Электроника для
сушки древесины

Наш телефон в Томске:

(3822) 900-108

Самодельный психрометр для сушильной камеры

17 октября 2014

Самым распространённым и простым прибором для измерения температуры и влажности воздуха в процессе сушки древесины в сушильных камерах является электронный психрометр.

Принцип действия и краткое описание: Психрометр состоит из двух термометров: "сухого" и "мокрого". "Сухой" - это просто термометр, а на "мокрый" надет фитиль из хлопковой ткани, концы которого опущены в ванночку с водой.


Благодаря гигроскопичности ткани вода из ванночки поднимается и смачивает весь фитиль. За счёт испарения воды с поверхности фитиля температура "мокрого" термометра понижается и возникает разность температур между "сухим" и "мокрым" термометрами. Эта разность называется психрометрической разностью.

Чем меньше влажность воздуха, тем больше скорость испарения, а значит и психрометрическая разность. Таким образом "сухой" термометр показывает температуру воздуха в камере, а психрометрическая разность характеризует влажность.

Относительная влажность воздуха определяется по температуре и психрометрической разности с помощью психрометрических таблиц. Таблиц несколько, так как скорость испарения зависит и от скорости воздушного потока. Для сушильных камер подходит психрометрическая таблица для скорости воздушного потока 2 метра в секунду. Как правило, психрометрической таблицей при сушке древесины не пользуются, а просто задают в режиме сушки температуру и психрометрическую разность.





Как сделать психрометр

Вариант 1. Несложный в изготовлении электронный психрометр с системой подлива воды, выполненной по принципу автопоилки изображён на верхней фотографии слева. Он изготовлен на основе двух одинаковых термометров сопротивления. Рекомендуем использовать медные термометры (в обозначении присутствует буква "М": М50, М100 и так далее) так как они имеют линейную номинальную статическую характеристику. При выборе термометров обратите внимание для эксплуатации в какой среде они предназначены. Если термометр предназначен только для работы в газообразной среде, то вода из фитиля может просочиться в термометр и привести его в негодность. Нужно брать термометры, которые предназначены для работы как в воздухе, так и в воде.

"Сухой" термометр крепится на стену камеры с помощью уголка. Для "мокрого" термометра изготавливается ванночка из нержавеющей стали. Можно использовать (если у вас она есть) готовую ванночку из термостойкой пластмассы, алюминия или другого стойкого к коррозии материала. Не рекомендуется делать ванночку из "чёрного" металла, так как она быстро заржавеет, ржавчина будет "забивать" фитиль и психрометр начнёт выдавать неверные показания психрометрической разности.

Не следует делать излишне широкую или длинную ванночку. Это приведёт к увеличению испарения с поверхности воды в ванночке и придётся чаще доливать воду, а вам это не нужно. Если вы нашли готовую ванночку, но она слишком велика, то сделайте для неё крышку с прорезью для фитиля.

"Мокрый" термометр устанавливается на высоте 2-3 сантиметра от поверхности воды в ванночке. Не следует делать эту высоту большой, это ухудшит смачиваемость фитиля и психрометр будет выдавать неверные показания.

Бачок для подлива воды в ванночку изготавливается из обычной алюминиевой канистры. Нельзя применять канистры из полиэтилена и прочих пластмасс с низкой температурой плавления. Температура в камере поднимается до 70 - 75 градусов. При такой температуре стенки канистры из таких материалов размягчаются, теряют жесткость, канистра просто сплющивается и из неё вытекает практически вся вода.

Всё изготовление бачка сводится к сверлению отверстия в крышке канистры и установки на крышку штуцера (который так же покупается в магазине хозтоваров). При установке штуцера край отверстия в крышке рекомендуется намазать автомобильным силиконовым герметиком. Это обеспечит необходимую герметичность соединения. На штуцер надевается шланг, при необходимости шланг затягивается хомутом - бачок готов.

Как и почему это работает. Наливаем в канистру воду, плотно завинчиваем крышку, опускаем конец шланга в ванночку и переворачиваем канистру. Вода будет выливаться в ванночку до тех пор, пока не закроет отверстие в шланге, после этого вытекание воды прекращается. Всё просто: канистра герметична, вода выливается до тех пор, пока освободившееся в канистре место занимает поступающий через шланг воздух. Как только прекращается поступление воздуха, прекращается и выливание воды. В дальнейшем, из-за испарения, уровень воды в ванночке будет понижаться, отверстие шланга откроется и в ванночку выльется новая порция воды. Так будет продолжаться, пока вода в канистре не закончится.

Основной недостаток варианта 1. При сушке древесины воды из ванночки испарится много. Из нашего опыта 10 литров воды хватит на 3 - 5 дней (зависит от размеров ванночки, режима сушки и его этапа). То есть, как правило, на всю сушку воды в канистре не хватает, поэтому приходится останавливать сушку, открывать сушильную камеру и наливать в канистру воду. Уже само по себе это не удобно и не желательно, а если ещё и психрометр находится в труднодоступном месте...
Поэтому если:

  1. Сушильная камера находится в отапливаемом помещении.
  2. Рядом с камерой есть отапливаемое помещение.
  3. Психрометр установлен в труднодоступном месте.

Советуем обратить внимание на вариант 2.

Вариант 2 (средняя и нижняя фотографии). Всё аналогично варианту один, просто добавляется ещё одна ванночка. Эта ванночка вместе с канистрой ставится в легкодоступном месте камеры (например, около технологической двери) или в тёплом помещении вне камеры. Ванночка бачка (на средней фотографии) и ванночка психрометра (на нижней фотографии) устанавливаются на одном уровне и соединяются между собой шлангом. В результате уровень воды в обеих ванночках будет всегда одинаков (свойство сообщающихся сосудов). Этот вариант немного сложнее и дороже: придётся изготовить не одну, а две ванночки, купить не один, а три штуцера и шланга потребуется больше. Но удобство при эксплуатации быстро перекроет затраты.

Основная ошибка при таком варианте - при неправильной укладке шланга, он "завоздушивается" и вода из ванночки бачка перестаёт поступать в ванночку психрометра. Правило укладки шланга простое: допустимо только одно провисание. Если их будет хотя бы два, то в верхней части между ними может образоваться воздушная пробка.

Преимущества варианта два очевидны: можно доливать воду не заходя в камеру и не останавливая сушку, в любой момент можно проверить остаток воды в канистре.

Несколько практических советов по эксплуатации

Вода. Для питания психрометра рекомендуется дистиллированная вода. При сушке твёрдолиственных пород, имеющих большое время сушки, это условие является обязательным. При сушке легкосохнущих пород возможны некоторые отступления. Если водопроводная вода мягкая, то можно использовать её, но после каждой сушки необходимо промывать фитиль в проточной воде. Если вода жёсткая - можно использовать умягчённую воду. Установки для умягчения воды есть на любой крупной котельной, воду можно брать у них. Что делать, если вода жесткая и другой нет? Летом собирайте дождевую воду, зимой растапливайте снег. Это не сложно.

Фитиль. Фитиль следует изготовлять только из натуральных хлопковых тканей: ситец, батист, ватин и так далее. Можно использовать обычную марлю, свёрнутую в четыре слоя.
Рекомендуется проверять состояние фитиля перед каждой сушкой. Засорённый (засоленный) фитиль становится жёстким на ощупь. В этом случае его нужно снять и промыть в проточной воде (или заменить).
Фитиль должен закрывать всю рабочую часть термометра. Рекомендуется закреплять фитиль на термометре, например, проволокой (смотрите на фотографии).

Место установки психрометра определяется конструкцией сушильной камера. Для камеры, описанной в статье "Требования к конструкции сушильных камер", психрометр рекомендуется установить на стене камеры со стороны давления (со стороны входа сушильного агента в штабель пиломатериалов), на высоте около 1,5 метра, на середине длины камеры.