Máy đo độ ẩm gỗ, nguyên lý đo và phạm vi ứng dụng

Vật liệu gỗ rất nhạy cảm với độ ẩm của nó, chỉ cần một chút thay đổi hàm lượng nước có gỗ có thể dẫn tới những biến đổi trong tính chất vật lý của nó. Do đó, người thợ thường có thao tác đo độ ẩm của vật liệu gỗ trước khi đưa nó vào sản xuất, nhằm đảm bảo chất lượng cho sản phẩm. Máy đo độ ẩm gỗ sẽ là công cụ đắc lực giúp người thợ có thể nắm các thông tin độ ẩm một cách đễ dàng. 

Một khúc gỗ vừa mới thu hoạch về sẽ thường có độ ẩm rất cao, thường là 80% hoặc cao hơn, nếu đưa vào sản xuất ngay với độ ẩm cao như thế sẽ không tốt. Một thời gian sau khi lượng nước trong gỗ thoát ra sẽ làm biến dạng gỗ, có thể là bị nứt gãy, cong vênh hoặc co ngót.

Thông thường, gỗ tự nhiên sau khai thác sẽ được đưa qua quy trình sấy để đảm bảo chất lượng tốt nhất cho sản phẩm làm ra. Tuy nhiên, bạn cũng vẫn phải kiểm tra độ ẩm của gỗ trước khi đưa nó vào sản xuất. Có rất nhiều phương pháp để biết được độ ẩm của gỗ là bao nhiêu? Những phổ biến và nhanh nhất là sử dụng thiết bị máy máy để đo. Máy đo độ ẩm gỗ là một công cụ hỗ trợ được dùng để đo hàm lượng nước có trong một khối gỗ.

Các thông tin độ ẩm gỗ rất quan trọng đối với quyết định của người thợ, xem xem nên lựa chọn khúc gỗ nào phù hợp để đưa vào sản xuất. Từ đó, những sản phẩm được làm ra sẽ có chất lượng ổn định, không bị mối mọt, cong vênh hay co ngót.

Độ ẩm của gỗ là gì?

Độ ẩm của gỗ là tỷ lệ phần trăm của nước có trong gỗ so với khối lượng gỗ khô. Tại trạng thái bình thường gỗ và các sản phẩm từ gỗ đều có một độ ẩm nhất định. Công thức tính độ ẩm như sau:

W = (Gs - Ggo) / Ggo × 100%

W1 = (Gs - Ggo) / Gs × 100%

Trong đó :

• Gs là trong lượng gỗ ướt
• Ggo là trọng lượng gỗ đã sấy khô.
• W là độ ẩm tuyệt đối của gỗ
• W1 là độ ẩm tương đối của gỗ.

>>>Xem thêm

• Top 5 mẫu máy mài cầm tay ổn định nhất
• Những ưu điểm của sơn tĩnh điện so với sơn thông thường

1. Tác động của độ ẩm đến chất lượng sản phẩm gỗ

Đối với những sản phẩm từ gỗ tự nhiên thì độ ẩm là tác nhân cho chúng ta thấy sự thay đổi rõ rệt nhất. Bởi vì, đặc trưng của thay đổi độ ẩm chính là thay đổi hàm lượng nước có trong gỗ. Một khi, có sự thay đổi này thì gỗ cũng sẽ biến dạng theo.  Cụ thể, khi hàm nước trong gỗ thay đổi kéo theo thay đổi thể tích của một khối gỗ. Đặc điểm thay đổi này cực kì quan trọng đối với người làm mộc.

Đối với một khối gỗ có độ ẩm càng cao thì thể tích của nó càng lớn. Nếu sản phẩm được làm ra từ gỗ có độ ẩm cao được đưa vào môi trường có độ ẩm thấp, thì sau một thời gian khối gỗ sẽ thu lại tạo ra những khe hở lỏng léo. Bên cạnh đó, hàm lượng nước trong gỗ cao sẽ dễ khiến cho gỗ mau hư, nấm mốc và mục nát.

Ngược lại, một sản phẩm gỗ có độ ẩm quá thấp được đưa vào mội trường có độ ẩm cao. Sau một thời gian, gỗ sẽ bắt đầu hút ẩm gây nên tình trạng trương nở, đến một mức vượt lực nén, các mối ghép sẽ phồng lên gây tình cong vênh, co ngót cho sản phẩm.

Gỗ bị cong vênh do sự thay đổi độ ẩm

Do đó, để tránh những trường hợp trên người ta thường đưa độ ẩm của gỗ về trạng thái lý tưởng là độ ẩm được cân bằng (EMC - equilibrium moisture content). EMC là độ ẩm của gỗ khi đạt trang thái cân bằng với độ ẩm tương đối của môi trường xung quanh nó. Tức là độ ẩm gỗ sẽ bằng với độ ẩm tương đối của môi trường xung quanh.

Khi đạt được trang thái độ ẩm EMC thì gỗ sẽ không hấp thu thêm hoặc bị mất đi độ ẩm. Trên thực tế, để đạt được trạng thái ẩm EMC là điều cực kì khó, vì bạn không thể kiểm soát được độ ẩm tương đối của không khí. Người ta chỉ có thể đưa độ ẩm của gỗ về gần với EMC để hạn chế tối ta tác đa tác động của độ ẩm lên sản phẩm thôi.

2. Tiêu chuẩn độ ẩm của gỗ

Gỗ là một loại vật liệu có cấu tạo từ Cellulose nên rất dễ hấp thu hoặc giải phóng nước ra khỏi môi trường xung quanh. Đối với một người thợ dày dặn kinh nghiệm sẽ hiểu được rằng, gỗ cần phải đặt một độ ẩm nhất định thì mới được đem vào sản xuất. Các chuyên gia trong ngành đều nhận định rằng, độ ẩm của gỗ liên quan đến 75% chất lượng của sản phẩm.

Vì thế, các xưởng sản xuất, chế biến gỗ luôn phải theo dõi, kiểm soát độ ẩm của gỗ để đảm bảo đầu ra của chất lượng sản phẩm. Vấn đề là độ ẩm gỗ ở mức bao nhiêu thì đạt tiêu chuẩn?

Như đã nhắc ở mục thứ nhất, gỗ sẽ ít chịu tác động của độ ẩm nhất khi đạt tới trạng thái EMC. Vậy để tiêu chuẩn độ ẩm của gỗ cần phải bằng EMC.

Máy đo độ ẩm gỗ cũng cho phép đọc được độ ẩm tương đối của gỗ (EMC). Nếu là một người có kinh nghiệm sẽ dễ dàng nhận thấy rằng độ ẩm cân bằng của gỗ khi ở trong phòng sấy : 8 – 12%, và độ ẩm cân bằng của gỗ khi để lâu dài ngoài không khí 15 – 18%.

3. Máy đo độ ẩm là gì? Nguyên lý hoạt động và cấu tạo của máy đo độ ẩm gỗ bằng kim

3.1. Máy đo độ ẩm là gì?

Máy đo độ ẩm là một thiết bị dùng để xác định được tỷ lệ phần trăm hàm lượng nước có trong một vật liệu. Là một ứng dụng được sử dụng rất phổ biến trong ngành công nghiệp khác nhau. Đặc biệt là đối với ngành công nghiệp gỗ không thể thiếu máy đo độ ẩm. Kiểu dáng của máy thường có thiết kế cầm tay gọn nhẹ, mặt trên có màn hình điện tử và có hai cây kim dò phía trước dùng chạm vào vật liệu.

Cấu tạo máy đo độ ẩm khá đơn giản

3.2. Nguyên lý của máy đo độ ẩm gỗ dùng kim

Điện trở khàng của gỗ chịu ảnh hưởng rất lớn bởi điện trở. Gỗ càng khô thì điện trở kháng càng lớn. Khi chúng ta tăng độ ẩm của gỗ lên thì điện trở của gỗ bằng đầu giảm xuống. Các chuyên gia đã lợi dụng tính chất thay đổi của điện trở kháng có trong gỗ để đo độ ẩm của gỗ.

Phương pháp đo điện trở kháng dựa trên hai điện cực tiếp xúc vào các thớ gỗ, từ thông số điện trở thu được máy sẽ tự động chuyển thành thông số độ ẩm của gỗ. Máy đo điện trở dùng kim có thể có 2 hoặc 4 cây kim dò. Mỗi đầu kim tượng trưng cho một điện cực.

Khi cần đo độ ẩm của gỗ bạn chỉ cần đưa đầu kim dò vào thớ gỗ. Tự động màn hình sẽ hiển thị kết quả đo tương ứng với độ ẩm hiện có trên gỗ. Vật liệu gỗ càng có độ ẩm thấp thì trở kháng càng cao, ngược lại độ ẩm cao thì trở kháng sẽ thấp.

Ngoài yếu tố điện trở, thì nhiệt độ môi trường cũng là một yếu tố tác động tới độ ẩm của gỗ. Do đó, khi đo độ ẩm bạn cần lưu ý là mình đang đo tại nhiệt độ nào. Vì khi đo tại nhiệt độ 35oC sẽ có giá trị hoàn toàn khác so với khi đo tại nhiệt độ 25^oC.

3.3. Cấu tạo của bộ máy đo độ ẩm

• Thân máy: Phía trên là một màn hình hiển thị LCD có cỡ chữ lớn. Có 5 phím nhấn chức năng. 1 phím bên hông và 4 phím trước mặt.
• Bộ cảm biến tiếp xúc: Gồm 2 cây kim làm đầu dò, gắn ở phía trước thân máy. Một que đo tháo rời khỏi thân máy, khi cần dùng thì cắm trở lại. Cùng với hệ thống điện tử chuyển dổi thông số điện trở sang độ ẩm.
• Pin theo máy: 04 cục AA, loại pin phổ thông.
• Tài liệu hướng dẫn sử dụng.
• Hộp đựng chuyên dụng.

4. Hướng dẫn sử dụng máy đo độ ẩm gỗ Wagner MMC220

Máy đo độ ẩm gỗ Wagner MMC220 là một thiết bị cầm tay có thiết kế nhỏ gọn, dễ sử dụng và đem đi xa. . Hướng dẫn này giúp bạn thao tác đúng phương pháp đo. Cách bảo quản máy và khắc phục các rắc rối khi đo. Máy đo độ ẩm đa năng, đo nhiều loại vật liệu khác nhau, chia thành 4 nhóm cơ bản. Khi đo bạn chọn chế độ đo tương ứng.

4.1. Đặc điểm của máy đo ẩm của gỗ

Mọi thao tác, điều khiển, đo lường được lập trình bởi bộ vi điều khiển MCU. Bộ chuyển đổi tín hiệu Analog sang Digital, kỹ thuật số hoàn toàn. Cho kết quả đo chính xác.

• Máy tự động bù nhiệt độ, nhiệt đới hóa. Thích hợp sử dụng trong nhiều điều kiện môi trường thực tiễn.
• Màn hình tinh thể lỏng có kích thước lớn, có đèn chiếu sáng nền. Đọc rõ trong nhiều điều kiện ánh sáng môi trường.
• Vỏ máy được bọc thêm lớp chống sock bảo vệ máy và thẩm mỹ.
• Thân máy tương đối vừa nắm tay, cho cảm giác cầm chắc chắn.
• Pin nguồn được điều tiết bởi bộ điều khiển, tự động điều tiết ánh sáng nền để tiết kiệm pin.
• Có báo hiệu pin yếu dưới mức cho phép thực hiện phép đo.

4.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản của máy

• Thang đo độ ẩm chia thành 4 thang, tương ứng 4 nhóm vật liệu: từ 2% đến 40%, từ 2% đến 50%. 2% – 60%, 2% – 70%.
• Sai số phép đo: ±(1%Rh + 0.5).
• Độ phân giải: 0.5%
• Thang đo nhiệt độ: từ -10 oC đến ∼ 60 oC.
• Dung sai lớn nhất: ±2 oC (±4 oF)
• Độ phân giải phép đo nhiệt độ: 1 oC (2 oF)
• Nhiệt độ vận hành: -10 oC đến +40 oC
• Độ ẩm môi trường: 0 ∼ 40 oC
• Trọng lượng: 350g.
• Kích thước thân máy: 165 x 78 x 43 mm
• Kích thước cảm biến: 182 x 43 x 25 mm

4.3. Màn hình hiển thị của máy đo ẩm gỗ

• Màn hình máy đo độ ẩm vật liệu
• Màn hình tinh thể lỏng, toàn bộ diện tích hiển thị
• Chọn danh mục vật liệu, loại gỗ, bê tông.
• Chỉ thị pin yếu.
• Giữ kết quả đo. Khi bấm phím bên hông máy.
• Báo hiệu trạng thái đo nhiệt độ hoặc độ ẩm. Khi hiển thị dấu % tức là đang ở chế độ đo độ ẩm. Không hiện gì cả là đang trạng thái đo nhiệt độ.
• Dấu biểu tượng nhiệt độ. C hoặc F. Chế độ mặc định là độ C.
• Giá trị lớn nhất trong phép đo được giữ lại. Tức là trong quá trình đo của một phép đo, giá trị đo được lớn nhất sẽ được giữ lại.