FMVD I - cvičení č.2 Měření vlhkosti dřeva a vlivu na hustotu

Měření vlhkosti dřeva a vlivu na hustotu Zadání: Stanovení hustoty, absolutní vlhkosti a koeficientu bobtnání dřeva u standardních tělísek (SM, JS, BK). Stanovení přibližné hustoty dřeva na základě Archimédova zákona. Stanovení vlhkosti klimatizovaných tělísek přímou – váhovou – metodou a nepřímými – elektrickými metodami a jejich porovnání. Kalibrace vlhkoměrů podle váhové metody. Diskuse.

Materiál a metodika 1. Zkušební tělíska SM, BK a JSDB, z prvního cvičení byly vysušeny na 0% vlhkosti. Nyní opět změříte jednotlivé rozměry a vzorky zvážíte. Vypočtete hustotu dřeva v absolutně suchém stavu:   Absolutní vlhkost vzorků zjistíte pomocí váhové metody, kdy známe hmotnost suchého dřeva m0 a hmotnost vlhkého dřeva mw z prvního cvičení. vypočítáte koeficient objemového bobtnání ze vztahu pro výpočet hustoty dřeva při určité vlhkosti, když známe hustotu ρ0 .

2. Archimédův zákon - hustota dřeva Nejdříve změříte délku vzorku, poté jasanový vzorek ponoříte do vody v odměrném válci a změříte tu část vzorku, která zůstane pod vodou –h (na množství vody v odměrném válci nezáleží). Hustotu dřeva odvodíte :

3 - Měření vlhkosti dřeva borovice (označení BO1) váhovou metodou a elektrickými vlhkoměry. Váhová metoda : a) vzorek zvážíme (mw) b) vzorek se suší v sušárně při teplotě 103±2ºC, atmosférickém tlaku a relativní vlhkosti vzduchu φ=?% c) po dvou hodinách se měří hmotnost vzorku a suší se tak dlouho dokud rozdíl vlhkostí mezi posledními dvěma měřeními není větší než 0,01g =>m0 d) vlhkost se vypočítá dle výše uvedeného vztahu Výhody váhové zkoušky: vysoká přesnost, spolehlivost Nevýhody váhové zkoušky: náročná na čas, náročná na vybavení

3 - Měření vlhkosti elektrickými vlhkoměry Dva odporové vlhkoměry WHT860 , WRD-30 a dva dielektrické vlhkoměry Wagner601, Wagner612. Odporové vlhkoměry - musí se zabodnout měřící elektrody do dřeva. Dielektrické vlhkoměry - položíme na měřené dřevo. Na každém vlhkoměru musíte navolit druh dřeviny nebo hustotu dřeva, teplotu a výsledná hodnota vlhkosti se opraví podle tabulek výrobce.

Závislost elektrického odporu dřeva R na vlhkosti dřeva (Siau 1995).

Vliv vlhkosti a teploty dřeva na měrný elektrický odpor dřeva (Skaar 1972).

Vliv hustoty a vlhkosti dřeva na relativní permitivitu dřeva e’ při frekvenci f = 1 MHz (Skaar 1988).

Parabolické rozložení vlhkosti v průřezu desky Parabolické rozložení vlhkosti v průřezu desky. (a) Srovnání skutečného rozložení vlhkosti s průměrnou vlhkostí dřeva, (b) Doporučené umístění jehlové elektrody ve vzdálenosti y od povrchu desky (Siau 1984).

4 - Kalibrace vlhkoměrů Kalibraci provádíme tak, že nejdříve sestrojíme graf závislosti odchylky měření vlhkoměru od váhové metody. následně proložíme body grafu přímku a zjistíme její rovnici.

Absolutní vlhkost dřeva Hustota dř. [kg/m3] Absolutní vlhkost dřeva 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Vlhkost naměřená dielektrickým vlhkoměrem 300 4,9591 5,9591 6,9591 7,9591 8,9591 9,9591 10,9591 11,9591 12,9591 13,9591 350 4,8691 5,8691 6,8691 7,8691 8,8691 9,8691 10,8691 11,8691 12,8691 13,8691 400 4,7791 5,7791 6,7791 7,7791 8,7791 9,7791 10,7791 11,7791 12,7791 13,7791 450 4,6891 5,6891 6,6891 7,6891 8,6891 9,6891 10,6891 11,6891 12,6891 13,6891 500 4,5991 5,5991 6,5991 7,5991 8,5991 9,5991 10,5991 11,5991 12,5991 13,5991 550 4,5091 5,5091 6,5091 7,5091 8,5091 9,5091 10,5091 11,5091 12,5091 13,5091 600 4,4191 5,4191 6,4191 7,4191 8,4191 9,4191 10,4191 11,4191 12,4191 13,4191 650 4,3291 5,3291 6,3291 7,3291 8,3291 9,3291 10,3291 11,3291 12,3291 13,3291 700 4,2391 5,2391 6,2391 7,2391 8,2391 9,2391 10,2391 11,2391 12,2391 13,2391 750 4,1491 5,1491 6,1491 7,1491 8,1491 9,1491 10,1491 11,1491 12,1491 13,1491 800 4,0591 5,0591 6,0591 7,0591 8,0591 9,0591 10,0591 11,0591 12,0591 13,0591 850 3,9691 4,9691 5,9691 6,9691 7,9691 8,9691 9,9691 10,9691 11,9691 12,9691 900 3,8791 4,8791 5,8791 6,8791 7,8791 8,8791 9,8791 10,8791 11,8791 12,8791

Statistika Aritmetický průměr Směrodatná odchylka Variační koeficient

Vzorce