Влагомеры древесины. Методы и средства поверки. Общие

МЕЖДУНАРОДНАЯ
МОЗМ МР 92
РЕКОМЕНДАЦИЯ
Издание 1989 г.
_____________________________________________________________________
ВЛАГОМЕРЫ ДРЕВЕСИНЫ. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПОВЕРКИ:
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.
WOOD- MOISTURE METERS. VERIFICATION METHODS and EQUIPMENT:
GENERAL PROVISIONS.
_____________________________________________________________________
МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ
ЗАКОНОДАТЕЛЬНОЙ МЕТРОЛОГИИ
___________________________
INTERNATIONAL ORGANISATION
OF LEGAL METROLOGY
Перевод осуществлен ВНИИМС.
2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
1. Область применения
2. Общие положения
3. Операции поверки
4. Средства поверки
5. Условия поверки
6. Методы поверки
ПРИЛОЖЕНИЕ I: Методика измерения влажности древесины при поверке
влагомеров (основной метод).
ПРИЛОЖЕНИЕ 2:
Методика подготовки образцов древесины.
3
ПРЕДИСЛОВИЕ
Международная Организация Законодательной Метрологии (МОЗМ) является
всемирной,
межправительственной
организацией,
которая
своей
первоочередной целью ставит гармонизац3ию правил и процедур контроля,
выполняемых
национальными
метрологическими
службами
или
соответствующими организациями государств-членов.
Существуют две основные категории публикаций МОЗМ:
1) Международные Рекомендации (МОЗМ МР), которые являются моделью
правил, устанавливающих требуемые метрологические характеристики
определенных средств измерений и определяющих методы и оборудование
для поверки их соответствия. Государства-члены МОЗМ должны обеспечить
внедрение этих рекомендаций в наиболее возможной степени.
2) Международные Документы (МОЗМ МД), которые по своей природе
являются информативными и предназначены для улучшения работы
метрологических служб.
Проекты Рекомендаций и Документов МОЗМ разрабатываются техническими
комитетами и подкомитетами, которые образуются государствами-членами.
Смежные по целям всемирные, международные и региональные организации
также принимают участие в их разработке на консультативной основе.
Соглашения о сотрудничестве заключены между МОЗМ и такими
организациями как ИСО и МЭК во избежание разработки ими противоречивых
требований. Следовательно, производители и потребители средств измерений,
испытательные и другие лаборатории могут применять одновременно
публикации МОЗМ и публикации других организаций.
Международные Рекомендации и Международные Документы публикуются на
французском и английском языках и подлежат периодическому пересмотру.
Публикации МОЗМ могут быть приобретены в центральном офисе
Организации:
Bureau International de Metrologie Legale
11, rue Turgot - 75009 Paris - France
Тел.: 33 (1) 4878 1282 и 42852711
Факс: 33 (1) 428 21 727
Настоящая публикация - Рекомендация МОЗМ МР92, издания 1989 г. - была
разработана Секретариатом-Докладчиком СП30/СД4, Россией (в настоящее
время - подкомитет ТК17/ПК1, Китай). Рекомендация была утверждена
Международной Конференцией Законодательной Метрологии в 1988 г.
4
ВЛАГОМЕРЫ ДРЕВЕСИНЫ. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПОВЕРКИ:
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.
1. Область применения
Настоящая Рекомендация распространяется на влагомеры древесины и
устанавливает методы, средства и условия их первичной и периодических
поверок. Рекомендация распространяется на влагомеры любого принципа
действия.
2. Общие положения
2.1 Влажность древесины - это отношение массы воды, содержащейся в образце
древесины, к массе этого образца, высушенного в печи, выражаемое в
процентах.
2.2 Отсчет значений влажности производится по счетному устройству
влагомера непосредственно или в условных единицах. В последнем случае
влагомер комплектуется таблицами, графиками, диаграммами или другими
средствами, позволяющими определить, какому значению влажности
соответствует показание прибора.
3 Операции поверки
В зависимости от принципа действия и назначения влагомера процедура
поверки должна включать выполнение всех или части следующих операций:
- определение абсолютной погрешности влагомера;
- определение отклонения
реальной статистической характеристики
преобразования влагомера от его номинальной характеристики;
- проверка стабильности считывания показаний влагомера.
4 Средства поверки
4.1 Первый комплект, который должен включать:
- установку для определения влажности древесины, соответствующую
требованиям Приложения I;
- набор образцовых мер (эталонов) для измерения физических величин,
относящихся к измерению влажности древесины (например: электрического
сопротивления);
- термометр с диапазоном измерения, соответствующим предписанным
условиям эксплуатации влагомера и имеющий максимальную допускаемую
погрешность не более ± 0,5 0С;
- хронометр любого типа;
- приборы для измерения относительной влажности воздуха с диапазоном
измерения от 20 до 90 % и максимальной погрешностью измерения не более
± 5 %;
- образцы древесины, приготовленные в соответствии с предписаниями
Приложения 2;
5
-
комплект насыщенных водных растворов минеральных
приготовления (кондиционирования) образцов древесины;
сушильные шкафы;
пила для выпиливания образцов древесины.
солей
для
4.2 Второй комплект, который должен включать:
- образцовый (эталонный) влагомер древесины, отградуированный для
отдельной породы,
для измерения влажности образцов которой
предназначен поверяемый влагомер; погрешность образцового влагомера не
должна превышать 1/3 максимальной допускаемой погрешности
поверяемого влагомера;
- образцовое (эталонное) оборудование для измерения физических величин,
относящихся к измерению влажности древесины (например, электрическое
сопротивление);
- термометр с диапазоном измерения, соответствующим условиям
эксплуатации влагомера, и с максимальной допускаемой погрешностью не
более ± 0,5 0С;
- прибор для измерения относительной влажности воздуха с диапазоном
измерения от 20 до 90 %, с погрешностью измерения не более ± 2 %;
- образцы древесины, приготовленные в соответствии с требованиями
Приложения 2;
- комплект насыщенных водных растворов минеральных солей для
приготовления (кондиционирования) образцов древесины;
- сушильные шкафы;
- пила для выпиливания образцов древесины.
5 Условия поверки
5.1 Поверка влагомеров древесины должна проводиться
условиях:
- температуре окружающего воздуха: (20 ± 5) 0С;
- относительной влажности воздуха не более 70 %.
при следующих
5.2 Для поверки влагомеров применяются образцы древесины различных пород,
указанных в национальных предписаниях.
5.3
Поверяемые приборы, а также сушильные шкафы с образцами древесины
и поверочным оборудованием, должны выдерживаться не менее 24 часов в
помещении, где будет проводиться поверка.
5.4 При проведении поверки оба влагомера и образцы древесины должны быть
защищены от воздействия прямых солнечных лучей и теплового излучения.
6.
Методы поверки
6.1 Абсолютная погрешность влагомера должна определяться одним из
следующих методов:
- путем сравнения показаний поверяемого влагомера и значений влажности,
полученных методом, указанным в Приложении 1 (основной метод), при
этом должен применяться первый комплект оборудования (п. 4.1);
6
-
путем сравнения показаний поверяемого влагомера и показаний образцового
влагомера. В этом случае должен применяться второй комплект
оборудования (п. 4.2).
6.1.1 Основной метод
Определение абсолютной погрешности влагомера должно осуществляться не
менее чем по трем точкам диапазона измерений, т.е. близких к началу, середине
и концу шкалы. В случае, когда поверяемый влагомер имеет поддиапазоны,
определение его абсолютной погрешности должно проводиться не менее чем по
двум точкам каждого поддиапазона, близким к концу шкалы. Измерение в
каждой точке шкалы должны проводиться не менее трех раз с использованием
одного и того же образца древесины, причем датчик влагомера передвигают в
смежные слои древесины.
Средняя арифметическая результатов трех измерений должна считаться
окончательным результатом измерения влажности, Wh.
Количество и вид
предписаниями.
пород
древесины
устанавливаются
национальными
Влажность каждого образца должна определяться по методике, приведенной в
Приложении
I. Измерения должны проводиться непосредственно после
определения влажности образца, измеренной поверяемым влагомером.
Абсолютная погрешность поверяемого влагомера (Sh) должна оцениваться по
формуле:
Sh = Wh ─ Wr, %
(1)
где: Wh - средняя арифметическая результатов поверяемого влагомера, а
Wr - результат измерения влажности основным методом.
В случае, когда абсолютное значение Sh превышает допускаемое значение,
измерения должны быть повторены с использованием других образцов
древесины, подготовленных в соответствии с Приложением 2.
Влагомер должен браковаться, если после этих повторных (не менее трех)
измерений , абсолютное значение Sh превышает допускаемое значение.
6.1.2 Метод с помощью образцового влагомера.
Определение абсолютной погрешности влагомера должно производиться не
менее чем на трех точках диапазона измерений (двух точках каждого
поддиапазона) в соответствии с пунктом 6.1.1.
Влажность каждого образца должна измеряться трижды и поверяемым и
образцовым влагомерами; за результат измерений влажности принимают
среднее арифметическое значение результатов трех измерений.
Абсолютная погрешность поверяемого влагомера Sh
оценивается по
следующей формуле:
Sh = Wh ─ Whr , %
(2)
7
где: Wh
Whr
- результат измерения влажности поверяемым влагомером;
- результат измерения влажности образцовым влагомером.
Если Sh превышает допускаемое значение, измерения должны быть повторены,
как указано в пункте 6.1.1.
6.2
Для определения отклонения реальной статистической характеристики
преобразования влагомера от его номинальной характеристики должен
применяться комплект мер физической величины влажности, соответствующих
каждым 10 % влажности по всему диапазону измерения (например: 10, 20,
30..... %). Эти меры поочередно подключают на вход влагомера и отмечают
показания.
Влагомер считается выдержавшим это испытание, если его показания в каждой
точке измерения не отличаются от значений влажности на величину большую,
чем величина, предписанная в технической документации.
6.3
В зависимости от конструкции влагомера стабильность его показаний
должна проверяться одним из следующих методов:
а) путем включения на 60 сек на вход прибора меры физической величины
функционально связанной с влажностью;
б) путем трехкратного подключения на вход влагомера меры физической
величины, указанной в п. а);
В обоих случаях определение должно производиться по одной точке в центре
диапазона измерения (шкалы прибора).
6.3.1 Когда применяется метод а), показания прибора должны наблюдаться в
течение одной минуты и все изменения показания влагомера должны
регистрироваться. Этот метод применим для поверяемых влагомеров с
цифровым или стрелочным показывающим устройством.
6.3.2 Когда применяется метод б), то изменения показаний влагомера
должны регистрироваться после каждого из трех подключений меры на вход.
Этот метод применим для поверяемых влагомеров с цифровым печатающим
устройством (без показывающего устройства).
6.4 Когда показания влагомера превышают значения,
технической документации, влагомер должен быть забракован.
указанные
в
6.5 Влагомеры, прошедшие поверку, подлежат пломбированию и клеймению.
При необходимости, может выдаваться свидетельство о поверке.
8
ПРИЛОЖЕНИЕ I
МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ ДЛЯ ПОВЕРКИ
ВЛАГОМЕРОВ ДРЕВЕСИНЫ
(ОСНОВНОЙ МЕТОД)
А.1 Методика основана на принципе сушки образцов древесины в течение
предписанного времени и установленных условиях.
А.1.1 Определение и основы метода
А.1.1.1 Влажность древесины должна определяться на основе уменьшения
массы образца в течение его сушки в печи при установленных условиях.
А.1.1.2 Условия измерений
Общая продолжительность сушки в печи, час ........................максимально 20 час.
Температура сушки, 0С ........................................................................ (103 ± 2) 0С.
Продолжительность сушки в печи должна устанавливаться национальными
предписаниями или стандартами в зависимости от породы древесины и
принятых размеров образцов.
Температура воздуха в лаборатории ...................................... .............. (20 ± 5) 0С
Относительная влажность воздуха, % ....................................... максимально 80 %.
А.1.2 Технические требования к основным и вспомогательным устройствам
А.1.2.1 Весы с максимальной погрешностью измерения ± 0,001 г.
А.1.2.2 Сушильная печь с вместимостью достаточной для одновременного
просушивания не менее трех образцов древесины при температуре (103 ± 2) 0С.
Время, необходимое для достижения предписанной температуры после
размещения в печи образцов, не должно превышать 30 мин.
Сушильная печь и весы могут быть объединены в единую установку, а значение
влажности может считываться непосредственно по шкале весоизмерительного
прибора.
А.1.2.3 Сушильные шкафы должны быть оснащены
перфорированной
металлической или фарфоровой плитой, позволяющей размещать осушитель,
например, обезвоженный хлористый кальций.
А.1.2.4 Распиловочные инструменты для выпиливания образцов должны давать
пользователю возможность подготавливать образцы любых необходимых
размеров.
А.1.2.5
К взвешиваемым контейнерам для образцов древесины должно
прилагаться подробное описание системы их закрытия, их материалов (стекло,
алюминий и т.д.) и их размеров (высота, диаметр).
А.1.3 Процедура измерения
А.1.3.1 Высушить, а затем взвесить на весах, упомянутых в п. А.1.2.1, все
взвешиваемые контейнеры вместе с их крышкой.
9
А.1.3.2 Поместить по одному образцу древесины в каждый взвешиваемый
контейнер; затем открытые контейнеры с образцами и их крышками разместить
в печи, предварительно нагреваемой до (103 ± 2) 0С.
А.1.3.3 После установления в печи температуры (103 ±2)0С, отметить время
начала сушки образцов древесины и высушивать их в течение предписанного
времени.
А.1.3.4 По истечении этого времени открыть печь, немедленно закрыть
контейнеры крышками и оставить контейнеры вместе с их содержимым на 1 час
остывать в сушильном шкафу.
Однако эта операция может не выполняться при использовании печи со
встроенным весоизмерительным прибором.
А.1.3.5 Взвесить контейнеры с образцами и произвести расчет влажности
согласно п. А.1.4.
При правильном кондиционировании образцов (см. Приложение 2) и, если все
операции, предписанные п. А.1.3, выполнены надлежащим образом, отклонение
между результатами параллельных измерений не должно превышать 0,1 %.
А.1.4 Обработка результатов измерений
А.1.4.1 Значение влажности (U) должно вычисляться с точностью до одной
десятой по формуле:
m1 – m2
U = ———— · 100 %
(3)
m2 – m0
где: m0 – масса контейнера (с его крышкой),
m1 – масса контейнера с образцом до сушки,
m2 – масса контейнера с образцом после сушки,
(все массы выражены в одной и той же единице).
А.1.4.2 Иногда необходимо определить влажность древесины относительно
массы сырого образца (W).
В этом случае применяются формулы:
U
W = ———— ∙ 100 %
U + 100
W
U = ———– ∙ 100 %
100 - W
(4)
(5)
где: U - значение влажности, вычисленное по отношению к массе сухого
образца (влагосодержание массовое);
W - значение влажности, вычисленное по отношению к массе сырого
образца (влажность массовая).
10
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
МЕТОДИКА ПОДГОТОВКИ ОБРАЗЦОВ ДРЕВЕСИНЫ
А.2.1 Отбор образцов
А.2.1.1 Процедура поверки требует отбора образцов древесины тех пород, для
измерения влажности которых предназначен поверяемый ++++++++ влагомер.
Разновидности образцов и их размеры должны устанавливаться национальными
предписаниями на поверку для различных типов влагомеров.
А.2.1.2 Образцы древесины должны быть очищены от опилок и заусенец. Они
не должны иметь коры, сучков, пятен плесени или гниения и других дефектов.
А.2.1.3
Образцы
древесины
кондиционированием.
должны
выпиливаться
перед
их
А.2.2 Кондиционирование образцов древесины
Заготавливаются образцы, влажность которых соответствует началу, середине и
концу диапазона измерения поверяемого влагомера, выдерживая их в
эксикаторе над насыщенными растворами солей или в специальной
климатической камере.
Значения относительной влажности воздуха над растворами солей зависит от
типа используемой соли и температуры воздуха в эксикаторе согласно данным д
Таблицы 1.
Соли, применяемые для приготовления растворов должны быть следующих
степеней чистоты: чистые, либо химически чистые, либо чистые для анализа.
Образцы должны быть кондиционированы в сушильных шкафах в течение 15
суток при комнатной температуре. Образцы древесины должны быть
размещены в сушильном шкафу только в один слой.
Необходимая относительная влажность и температура воздуха, в случае
использования климатической камеры, должны быть
предварительно
отрегулированы и должны автоматически контролироваться.
11
ТАБЛИЦА 1
Относительная влажность воздуха
над насыщенными растворами солей, %
Примечание:
Равновесная влажность древесины в зависимости от
относительной влажности и температуры воздуха зависит от породы дерева и
определяется по справочникам.