Waygo

Giới thiệu

Máy đo độ ẩm gỗ cầm tay thường là máy đo điện. Máy đo độ ẩm điện có tên như vậy vì chúng đo đặc tính điện của một miếng gỗ và chuyển đổi phép đo đó thành giá trị độ ẩm gỗ (MC) tương ứng, thường hiển thị trực tiếp trên máy đo. Tùy thuộc vào chủng loại và nhà sản xuất, đặc tính điện được đo nói trên có thể là điện trở, độ dẫn điện, hằng số điện môi hoặc hệ số tổn thất điện năng.

Máy đo độ ẩm cầm tay, nếu được sử dụng đúng cách, sẽ rất nhanh chóng, thuận tiện và đủ chính xác cho hầu hết các mục đích sử dụng để xác định độ ẩm của gỗ khi độ ẩm gỗ nhỏ hơn 30% MC. 

Khi gỗ được xử lý bằng một số chất bảo quản gỗ hoặc muối chống cháy, các chỉ số của máy đo độ ẩm cầm tay chỉ đáng tin cậy trong một phạm vi hẹp.

Cả nhà sản xuất và nhà sử dụng gỗ sấy nguyên liệu đều ngày càng nhận thức được tầm quan trọng của độ ẩm chính xác trong quá trình sản xuất đồ gỗ. Cả hai đều sử dụng máy đo độ ẩm điện cầm tay thường xuyên hơn để theo dõi MC và cung cấp dữ liệu cho các chương trình thống kê, kiểm soát chất lượng quy trình sản xuất. Các giá trị độ ẩm thu được từ các chỉ số của máy đo độ ẩm điện đang trở thành một yếu tố quan trọng trong việc chấp nhận hoặc từ chối nhập các lô gỗ tại các nhà máy sản xuất sản phẩm gỗ thứ cấp.

Việc làm theo các gợi ý trong hướng dẫn này sẽ giúp đạt được kết quả tốt nhất với máy đo độ ẩm cầm tay.

Hình: Máy đo độ ẩm gỗ cầm tay

Máy đo dùng kim hay không dùng kim?

Có hai loại máy đo độ ẩm gỗ cầm tay được sử dụng rộng rãi hiện nay - loại dùng kim và loại không dùng kim.

Máy đo kiểu kim

Với những máy đo này (còn gọi là máy đo điện trở), các điện cực dạng kim sẽ được cắm vào gỗ để đo điện trở của gỗ, từ đó tính toán ra MC. Đối với các máy đo kiểu kim lắp trên thân máy thì các kim này thường dài khoảng 10mm.

Hình ảnh: Một số máy đo độ ẩm gỗ cầm tay dạng dùng kim (điện cực)

Ngoài ra, máy đo kiểu kim còn có loại đi kèm theo búa để dễ dàng cắm sâu vào gỗ. Búa này được kết nối với đồng hồ đo bằng dây cáp. Những thiết kế này thường sử dụng các chân dài 25mm. 

Hình ảnh: Một máy đo cầm tay kiểu kim có búa

Phạm vi đo hiệu quả của máy đo dùng kim là từ 7% đến 30% MC. Những máy này thực chất là máy đo điện trở chuyên dụng, do đó dưới 7% MC, điện trở là quá cao để có thể đọc được một cách đáng tin cậy. Ví dụ, ở mức 7% MC, điện trở của gỗ sồi đỏ là khoảng 15.000 megohm và đối với gỗ phong cứng là 72.000 megohm. Ngược lại, trên 30% MC, điện trở có quá nhiều thay đổi để đọc đáng tin cậy. Ví dụ, tại độ ẩm 30% MC, gỗ sồi đỏ có điện trở chỉ còn khoảng 0.5 megohm, và gỗ phong cứng chỉ còn khoảng 0.6 megohm. Thiết bị đo cầm tay không thể hoạt động tin cậy ở các mức điện trở quá cao hoặc quá thấp như trên.

Máy đo cầm tay kiểu điện môi hoặc không kim

Các máy đo dạng này sử dụng một tấm cảm biến không cần phải cắm vào gỗ. Thay vào đó, tấm cảm biến được giữ tiếp xúc sát với bề mặt gỗ và một điện trường được chiếu vào gỗ. Một đặc tính điện như hằng số điện môi hoặc hệ số tổn thất điện năng được đo và chuyển đổi thành giá trị MC của gỗ. Phạm vi hiệu quả của loại máy này là từ khoảng 5 đến 30% MC.

Hình ảnh: Một máy đo độ ẩm cầm tay dạng điện môi (không kim)

Điều quan trọng cần lưu ý khi sử dụng các loại máy đo độ ẩm gỗ cầm tay này là bởi vì các thiết bị này đều đo đặc tính điện của gỗ rồi chuyển đổi thành MC chứ không phải trực tiếp đo MC của gỗ, do đó chắc chắn có thể có những sai lệch nhất định xảy ra do các điều kiện tự nhiên khác nhau, như đặc tính điện của tấm gỗ tại các vị trí đo, độ ẩm môi trường, tĩnh điện v.v… Theo đó, hai đồng hồ đo cầm tay bất kỳ có thể cho ra kết quả hơi khác nhau khi cùng đo một thanh gỗ mẫu.

Nếu việc đọc MC bằng thiết bị cầm tay sẽ là một cơ sở đánh giá quan trọng để chấp nhận hoặc từ chối gỗ sấy, thì nên thận trọng với thương hiệu và model của thiết bị được sử dụng cho các thử nghiệm đó. Cũng nên lưu ý rằng, phép đo độ ẩm gỗ bằng cách cân trọng lượng, như đã trình bày trong các bài trước của Waygo, vẫn là phép đo cơ bản và chính xác nhất, được công nhận rộng rãi nhất trong ngành gỗ sấy.

Quy trình ưu tiên để sử dụng máy đo độ ẩm gỗ kiểm kim

1.   Bật máy đo và kiểm tra xem pin có đủ năng lượng không.

•    Trước khi đo máy phải được hiệu chuẩn theo hướng dẫn của nhà sản xuất.  Tất cả các máy đo đều có một nút hoặc công tắc để kiểm tra xem pin có ổn không. Nếu kiểm tra không cho thấy rằng pin có lượng điện cần thiết, hãy thay pin mới.

2.   Chọn vị trí để thực hiện phép đo MC. 

•   Đối với gỗ xẻ, vị trí phải cách đầu mảnh gỗ ít nhất 30cm và vị trí đo là vào khoảng giữa mặt rộng của tấm ván.

•  Đối với gỗ xẻ chất đống, số đọc có thể được thực hiện trên cạnh hoặc mặt hẹp của tấm ván. Tuy nhiên, hãy nhớ rằng các mảnh cạnh có thể không đại diện cho MC của các mảnh bên trong. Các phép đo được lấy từ phần cuối của tấm gỗ lớn thường sẽ không đại diện cho MC trung bình của cả tấm.

3.   Định vị các chốt kim trên bề mặt gỗ bằng kim song song với thớ gỗ.

•     Việc có các chốt song song với thớ là rất quan trọng khi MC trên 15% MC. Đối với các giá trị đọc dưới 15% MC, việc căn chỉnh chốt không quá quan trọng.

4.   Cắm kim đọc vào gỗ - độ sâu bao nhiêu?

•   Khi sử dụng máy đo có chốt kim gắn liền với máy thì KHÔNG được dùng búa hoặc đập vào hộp. Chỉ áp dụng áp lực tay. Cố gắng cắm hết chiều dài của ghim vào gỗ. Đối với gỗ sồi và các loại gỗ dày, đặc khác, hãy dùng lực ghim càng sâu càng tốt mà không chạm vào máy đo.

• Máy đo có các điện cực (chốt kim) được gắn bằng dây cáp thường có một số loại búa để đẩy các chốt dài hơn (thường dài 2.5cm, được cách điện ngoại trừ ở đầu) đến độ sâu mong muốn trong gỗ.

•  Để xác định xem có tồn tại gradient độ ẩm hay không, hãy đọc ở các độ sâu khác nhau từ bề mặt đến lõi. Vỏ ướt hơn lõi sẽ cho thấy độ ẩm hồi ẩm sau khi sấy khô trong lò sấy.

•  Để xác định MC trung bình của thanh gỗ đo, hãy đóng các chốt kim sâu bằng 1/5 đến 1/4 độ dày của thanh.

•  Để xác định MC lõi của chi tiết gỗ gia công, hãy lái các đầu chốt vào tâm của chi tiết.

5.   Đọc các giá trị MC hiển thị và ghi lại

• Nếu số đọc của đồng hồ bị trôi, hãy sử dụng số đọc được lấy ngay sau khi điện cực đạt đến độ sâu mong muốn trong mảnh.

6.   Thực hiện các phép đo MC tại nhiều hơn 1 vị trí trên mỗi thanh gỗ đo. Điều này sẽ cho phép:

• Xác định sự thay đổi  về, nếu có, dọc theo chiều dài hoặc chiều rộng của mảnh

• Xác định vị trí các túi ướt trong mảnh, nếu có

7.   Thực hiện hiệu chỉnh nhiệt độ nếu nhiệt độ gỗ xẻ dưới 15oC hoặc trên 32oC.

• Máy đo thường được hiệu chuẩn cho nhiệt độ đo 25-32 oC . Nếu gỗ xẻ cao hơn hoặc thấp hơn nhiệt độ này từ 10oC trở lên, thì nên thực hiện các hiệu chỉnh. Bảng hiệu chỉnh có sẵn từ nhà sản xuất đồng hồ và nhiều sách tham khảo chung về sấy gỗ. Bài đọc ở nhiệt độ phòng thường là tốt nhất.

•  Một số đồng hồ có quy định để cài đặt trước hiệu chỉnh nhiệt độ trên đồng hồ. Nếu đồng hồ có tính năng này, hãy sử dụng nó.

• Máy đo, bao gồm cả các chân điện cực, nên ở nhiệt độ phòng nếu có thể.

8.   Thực hiện điều chỉnh loài gỗ, nhóm gỗ khi cần thiết.

•  Một số máy đo có các điều khoản để cài đặt sẵn loài hoặc nhóm loài trên máy đo. Nếu đồng hồ có tính năng này, hãy sử dụng nó theo hướng dẫn của nhà sản xuất để có phép đo chính xác nhất

Hình ảnh: thao tác máy đo kiểu chốt kim

Quy trình ưu tiên để sử dụng máy đo độ ẩm gỗ không kim

Cách vận hành máy đo loại này cũng tương tự với máy đo kiểu kim, trừ một số điểm cần lưu ý sau:

1.   Chọn vị trí thích hợp để thực hiện phép đo MC.

•   Vị trí tương tự như máy đo dùng kim, tuy nhiên

•  Đặt đồng hồ sao cho không có con lăn hoặc giá đỡ bằng kim loại ở mặt sau của tấm gỗ đối diện với vị trí đồng hồ. Tốt nhất là để mặt sau của tấm gỗ tiếp xúc với không khí.

•  CHỈ sử dụng trên cạnh hoặc bề mặt hẹp của gỗ xẻ chất đống nếu tấm cảm biến không chồng lên các tấm liền kề. Thường thì cần có một diện tích tiếp xúc tối thiểu để có được kết quả đọc đáng tin cậy trên một tấm gỗ cụ thể; nói cách khác, tấm cảm biến phải được bao phủ hoàn toàn bởi bề mặt tấm gỗ

2.   Nhấn mạnh tấm cảm biến của máy đo lên bề mặt gỗ.

•  Máy đo không chốt kim được thiết kế để đọc MC trung bình của mặt cắt ngang của gỗ xẻ dày tới khoảng 5cm. Tham khảo tài liệu của nhà sản xuất để biết các giới hạn chính xác.

Hình ảnh: thao tác máy đo kiểu không kim

Hiệu chuẩn máy

Các khối gỗ hoặc tiêu chuẩn hiệu chuẩn máy có sẵn từ nhà sản xuất cho cả máy đo độ ẩm dùng kim và không kim. Chúng tôi khuyên bạn nên lấy và sử dụng các khối hiệu chuẩn thích hợp thường xuyên để đảm bảo kết quả đọc chính xác nhất. Một số máy đo được tích hợp kiểm tra hiệu chuẩn; nếu vậy, hãy thực hiện kiểm tra hiệu chuẩn theo hướng dẫn của nhà sản xuất thường xuyên.

Các tình huống đặc biệt có thể ảnh hưởng đến độ tin cậy của chỉ số đo MC

1.   Bề mặt gỗ bị ướt do mưa, tuyết hoặc băng.

• Rất khó để có được các phép đo chính xác trong tình huống này. Độ ẩm lỏng trên bề mặt của gỗ có thể bị kéo xuống bằng đầu dò trên máy đo kiểu chốt kim và có thể cho kết quả không chính xác (quá cao). Cũng không sử dụng đồng hồ kiểu không kim khi có hơi ẩm trên bề mặt, kết quả cũng sẽ không chính xác.

2.   Đưa đồng hồ từ nhiệt độ phòng vào lò sấy gỗ nóng ẩm hoặc từ nhiệt độ phòng ra điều kiện ngoài trời rất lạnh.

• Nếu máy đo hoặc đầu dò được đưa từ môi trường lạnh sang môi trường ấm và máy đo có nhiệt độ lạnh hơn nhiệt độ điểm sương của không khí ấm, thì hơi ẩm sẽ ngưng tụ trên thiết bị đo. Sự ngưng tụ có thể cho số đọc rất cao hoặc có thể chỉ hiện ra giá trị đọc là 10% MC. Không thể đo MC thấp cho đến khi hơi ẩm bốc hơi khỏi thiết bị.Vì vậy, khuyến nghị chung là "Không mang máy đo vào hầm sấy còn nóng và mong muốn có kết quả chính xác trừ khi đồng hồ được làm nóng đến xấp xỉ nhiệt độ của lò sấy." Sẽ tốt hơn nếu đồng hồ và chân cắm ở nhiệt độ phòng.

3.   Số đọc không ổn định từ đồng hồ loại chốt kim trong điều kiện độ ẩm rất thấp.

• Trong môi trường rất khô (dưới khoảng 30% RH) hoặc khi gỗ rất khô được bào, tĩnh điện có thể hình thành trên gỗ hoặc trên dây cáp của máy đo. Điện tích tĩnh này sẽ khiến đồng hồ đo điện đọc sai. Thường thì đồng hồ sẽ hiển thị chỉ số MC rất thất thường. Đồng hồ cũng có thể bắt đầu hiển thị giá trị MC ngay cả trước khi kim chạm vào gỗ. Trong những trường hợp cực đoan, có thể cần phải đọc MC trên bàn kim loại nối đất để làm tiêu tán điện tích tĩnh.

4.   Gỗ được xử lý bằng một số chất bảo quản gỗ hoặc chất chống cháy.

• Gỗ được xử lý bằng chất bảo quản gốc dầu thường không ảnh hưởng đến kết quả đo độ ẩm. Gỗ được xử lý bằng dung dịch muối gốc nước chứa chất bảo quản gỗ hoặc chất chống cháy nói chung sẽ cho chỉ số đồng hồ quá cao khi gỗ ẩm hơn khoảng 10% MC. Gỗ được xử lý bằng dung dịch oxit của chất bảo quản gỗ như CCA-C sẽ cho kết quả chính xác chỉ lên tới khoảng 25% MC.

Nguồn tham khảo: Bài báo “A guide for using portable electric moisture meters on lumber” của các tác giả R. S. Boone và E. M. Wengert

Bản quyền nội dung thuộc về Công ty Cổ phần Waygo. Mọi hình thức sao chép, công bố lại phải dẫn nguồn Công ty Cổ phần Waygo.