RU93537U1

RU93537U1 - DEVICE FOR MEASURING THE HUMIDITY OF Lumber

Info

Publication number: RU93537U1
Application number: RU2009139555/22U
Authority: RU
Inventors: Денис Леонидович Павлов; Назар Альбертович Греб; Игорь Михайлович Кудинов; Александр Анатольевич Орлов
Priority date: 2009-10-26
Filing date: 2009-10-26
Publication date: 2010-04-27

Abstract

Устройство для измерения влажности пиломатериалов, содержащее электровлагомер и пару электродов, отличающееся тем, что оно содержит датчик для измерения температуры древесины, программируемый-логический контроллер и информационную панель, электроды выполнены изолированными, причем датчик и электроды установлены в центре контрольных досок по высоте и ширине. A device for measuring the moisture content of lumber, containing an electric moisture meter and a pair of electrodes, characterized in that it contains a sensor for measuring wood temperature, a programmable logic controller and an information panel, the electrodes are insulated, and the sensor and electrodes are installed in the center of the control boards in height and width.

Description

Полезная модель относится к измерительной технике, а именно к устройствам, в которых используется кондуктометрический метод определения влажности древесины.The utility model relates to measuring equipment, namely to devices that use a conductometric method for determining the moisture content of wood.

Для измерения влажности древесины используют способы: прямой и косвенный. Первый - сушильно-весовой является наиболее точным, но трудоемким и применяется, в основном, в научных исследованиях. Второй - косвенный, основанный на измерении какого-либо физического параметра, зависимого от влажности древесины.To measure the moisture content of wood using methods: direct and indirect. The first - drying and weighing is the most accurate, but time-consuming and is used mainly in scientific research. The second is indirect, based on the measurement of some physical parameter, depending on the moisture content of the wood.

В деревообработке наиболее широко применяется способ, основанный на зависимости электропроводности материала от влажности. Его преимуществом является быстрота и непрерывность определения влажности материала при сушке и других технологических операциях, что создает возможность автоматизации этих процессов.In woodworking, the most widely used method is based on the dependence of the conductivity of the material on moisture. Its advantage is the speed and continuity of determining the moisture content of the material during drying and other technological operations, which makes it possible to automate these processes.

Известно устройство, реализующее второй способ, в котором используют двухпроводную систему датчиков с устройством обработки информационных сигналов от них (электровлагомер). Иглы кондуктометрического влагомера - это проводники, по которым проходит электрический ток, а древесина, расположенная между ними, - это параллельно соединенные резисторы. Используется принцип измерения постоянного тока потребления измерительного автогенератора, который корреляционно зависит от измеряемой влажности и температуры древесины [1].A device is known that implements the second method, in which a two-wire sensor system is used with a device for processing information signals from them (electric moisture meter). The conductometric hygrometer needles are conductors through which electric current passes, and the wood located between them is a parallel-connected resistor. The principle of measuring the direct current consumption of a measuring oscillator is used, which correlates with the measured humidity and wood temperature [1].

Недостатками влагомеров основанных на кондуктометрическом способе измерения влажности древесины является наличие несистематических погрешностей измерений, обусловленных конструкцией игл, способом их установки в пиломатериал, коррозией самих игл и мест крепления сигнальных проводов. Также на результаты замеров оказывают влияние свойства использованной схемы измерений и качества отдельных ее элементов, состояние исследуемого образца древесины (плотность, температура, неравномерность распределения влаги и т.п.).The disadvantages of moisture meters based on the conductometric method for measuring wood moisture is the presence of non-systematic measurement errors due to the design of the needles, the way they are installed in lumber, corrosion of the needles themselves and the locations of the signal wires. Also, the measurement results are affected by the properties of the measurement scheme used and the quality of its individual elements, the state of the wood sample under investigation (density, temperature, uneven distribution of moisture, etc.).

Часть приведенных общих недостатков электровлагомеров учтена в устройстве [2], где реализуется принцип послойного измерения влажности по сечению материала за счет применения игл - электродов, выполненных в виде стержня, на котором расположены несколько изолированных друг от друга и от стержня кольцевых контактов, причем соответствующие кольцевые контакты электродов подключены к измерительному блоку парами, соответствующими измеряемым слоям доски.Some of the common drawbacks of electrohydrometers are taken into account in the device [2], where the principle of layer-by-layer humidity measurement over the material cross section is implemented through the use of needles - electrodes made in the form of a rod on which there are several ring contacts isolated from each other and from the rod, with corresponding the contacts of the electrodes are connected to the measuring unit in pairs corresponding to the measured layers of the board.

Основными недостатками этого электровлагомера являются сложность конструкции электродов, трудность их изготовления, смещение и деформация колец-изоляторов при заделки электродов в древесину, особенно с большой плотностью.The main disadvantages of this electrohydrometer are the complexity of the design of the electrodes, the difficulty of their manufacture, the displacement and deformation of the insulator rings when the electrodes are embedded in wood, especially with high density.

Более близким по техническому решению к заявленному устройству является влагомер для измерения влажности древесины [3], который содержит датчик с тремя игольчатыми электродами (ИЭ) и измерительный блок с индикацией. Игольчатые электроды расположены на ломаной линии в виде прямого угла с образованием пар: одна - для установки ИЭ вдоль волокон древесины, другая - поперек. Между ИЭ и измерительным блоком установлен переключатель пар ИЭ.Closer in technical solution to the claimed device is a moisture meter for measuring wood moisture [3], which contains a sensor with three needle electrodes (IE) and a measuring unit with an indication. The needle electrodes are located on a broken line in the form of a right angle with the formation of pairs: one for installing IE along the wood fibers, the other across. A switch between IE pairs is installed between the IE and the measuring unit.

Наличие двух пар электродов в каждой из четырех точек замеров, учет температуры окружающего воздуха повышает достоверность измерений.The presence of two pairs of electrodes in each of the four measurement points, taking into account the ambient temperature increases the reliability of the measurements.

Недостатками этого влагомера являются отсутствие изоляторов по длине электродов, что приводит к измерению наибольшей, а не требуемой средней влажности по сечению материала. Также температура измеряемой древесины может существенно отличаться от температуры агента сушки, которая в этом устройстве задается вручную на измерительном блоке, что приводит к погрешностям замеров.The disadvantages of this hygrometer are the lack of insulators along the length of the electrodes, which leads to the measurement of the highest, and not the required average humidity over the material cross section. Also, the temperature of the measured wood can differ significantly from the temperature of the drying agent, which in this device is set manually on the measuring unit, which leads to measurement errors.

Задача полезной модели в повышении достоверности определения влажности пиломатериалов в штабеле для контроля и управления процессом сушки.The objective of the utility model is to increase the reliability of determining the moisture content of lumber in a stack for monitoring and controlling the drying process.

Технический результат заключается в непрерывном и достоверном измерении влажности в центре пиломатериалов по объему штабеля в процессе сушки.The technical result consists in a continuous and reliable measurement of humidity in the center of lumber according to the volume of the stack during the drying process.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения влажности пиломатериалов, содержащем электровлагомер и пару электродов, новым является то, что оно содержит датчик для измерения температуры древесины, программируемый-логический контроллер и информационную панель, электроды выполнены изолированными, причем датчик и электроды установлены в центре контрольных досок по высоте и ширине.The specified technical result is achieved by the fact that in a device for measuring the moisture content of lumber containing an electric moisture meter and a pair of electrodes, the new one is that it contains a sensor for measuring wood temperature, a programmable logic controller and an information panel, the electrodes are insulated, and the sensor and electrodes are installed in the center of the control boards in height and width.

На фиг.1 приведена принципиальная схема устройства для измерения влажности пиломатериалов.Figure 1 shows a schematic diagram of a device for measuring the moisture content of lumber.

Устройство включает, закрепленные на контрольных досках 1, датчик для измерения температуры древесины 2 и пару изолированных электродов 3, соединенных с электровлагомером 4, программируемый-логический контроллер 5, например, ПЛК100, и информационную панель 6. Пара электродов 3 и датчик для измерения температуры древесины 2 установлены в центре контрольных досок 1 как по толщине А, так и по ширине В (фиг.1).The device includes, mounted on control boards 1, a sensor for measuring the temperature of wood 2 and a pair of insulated electrodes 3 connected to an electric moisture meter 4, a programmable logic controller 5, for example, PLC100, and an information panel 6. A pair of electrodes 3 and a sensor for measuring wood temperature 2 are installed in the center of the control boards 1 both in thickness A and in width B (FIG. 1).

Устройство для измерения влажности пиломатериалов работает следующим образом. Электровлагомер 4 измеряет величину электрического сопротивления тока, проходящего между неизолированными концами электродов 3, и выдает цифровой сигнал на программируемый-логический контроллер 5, в котором с учетом фактической температуры древесины рассчитывается влажность в центре контрольных досок 1, выводимая на информационную панель 6.A device for measuring the moisture content of lumber works as follows. An electric moisture meter 4 measures the electrical resistance of the current passing between the non-insulated ends of the electrodes 3, and provides a digital signal to the programmable logic controller 5, in which, taking into account the actual temperature of the wood, the humidity in the center of the control boards 1 is calculated, displayed on the information panel 6.

За счет непрерывного и достоверного контроля влажности древесины сокращается продолжительность и повышается качество сушки пиломатериалов.Due to the continuous and reliable control of wood moisture, the duration is reduced and the quality of drying of lumber is increased.

Источники информации:Information sources:

1. Серговский, П.С. Гидротермическая обработка и консервирование древесины [Текст] / П.С.Серговский - М.: Лесная пром-сть, 1987. - 350 с.1. Sergovsky, P.S. Hydrothermal treatment and preservation of wood [Text] / P.S. Sergovsky - M .: Forest industry, 1987. - 350 p.

2. RU 2258920 C1, МПК G01N 27/02, опубл. 20.05.2005//Савенко В.Г., Савенко А.В., Петрухин Ю.П. Влагомер для измерения влажности древесины.2. RU 2258920 C1, IPC G01N 27/02, publ. 05/20/2005 // Savenko V.G., Savenko A.V., Petrukhin Yu.P. Moisture meter for measuring wood moisture.

3. RU 2180746 C1, МПК G01N 27/04, опубл. 20.03.2002 //Урванов Г.Р., Брусин Н.А., Ладейщиков Н.В. Влагомер для измерения влажности древесины.3. RU 2180746 C1, IPC G01N 27/04, publ. 03/20/2002 // Urvanov G.R., Brusin N.A., Ladeyshchikov N.V. Moisture meter for measuring wood moisture.

Claims

A device for measuring the moisture content of lumber, containing an electric moisture meter and a pair of electrodes, characterized in that it contains a sensor for measuring wood temperature, a programmable logic controller and an information panel, the electrodes are insulated, and the sensor and electrodes are installed in the center of the control boards in height and width.