Jak działają mierniki wilgotności?

Jak działają mierniki wilgotności?

Wilgotnościomierz budowlany jest podstawowym przyrządem stosowanym w wielu gałęziach przemysłu do wykrywania zawartości wilgoci w materiałach. Rzeczoznawcy i inspektorzy budowlani wykorzystują wilgotnościomierze do identyfikacji potencjalnych problemów i uszkodzeń konstrukcji wynikających z gromadzenia się wilgoci. Branże przemysłu drzewnego, takie jak producenci mebli, używają wilgotnościomierzy drewna, aby zapewnić wysoką jakość produktu. Wykonawcy podłóg używają wilgotnościomierzy do określenia idealnych warunków podczas układania podłogi na płycie betonowej lub posadzce.

 

Skala pomiarowa wilgotnościomierzy może wyglądać różnie, ale wszystkie wskazują wilgotność materiału w procentach (%MC - moisture content). Podczas gdy niektóre wilgotnościomierze oferują skalę analogową, inne odczytują %MC cyfrowo. Dokładność odczytów %MC, jak i dostepność krzywych charakterystycznych dla różnego typu podłoży zmieniają sie w zależności od wilgotnościomierza i mogą różnić się w zależności od marki i typu.

 

Większość wilgotnościomierzy jest skalibrowana do drewna, co zapewnia stosunkowo dokładny odczyt wilgotności drewna. Zazwyczaj skala ta mieści się w zakresie od 5 do 40 %. Podczas testowania zawartości wilgoci w materiałach niedrewnianych, takich jak beton, często stosuje się skalę względną od 0 do 100, gdzie 0 oznacza sucho, a 100 nasycenie. Jest to skala względna. Niektóre wilgotnościomierze zawierają wizualne wskaźniki LED odpowiadające odczytowi procentowemu na skali dla odczytów suchych, umiarkowanych i nasyconych lub mokrych. Dodatkowo, niektóre mierniki oferują również trzecią skalę do odczytów wilgotności gipsu. Skale takie mogą odpowiadać wilgotności w zakresie od 0,2 do 50%. Przy wyborze wilgotnościomierza do płyt gipsowych zaleca się stosowanie wilgotnościomierza posiadającego podziałkę dla gipsu.

 

Kolorowe wskaźniki na wilgotnościomierzu są pomocne w określeniu, czy badany materiał może być uznany za suchy, czy też istnieje potencjalny problem z wilgocią. Wskaźniki zielony (suchy), żółty (umiarkowany) i czerwony (wysoki) zazwyczaj określają, gdzie na skali %MC znalazł się odczyt pomiaru. Z tego powodu mogą powstać nieporozumienia, gdy daną wartość %MC jeden miernik interpretuje jako "suche", a inny wskazuje  "umiarkowane". Takie przypadki wymagają dokładniejszego zbadania w celu ustalenia, czy istnieje problem z wilgocią w badanym materiale, szczególnie jeśli nie ma widocznych oznak wilgoci.

 

Rodzaje mierników wilgotności

Istnieją trzy popularne typy wilgotnościomierzy stosowanych do kontroli materiałów budowlanych i konstrukcyjnych: igłowe, bezigłowe i uniwersalne igłowe/bezigłowe. Wszystkie trzy typy wilgotnościomierzy mają specjalne przeznaczenie i są używane w zależności od zastosowania i wymagań użytkownika co do określania %MC w materiałach.

 

Wilgotnościomierz igłowy

Wilgotnościomierze igłowe posiadają dwa sworznie zamontowane na przyrządzie, które służą do wnikania na żądaną głębokość w głąb badanego materiału. Wilgotnościomierz %MC mierzy zawartość wilgoci na głębokości główki trzpieni stykowych. Wilgotnościomierze te wykorzystują zasadę oporu elektrycznego do pomiaru %MC poprzez pomiar przewodności pomiędzy bolcami i zazwyczaj pozwalają na odczyt na głębokości kilkunastu centymetrów. Końcówki pinów są stosunkowo ostre, nieizolowane i wnikają w powierzchnię w celu dokonania odczytu podpowierzchniowego. Metoda ta jest często postrzegana jako proces inwazyjny. W przypadku mierników z trzpieniami można również uzyskać odczyty poprzez dotknięcie igłami do powierzchni badanego materiału.

 

Większość wilgotnościomierzy typu igłowego wykorzystuje skalę skalibrowaną do drewna, jednak nie oznacza to, że nie można ich używać do pomiaru wilgotności innych materiałów i podłoży. Wilgotnościomierze tego typu mogą być również stosowane do pomiaru wilgotności betonu, płyt gipsowo-kartonowych, sufitów, powierzchni malowanych i innych. W przypadku użycia na wilgotnościomierzu igłowym skali dla drewna odczyt %MC może wynosić od 5% do 40% wilgotności. Generalnie, dolny zakres odczytu mieści się w zakresie 5-12%, odczyt umiarkowany w zakresie 15-17%, a odczyt wysoki lub oznaczajacy nasycenie w zakresie powyżej 17% wilgoci. Skale dla zakresów %MC są podane w instrukcji obsługi przyrządu i powinny być sprawdzane pod kątem zakresów specyficznych dla pomiaru różnych materiałów.

 

Wilgotnościomierz typu pinowego jest najlepszym sposobem na dokładne określenie miejsca gromadzenia się wilgoci. W przypadku stosowania izolowanych igieł kontaktowych, odsłonięte są tylko ich niepowlekane końcówki, co zapewnia dokładny odczyt zawartości wilgoci na różnych poziomach penetracji w badanym materiale. Wilgotnościomierze kontakowe są jedynymi przyrządami, które pozwalają inspektorowi na dokładną identyfikację miejsca gromadzenia się wilgoci w danym miejscu. Użycie miernika igłowego jest skutecznym sposobem na określenie różnicy między wilgotnością powierzchni i wnętrza materiału.

 

Wilgotnościomierz bezigłowy

Wilgotnościomierze bezigłowe lub nieinwazyjne działają na zasadzie impedancji elektrycznej.

 

Ten typ miernika zapewnia nieniszczący pomiar wilgotności drewna i innych podłoży, takich jak beton i gips. Wilgotnościomierz nieinwazyjny może być również nazywany wilgotnościomierzem nieniszczącym lub bezigłowym. Wskaźniki na tych miernikach są podobne do tych stosowanych w miernikach igłowych, gdzie skala dla drewna wskazuje zawartość wilgoci od 5 do 30% (%MC), ale również może pokazywać %MC dla materiałów innych niż drewno (zazwyczaj beton) w skali względnej od 0 do 100. Mierniki takie mogą dokonywać pomiaru typowo do głębokości 2 cm lub 2.5 cm w podłożu. Są one przydatne do wykrywania problematycznego gromadzenia się wilgoci, gdy nie ma jeszcze żadnych widocznych gołym okiem jej śladów.

 

Wilgotnościomierze bezigłowe są powszechnie stosowane do określania wilgotności w skali względnej od 0 do 100 w betonowych podkładach i podłogach przed położeniem podłogi drewnianej lub podłogi dekoracyjnej wykonanej z innego materiału. Stosuje się je również do wykrywania ewentualnego gromadzenia się wilgoci za płytkami łazienkowymi/prysznicowymi, pod podłogą winylową i innymi wykończonymi powierzchniami, jak również do określenia, czy warstwy wykończeniowe na bazie wody są odpowiednio suche przed kolejną aplikacją.

 

Wilgotnościomierz uniwersalny igowy/bezigłowy

Trzecim i być może najbardziej użytecznym wilgotnościomierzem jest uniwersalny wilgotnościomierz typu igłowy/bezigłowy. Ten typ wilgotnościomierza wykorzystuje obie metody do pomiaru %MC. Dlatego to samo urządzenie może być użyte do identyfikacji obszarów problematycznych, a następnie do dokładnego określenia miejsca, w którym występuje uszkodzenie lub nagromadzenie wilgoci. Zasadniczo, ten typ wilgotnościomierza wykorzystuje te same skale %MC dla podłoży drewnianych i niedrewnianych i zapewnia użytkownikowi końcowemu wszechstronność niezbędną do pełnej kontroli przy identyfikacji obszarów, na których występuje problem z wilgocią.

 

Ze względu na swoją uniwersalność, ten typ miernika może być stosowany przez specjalistów od podłóg, specjalistów od jakości powietrza we wnętrzach (IAQ - indoor air quality), generalnych wykonawców i inspektorów budowlanych.

 

Akcesoria rozszerzające możliwości pomiarowe

Ogólnie rzecz biorąc, wilgotnościomierze typu igłowego i bezigłowego zapewniają odczyty wilgotności o ograniczonej głębokości. Jednak w niektórych zastosowaniach konieczne są odczyty wilgotności na głębokość większą niż 10 cm czy nawet 40 cm. Dla takich przypadków wiele wilgotnościomierzy jest wyposażonych w złącza umożliwiające zastosowanie dodatkowych sond pomiarowych, które można umieścić głębiej w podłożu w celu dokładniejszego pomiaru wnętrza materiału lub pomiaru na większej głębokości. Przykładem mogą być materiały z grupy Exterior Insulated Finish Systems (EIFS). Problemy z wilgocią w systemach EIFS są zazwyczaj spotykane na powierzchniach sztukateryjnych i wynikają ze słabego uszczelnienia wokół ościeżnic okiennych i drzwiowych lub są wynikiem wadliwego montażu obróbek blacharskich. Sondy przeznaczone dla EIFS są używane do testowania zawartości wilgoci w tego typu konstrukcjach.

 

W przypadku potrzeby głębokiej penetracji można użyć specjalnych igieł izolowanych, aby uzyskać pomiar zawartości wilgoci na żądanej głębokości. W takich przypadkach może być konieczne wywiercenie otworów w powierzchni materiału w celu przeprowadzenia testów, a następnie wprowadzenie bardzo długich igieł do wywierconych wcześniej otworów i wykonanie pomiarów %MC końcówkami igieł, które właśnie w tym celu nie są zaizolowane na ich końcach. Zaizolowanie igieł na całej długości z wyjątkiem ich końcówek zapobiega fałszywym odczytom zawartości wilgoci i zapewnia dokładniejszy odczyt na pożądanej głębokości, czyli tam, gdzie końcówki igieł są odsłonięte.

 

Aby przeprowadzić pomiar na zadanej głębokości bez wiercenia otworów w powierzchni można do pomiaru wilgotności drewna użyć sondy młotkowej. Pomiar taki można wykonać poprzez wbicie długich igieł w drewno na głębokość do 2.5 cm. Sondy młotkowe idealnie nadają się do badań zarówno powierzchni jak i środka materiału w celu wykrycia zmian wilgotności oraz do badania drewna o mokrej powierzchni.

 

Inne zastosowania takich mierników obejmują pomiary wilgotności na powierzchniach, które są niewidoczne lub trudno dostępne np. pod zlewami lub w kanałach wentylacyjnych. W takim przypadku przydatna może być końcówka pomiarowa z igłami podłączana do wilgotnościomierza, dzięki czemu wynik pomiaru może być odczytany na mierniku, podczas gdy miejsce pomiaru jest badane przez dołączony czujnik igłowy. Nie wszystkie wilgotnościomierze posiadają tego typu możliwość zdalnego badania, testowania EIFS lub głębokiej penetracji. Zazwyczaj jest to funkcja opcjonalna.

 

Często zadawane pytania

Pytanie: Jak dbać o mój wilgotnościomierz?

 

Odpowiedź: Wilgotnościomierze używane do kontroli są zazwyczaj kalibrowane fabrycznie. W celu utrzymania wilgotnościomierza w dobrym stanie technicznym:

  • Wilgotnościomierz należy przechowywać w czystym, suchym miejscu.
  • Baterie i igły należy wymieniać w razie potrzeby. Uruchomienie wilgotnościomierza na słabych bateriach może spowodować, że wilgotnościomierz przestanie działać poprawnie.
  • Elektrody i miernik należy utrzymywać w czystości, stosując ostrożnie biodegradowalne środki czyszczące tylko na elementach zewnętrznych.

W przypadku konieczności wykonania naprawy lub ponownej kalibracji miernika, zaleca się oddanie urządzenia do serwisu producenta lub centrum serwisowego producenta w celu dokonania naprawy i ponownej kalibracji według obowiązujących norm.

 

Pytanie: Jaki typ wilgotnościomierza najlepiej sprawdza się w przypadku konstrukcji uszkodzonych przez wodę?

 

Odpowiedź: Aby szybko zidentyfikować wilgotne obszary w ścianach i podłogach najlepiej jest zastosować mierniki bezigłowe, które są łatwe w użyciu. Zapewniają one możliwość szybkiego badania dużej powierzchni i pomagają określić, czy w określonych miejscach konieczne są dalsze testy.

 

Z drugiej strony, wilgotnościomierz igłowy jest najlepszym sposobem na dokładną lokalizację uszkodzeń spowodowanych przez wodę w ścianach, w podłożu lub w każdym innym miejscu, gdzie wilgoć może być ukryta pod powierzchnią. Kluczem do wykrycia tak ukrytej wilgoci jest zastosowanie elektrody z izolowanymi igłami. Bolce sondy badają materiał tylko na swoich nieizolowanych końcówkach, co pozwala użytkownikowi na ich wbijanie w materiał na różną głębokość i notowanie odczytów na każdym poziomie penetracji.

 

Pytanie: Jak daleko należy wbić nieizolowane igły w drewno?

 

Odpowiedź: Jeśli to możliwe, należy wbić igły w drewno na całej długości. Przy wilgotności poniżej 10% w celu uzyskania dokładnego odczytu konieczny jest jak najlepszy kontakt igieł z badanym materiałem.

 

Pytanie: Czy mogę używać wilgotnościomierza do sprawdzania czy nie występują insekty?

 

Odpowiedź: Tak. Kilka odczytów wilgotnościomierza w kluczowych miejscach struktury szybko wskaże, czy obszary te są bezpieczne lub zagrożone zarażeniem. Najlepszym sposobem na dokładną identyfikację miejsca zarażenia w ścianach i sufitach w celu zwalczania szkodników jest użycie mierników igłowych. Mierniki takie umożliwiają wykrywanie wilgoci w obszarach, gdzie szkodniki mogą rozmnażać się i rozwijać się bez interakcji z ludźmi. Podczas gdy grzyby i pleśń zaczynają pojawiać w drewnie o wilgotności około 20%, niektóre gatunki owadów rozwijają się w drewnie o wilgotności zaledwie 12% MC.

Zadzwoń do nas