Спосіб неруйнівного контролю вологості деревини в процесі сушіння

Винахід відноситься до галузі акустичних вимірювань і може бути застосований в процесі сушіння деревини та інших капілярнопористих матеріалів для контролю їх вологості. Відомий винахід способу вимірювання швидкості поширення ультразвуку в матеріалах [1], базується на вимірюванні ультразвукових коливань частотою f в досліджуваному матеріалі двома генеруючими перетворювачами, прийому ультразвукових коливань, які пройшли скрізь дослідний матеріал, прийомним перетворювачем, вимірюванні параметрів прийнятих коливань і визначенням з врахуванням виміряних параметрів і відстані L між генеруючими перетворювачами, швидкості поширення ультразвуку в дослідному матеріалі. При цьому генеруючі і приймальні перетворювачі встановлюють з протилежних сторін дослідного матеріалу, суміщають акустичні осі приймального і одного з генеруючих перетворювачів. Відстань L між генеруючими перетворювачами вибирається з умови де V - середня швидкість поширення ультразвуку в дослідному матеріалі; DV різниця між максимально і мінімально можливими значеннями швидкості поширення ультразвуку в дослідному матеріалі. Змінюючи в процесі генерування різницю фаз генерованих коливань, вимірюють амплітуду прийнятих коливань, різницю фаз Dj генерованих коливань і час t поширення ультразвукових коливань, якому відповідає максимум амплітуди прийнятих коливань, а швидкість ультразвуку в досліджуваному матеріалі визначають за формулою Недоліком цього винаходу є складність вимірювання і розрахунків їх результатів. Найближчим за своєю суттю є спосіб визначення вологості будівельного матеріалу, наприклад бетону, імпульсним ультразвуковим методом за швидкістю поширення зсувних хвиль, коли додатково вимірюють резонансним методом швидкість поширення зсувних хвиль і про вологість судять із відношення швидкості ([2], прототип). Недоліком-цього засобу є застосування двох методів вимірювання. Запропонований винахід дозволяє підвищити точність вимірювання вологості в процесі сушіння. Поставлена мета досягається тим, що при способі контролю вологості деревини в процесі її сушіння, заснованому на вимірюванні швидкості поширення ультразвукових хвиль в деревині, вимірюють швидкість поширення ультразвуку в деревині через невеликі проміжки часу, порівнюють з попереднім, і, коли швидкість ультразвуку значно починає зростати, рахують, що вологість деревини досягла критичного значення (Wкр) закінчується період постійної і починається період падаючої швидкості сушіння. На фіг.1, 2 та 3 показані залежності швидкості поширення ультразвуку від вологості деревини, вологості деревини від часу сушіння і швидкості поширення ультразвуку від часу (крива сушіння по швидкості поширення ультразвуку). Спосіб здійснюється таким чином. Відомо, що в процесі сушіння деревини її вологість з часом зменшується і через деякий час, досягає критичного значення Wкр (незначно перевищує значення вологості насичення волокна). Крива спаду вологості круто іде вниз, досягає критичної точки K (фіг.2). Починається період падаючої швидкості сушіння. Крива спаду вологості стає більш пологою. Далі крива переходить в горизонтальну пряму, тобто процес сушіння закінчується, наближаючись до рівноважної вологості (фіг.2). Швидкість поширення ультразвуку в деревині відповідно (фіг.1) до досягнення значення вологості Wкр майже не збільшується фіг.3. При способі контролю вологості деревини в процесі сушіння через невеликі проміжки часу здійснюються вимірювання швидкості поширення ультразвуку в деревині, і результат кожного наступного вимірювання за допомогою комп'ютера зрівнюють з попереднім. Доки швидкість поширення ультразвуку змінюється на незначну величину, в процесі сушіння проходить період постійної швидкості сушіння, як тільки швидкість поширення ультразвуку починає значно зростати, вважається, що вологість деревини досягла значення Wкр і починається період падаючої швидкості сушіння. Цей спосіб дає змогу підвищити точність виміру Wкр і зменшити енергозатрати при сушінні деревини.