация.

По принципу действия существуют такие типы приборов:

• пленочные;
• волосные;
• весовые;
• емкостные;
• резистивные;
• керамические;
• конденсационные;
• электролитические;
• психометрические.

Пленочные гигроскопы имеют циферблат со стрелкой. Датчиком выступает специальная пленка. Она состоит из органического материала и соединена со стрелкой.

Под воздействием перепада влажности атмосферного воздуха пленка изменяет свой размер. Это приводит к тому, что стрелка смещается в правую либо левую сторону, показывая результат на циферблате.

Преимущество волосного гигрометра состоит в его простой конструкции. Этот прибор можно использовать при определении влажности воздуха при температуре ниже нуля градусов

Основным элементом волосных приборов является натянутый на рамку со стрелкой обезжиренный человеческий или синтетический волос. Принцип работы устройства схож с пленочными видами гигрометров.

При изменении влажности меняется длина волоса. Это приводит к отклонению стрелки в определенную сторону.

Весовые гигроскопы используются для расчета абсолютной влажности. Они оснащены трубками с гигроскопическим материалом. При прохождении воздушной массы наполнитель впитывает влагу и увеличивается в весе.

Забор пробы осуществляется специальным насосом. Систему взвешивают перед закачкой воздуха и после нее. Абсолютную влажность высчитывают, основываясь на полученных показателях, объеме пропущенной воздушной массы.

Емкостные гигрометры имеют в своем составе оксидный конденсатор. Его емкость изменяется в зависимости от концентрации влаги в воздухе. Такие модели необходимо периодически подвергать калибровке. Это связано с тем, что со временем емкость детектора снижается, что сказывается на точности измерения.

Резистивные гигроскопы работают по принципу изменения уровня влажности в зависимости от электрического сопротивления солей и полимеров. Керамические приборы состоят из циферблата со стрелкой. Датчиком выступает особая керамическая смесь (глина, кремний). Ее электролитическое сопротивление зависит от уровня влажности.

Керамические гигрометры показывают исключительно уровень влажности. Дополнительных функций в них нет. Но они точны и позволяют следить за изменением микроклимата в помещении

Приборы конденсационного типа еще называются гигрометрами Ламбрехта. Принцип действия оборудования базируется на использовании встроенного зеркала. Температура этого элемента изменяется вместе с температурой атмосферного воздуха.

Основным элементом электролитических приборов выступает стеклянная, полистирольная либо другая изоляционная пластина, покрытая слоем электролита. В зависимости от концентрации влаги в воздушной среде изменяется сопротивление электролита.

Конденсационный гигрометр отличается высокой точностью. Но для бытового использования он мало подходит из-за определенных сложностей использования

Психометрические гигрометры измеряют влажность атмосферного воздуха на основе понижения температуры смоченного тела. Они состоят из двух термометров: сухого и увлажненного.

Также оснащается прибор питателем – стеклянной колбой, которая заполняется водой. Расчет проводится исследователем самостоятельно. Помогает определить относительную влажность воздуха гигрометром таблица, прилагаемая к устройству.

Помимо приборов, существуют альтернативные способы измерения влажности. Подробнее – читайте далее.

Виды устройств

Любой гигрометр относиться к одному из четырех классов:

• Контактный поверхностный влагомер. Два щупа, расположенных с расстоянием 3–4 сантиметров, на корпусе устройства, погружают на небольшую глубину в дерево, или касаются ими его поверхности. Они могут быть выполнены в виде своеобразных игл, или широких металлических площадок. Прибор замеряет сопротивление материала прохождению тока, и на основании полученных сведений вычисляет текущую характеристику влажности.Плюс у таких приборов в их относительной простоте и надежности. Минус аппарата — используя измеритель влажности древесины с щупом, невозможно определить уровень сухости изделий, не повреждая их зачастую окрашенную, или покрытую лаком поверхность. Кроме того, тестер не сможет анализировать насыщение жидкостью, если ее в материале меньше чем 4%. Итоговое сопротивление будет слишком высоким и недоступным для определения. Низка и точность полученной информации — любой древесный блок вначале сохнет поверху, потом уже внутри. Разница уровней влажности по глубине может достигать и 40%.
• Контактный погружаемый измеритель влажности. Основное отличие от уже упомянутого — более длинные иглы — щупы. Их можно поместить вглубь массива леса (бруса, планок, досок и прочих материалов), для определения более точной информации о степени высыхания древесины не только в верхних слоях, но и внутри. Минусы, все те же, как и у контактных поверхностных, за исключением упомянутого нюанса о внутренних измерениях. К отрицательным факторам добавляется еще один: щупы прибора, за счет своей длинны достаточно хрупкие и их замена, в случае поломки выходит в приличную сумму.
• Бесконтактный индуктивный влагомер древесины. Принцип работы строиться на излучении электромагнитных волн элементом прибора, размещаемым за материалом, и приемом результата сквозного прохождения в сам тестер. Насыщенный влагой массив дерева хуже пропускает индукционное излучение, в отличие от сухого. На чем и строится принцип работы устройства. Основной минус подобных аппаратов — высокая цена, сравнительно с остальными технологиями определения значений влажности.
• Бесконтактный ультразвуковой. В основном, существует только в виде DIY конструкций на основе Arduino и его УЗ-модулей. Как и в случае индуктивного влагомера, используется две части аппарата — одна размещается за массивом материала (доски, бруса, планки прочих), вторая — впереди. Ультразвуковые волны излучаясь с одного из упомянутых элементов прибора, проходят через дерево и улавливаются сенсором на противоположной стороне. В зависимости от насыщения водой преграды, время между передачей и приемом будет различаться, как и сила получаемого сигнала.Преимущество DIY гигрометров в низкой цене и отсутствие необходимости нарушения поверхности древесины. Но есть и ряд минусов, не дающих технологии развиться до товарного статуса. Плотность дерева по породам отличается. Разным будет и время прохождения ультразвука, вместе с падением мощности сигнала, что нужно учитывать в расчетах микроконтроллера. Важна и однородность структуры — любые узлы волокон, сучки, внешние покрытия будут искажать ультразвуковой импульс. Имеет значение и промежуток пути — в слишком тонких досках, аппарат не успеет зафиксировать время ответа, останется только определять падение силы волны, что недостаточно для вычисления точного значения влажности.

Особенности

Психометрический гигрометр ВИТ обладает большой популярностью и используется не только в медицинских помещениях, но и дома. Конструкция психрометрического гигрометра проста. Основание изготавливается из пластика. К нему прилегают 2 термометра и питатель. Последний делают из стекла.

Один из термометров всегда находится в воде, второй – остается сухим. Резервуар, на котором есть отметка «Увлажненный» питается жидкостью через питатель посредством фитиля. При расчете необходимо учитывать разницу показаний между ними – это относительная влажность. Благодаря термоприбору можно постоянно следить за температурой и влажностью в помещении.

Итак, конструкция психрометра включает такие составляющие, как:

• 2 термометра;
• заполненный дистиллированной жидкостью питатель;
• психрометрическая таблица.

По последнему элементу определяют уровень относительной влажности.

Срок службы термоприбора по гарантии год, в целом – 2 года.

С техническими характеристиками можно более подробно ознакомиться в инструкции по эксплуатации. На каждый такой инструмент обязательно предоставляется паспорт и регистрационное удостоверение.

Как сделать гигрометр самостоятельно

Альтернативой купленному в магазине прибору может стать самодельный гигрометр. Для его изготовления вам понадобится обзавестись некоторыми материалами и инструментами, а также изучить пошаговую инструкцию.

Материалы и инструменты

Для того чтобы самостоятельно сконструировать психрометр, необходимо приобрести два термометра. Кроме того, вам понадобятся кусок ткани и небольшая чашка с дистиллированной водой.

Такую жидкость можно получить путем очищения от примесей или попросту приобрести в магазине. Не стоит забывать и о панели для крепления. Она может быть изготовлена из пластика, дерева или других материалов.

Пошаговая инструкция изготовления

Для изготовления приспособления вручную вам понадобится выполнить следующие действия:

1. Закрепить на панели 2 термометра, расположив их параллельно друг другу.
2. Под одним из них следует поставить емкость с водой.
3. Ртутный резервуар этого градусника необходимо обернуть в хлопчатобумажную ткань и прикрепить, обвязав нитью.
4. Опустить край ткани в воду на 5-7 см.

Таким образом, термометр, над которым проводилась эта манипуляция, будет называться «мокрым», а второй — «сухим», а разница между их показателями покажет уровень влажности.

Видео: измерение влажности воздуха

Опытные птицеводы выбирают для себя наиболее эффективный способ измерения влажности, руководствуясь размерами инкубатора. Кроме того, в современных условиях развития рыночной экономики, выбор всё же зависит и от финансовых возможностей.

Наличие дополнительных функций

В магазинах представлен широкий выбор различных влагомеров для древесины. Ряд из них стоит дороже остальных, так как наделен дополнительными функциями. Стоит ли платить больше за наличие подобных функций?

Чаще всего влагомер наделён такими дополнительными функциями, как измерение влажности воздуха и измерение температуры воздуха

Если вы занимаетесь обработкой древесины, то очень важно знать влажность воздуха в помещении, в котором проходит работа. Не менее важна и температура для контроля работы с деревом

Однако если перед прибором вы ставите единственную задачу – измерять влажность древесины, то, разумеется, в таких дополнительных возможностях нет смысла. В этом случае не стоит переплачивать, а лучше отдать предпочтение классическому варианту.

Лучше игольчатые гигрометры

Рассмотрим лучшие модели игольчатых измерителей влажности для древесины.

Benetech GM605

Недорогой гигрометр игольчатого типа. Имеет маленький корпус и защитную крышу для электродов. Благодаря этому легко помещается в карман, переносится с места на место. По бокам имеет рельефные насечки, которые облегчают удержание девайса.

Экран минималистичен и не отображает никакой информации, кроме результата исследования. Он указывается в процентах.

Для материала с разной степенью намокания нужно применять различные режимы работы. Они выбираются кнопкой «Set». Всего таких режима четыре:

• 1 – для измерения дерева с уровнем влажности до 24 %;
• 2 – для измерения дерева с уровнем влажности до 30 %;
• 3 – для измерения дерева с уровнем влажности до 37 %;
• 4 – для измерения дерева с уровнем влажности свыше 40 %.

Прибор работает только при положительных температурах. Измерять только уровень влаги можно не только в древесине, но и в любых других строительных материалах: кирпиче, бетоне, полимерных плитах.

Главный недостаток модели в том, что при высокой влажности исследуемого объекта увеличивается погрешность показаний. Уже при 50 % — 60 % они могут быть некорректны.

Питается девайс от двух стандартных батареек формата ААА. Отсек для них находится в его задней части. Элементы питания входят в комплект поставки.

Стоимость прибора составляет от 1 000 до 1 500 рублей.

Smartsensor AR971

Более дорогой вариант гигрометра, который обойдется примерно в 2 500 рублей. Внешне очень напоминает Benetech GM605, но имеет одно существенное отличие – способен измерять материалы с высоким содержанием влаги. Корректные показания возможны при влажности до 70 % — 75 %.

Для разных условий также необходимо выбирать разные режимы. Их здесь тоже четыре, только они имеют более широкий диапазон значений.

Иголки заметно тоньше, чем на дешевых моделях. Их не надо помещать глубоко в дерево – достаточно 1 – 1,5 миллиметров.

Экран – черно-белый. Он имеет светодиодную подсветку, которая позволяет работать даже в условиях слабой освещенности.

Электроды также закрыты защитным чехлом, которых защищает их от повреждения.

Возможно сохранение показаний в памяти прибора.

Питание – от батареи типа «Крона» напряжением 9 В. Она в комплект поставки не входит.

ТК100

Профессиональный универсальный гигрометр, который способен измерить любую влажность у любого материала практически в любых условиях. Цена у прибора соответствующая – от 8 000 до 9 000 рублей.

Погрешность показаний не превышает 0,5 % — 0,6 %. При этом такие значения сохраняются при влажности до 80 %.

Исследовать можно не только дерево, но и любые другие материалы, в том числе сыпучие (например, песок). Для этого девайс имеет стальные щупы длиной 30 сантиметров. Их можно погрузить в сыпучий материал, чтобы измерить содержание влаги на глубине.

Для замеров дерева щупы имеют острые наконечники. Их вводят в материал на глубину 1 – 1,5 миллиметра.

Результаты замеров выводятся на черно-белый жидкокристаллический экран со светодиодной подсветкой. Их можно сохранять в памяти устройства.

Питается модель от четырех батареек формата ААА.

Что такое психрометр?

Так называется специальный прибор, предназначением которого является проведение замеров воздушных параметров

Чаще всего это приспособление используется для измерения влажности воздуха – показателя очень важного для эффективной работы инкубатора. В основе действия прибора лежит физическое свойство воды к испарению

В результате этого возникает разность показаний температуры на сухом градуснике и том, который погружен во влажную среду. Относительную влажность определяют по таблице — ее значение находится на пересечении показаний пары термометров, или как их ещё называют — градусников.

Как собрать датчик влажности воздуха своими руками

Ни для кого, ни секрет, что комфортное пребывание в помещении зависит не только от температуры воздуха, но и от его относительной влажности. Принято считать, что нормой летнего периода считается промежуток от 30% до 60%, а в зимнее время года этот уровень немного ниже — от 30% до 45%.

Для измерения этого показателя есть два метода: гигроскопический и психометрический.

Первый метод основывается на изменении длины обезжиренного человеческого волоса, к которому прикреплена стрелка. В ходе своего действия она то поднимается, то опускается, тем самым изменяя показатели на специальной шкале. Этот метод применим только для морозных температур, и категорически не подходит для жилья.

Психометрический метод более точный. Он основывается на принципе изменения двух температур воздуха. Поэтому оснащен двумя градусниками. Один термометр абсолютно сухой, а второй — находится в хлопчатобумажном чехле и воде. За счет капиллярного эффекта, второй градусник всегда остается влажным. Испаряя влагу, он сам снижает свою температуру. Для определения точной влажности берут разницу между двумя термометрами и настоящую температуру в помещении. Подставляя эти показатели в специально разработанную таблицу — получаем точную относительную влажность воздуха. Главное условие — градусники должны быть в одной температурной зоне.

Для удобства можно сразу снабдить прибор психометрической таблицей. Для того чтобы сделанный своими руками датчик влажности воздуха был более модернизированный, можно внедрить в устройство микроконтроллер. Этот прибор уже будет запрограммирован значениями таблицы: получая первоначальные показатели, сразу отображать конечный результат.

Изготовление датчика влажности почвы своими руками на Arduino

Разумеется, сам сенсор изготавливать не нужно, эта деталь давно и успешно выпускается нашими друзьями из Поднебесной и стоит относительно недорого. Речь пойдет об интеграции датчика в систему управления для теплицы или балконной грядки.

Типичный пример: комплект FC-28.

Представляет собой емкостной детектор, соединенный с платой компаратора, выполненной на микросхеме LM393. В схеме присутствует потенциометр, с помощью которого можно произвести калибровку и задать условия для срабатывания датчика. Принципиальная схема устройства на иллюстрации:

Прибор не предназначен для мониторинга текущей влажности земли: его задача дать сигнал для включения системы автоматического полива. При достижении откалиброванного резистором порога сухости почвы, логический «0» на выходе компаратора меняется на «1» (контакт D0). Контроллер получает сигнал и дает команду исполнительному механизму полива.

В принципе, разработчик предусмотрел возможность снятия показаний для отображения на текстовом табло. Для этого используется аналоговый сигнал (A0) со схемы управления. Это не основной режим, но оператор всегда может увидеть влажность почвы в процентах.

Питание комплекта осуществляется с помощью источника 5 вольт с током до 35 мА. Это может быть блок питания или комплект батареек. Подойдет любая версия Arduino: например, UNO.

Схема может быть расширена датчиком уровня воды, световой и звуковой сигнализацией. Источником водоснабжения служит помпа, соединенная с контролируемым резервуаром. Типовая блок-схема готовой системы полива на емкостном датчике влажности представлена на иллюстрации:

Если запрограммировать контроллер Arduino на несколько грядок, можно применять систему на больших территориях: поле, теплица и пр.

Преимущества применения и виды влагомеров

Использование компактного устройства имеет свои неоспоримые преимущества, главное из которых – высокое качество анализа. Стоят такие приборы сравнительно недорого, и при обращении с ними вы не испытаете никаких затруднений.

Для работы влагомеру требуется только батарейка

Что можно записать ему в минус? Ну, разве что, необходимость делать щупом маленькую дырочку в исследуемом материале. Это может быть затруднительно, если вы задумали, например, проверить готовое изделие из дорогостоящей древесины. Придется искать незаметное место для проведения анализа. Ну и ещё один несущественный недостаток – устройство не даст точных сведений о влажности менее 4%. Хотя, если есть 4% – то это нормальный показатель.

Влагомеры выпускаются в разных вариантах в зависимости от принципа проведения анализа

Игольчатые влагомеры для измерения влажности древесины

Подобные устройства активно применяются в профессиональной деревообработке. Измерение влажности происходит в толще материала на глубине до 4 см. Диапазон работы прибора – от 5 до 50%.

Игольчатый измеритель влажности

Влагомеры для поверхностного анализа

В подобных приборах щупы имеют небольшую длину. Это компактные устройства для карманного ношения бытового назначения. С их помощью легко замерить влажность доски.

Глубина проникновения щупа – до 1 см

Влагомеры древесины для глубинных измерений

Глубинные приборы покажут состояние бруса, бревен и толстых досок. Их используют и для определения влажности щепы и опилок, используемых в производстве прессованных плит. Главная проблема в использовании этого профессионального устройства – хрупкость длинной иглы.

Для того, чтобы не сломать иглу, во время анализа требуется определенная сноровка

Поверхностные или диэлькометрические влагомеры

Современны разработки позволяют исследовать содержание влаги в предметах, не нарушая их целостности. Именно так работают диэлькометрические измерители влажности. Бесконтактные влагомеры древесины просто накладывают на изделие сверху, не повреждая его целостности. Это очень удобно, если нужно провести анализ мебели или паркета из дорогостоящих пород.

Подобным прибором можно измерить влажность фанеры и ламината

Измерение влажности почвы с помощью аналогового выхода

Поскольку модуль предоставляет как аналоговый, так и цифровой выходные сигналы, то для нашего первого эксперимента мы будем измерять влажность почвы, считывая аналоговые показания.

Подключение

Давайте подключим наш датчик влажности почвы к плате Arduino.

Сначала вам нужно подать питание на датчик. Для этого вы можете подключить вывод VCC на модуле к выводу 5V на Arduino.

Однако одной из широко известных проблем с этими датчиками является их короткий срок службы при воздействии влажной среды. При постоянной подаче питания на зонд скорость коррозии значительно увеличивается.

Чтобы преодолеть эту проблему, мы рекомендуем не подавать питание на датчик постоянно, а включать его только тогда, когда вы снимаете показания.

Самый простой способ сделать это – подключить вывод VCC к цифровому выводу Arduino и устанавливать на нем высокий или низкий логический уровень, когда это необходимо.

Кроме того, итоговая мощность, потребляемая модулем (оба светодиода горят), составляет около 8 мА, поэтому можно запитать модуль от цифрового вывода на Arduino.

Итак, давайте подключим вывод VCC модуля к цифровому выводу 7 Arduino, а вывод GND модуля к выводу GND Arduino.

И, наконец, подключите вывод AO модуля к выводу A0 аналого-цифрового преобразователя Arduino.

Схема соединений показана на рисунке ниже.

Рисунок 6 – Подключение датчика влажности почвы к Arduino для считывания показаний на аналоговом выходе

Калибровка

Чтобы получить точные показания с датчика влажности почвы, рекомендуется сначала откалибровать его для конкретного типа почвы, которую вы планируете контролировать.

Различные типы почвы могут по-разному влиять на показания датчика, поэтому ваш датчик в зависимости от типа используемой почвы может быть более или менее чувствительным.

Прежде чем вы начнете хранить данные или запускать события, вы должны увидеть, какие показания вы на самом деле получаете от вашего датчика.

Чтобы отметить, какие значения выводит ваш датчик, когда почва максимально сухая, и когда она полностью насыщена влагой, воспользуйтесь скетчем, приведенным ниже.

Когда вы запустите этот скетч, вы увидите похожие значения в мониторе последовательного порта:

• ~ 850, когда почва сухая;
• ~ 400, когда почва полностью насыщена влагой.

Рисунок 7 – Калибровка датчика влажности почвы

Этот тест может потребовать несколько проб и ошибок. Как только вы получите хороший контроль над этими показаниями, вы сможете использовать их в качестве пороговых значений, если намерены инициировать какое-либо действие.

Финальная сборка

Основываясь на значениях калибровки, программа, приведенная ниже, задает следующие диапазоны для определения состояния почвы:

• <500 – слишком влажная;
• 500-750 – это целевой диапазон;
• >750 – достаточно сухая для полива.

Если все в порядке, вы должны увидеть вывод в мониторе последовательного порта, похожий на приведенный ниже.

Рисунок 8 – Вывод аналоговых показаний датчика влажности почвы

Датчики для твердой среды по принципу действия

Как мы уже говорили, некоторые датчики влажности и температуры воздуха универсальны: могут работать в грунте или сыпучих смесях. Также существуют специализированные приборы для решения подобных задач. Собственно, технологий для измерения содержания влаги в сыпучих средах (почва, сухие смеси и пр.) не так много.

Резистивные датчики

Эти детекторы работают по принципу амперметров: а в качестве резистора в цепи выступает среда измерения. Почва или сухая смесь, в зависимости от насыщения водой, меняет электропроводность (или сопротивление). Соответственно меняется и сила протекающего тока. Подобные датчики могут быть только электронными, поскольку механически обеспечить измерение влажности в твердой среде затратно и нецелесообразно.

Два (или больше, для повышения точности) электрода погружаются в среду измерения.

Модуль управления подает на контакты небольшое напряжение, и замеряет значение электрического тока. Чем больше влаги, тем сильнее электроток. Надежная и довольно точная конструкция, не лишена недостатков. Во-первых, электроды должны быть выполнены из материала, стойкого к коррозии и механическим повреждениям. Во-вторых, при калибровке прибора необходимо учитывать содержание солей в почве (или материале).

Емкостные датчики влажности почвы

Пожалуй, самые популярные устройства среди квартирных «земледельцев». Сегодня стало модным выращивать некоторые продукты питания не на огороде, а например, в квартире в Москве. Для обеспечения хорошего урожая применяются технологии интенсивного земледелия под управлением электроники. Контроллер получает информацию о температуре, уровне влажности и освещенности, и моделирует природные условия для вашей грядки на подоконнике.

Если система управления отлажена, нет необходимости ежедневно контролировать процесс роста растений. Достаточно пополнять емкость для полива, и своевременно собирать урожай.

Преимущество такого прибора – возможность работать «на автомате». Кроме того, такой датчик можно сделать своими руками.