Как сделать гигрометр в домашних условиях. Влагомеры для древесины: обзор лучших моделей

!
В данной статье Джек, автор YouTube канала "Jack Houweling", расскажет Вам как он изготовил измеритель влажности из дерева! Это очень необычная самоделка, которую может повторить практически любой мастер, имеющий навыки обработки древесины. Да, такое решение очень неожиданно, и не требует батареек, как современные цифровые приборы. Да и просто будет отличным украшением для интерьера.

Перед Вами самодельный гигрометр. Он всё время висит в мастерской Джека за его спиной. В демонстрационных целях автор собирается изготовить точную его копию, только большего размера. Для изготовления гигрометра он применяет заготовку с поперечным залеганием древесных волокон cross grain piece ?? Это еловая древесина.

Этот свободно перемещающийся и ничем не сдерживаемый фрагмент еловой древесины, тонкая дощечка, наподобие фанеры. Любая древесина может расширяться и сокращаться в зависимости от изменения влажности в помещении. Ох, как этот эффект "любят" столяры... Именно поэтому древесину приходится пропитывать, и покрывать защитными покрытиями, например воском или лаком. Джек и будет использовать этот эффект, сделав специальный сенсор из необработанной древесины, а он будет приводить в движение стрелку указателя.

Материалы.
- Еловая древесина
- Столярный клей
- Пропитка для дерева, воск.
- Болт M6, гайка, саморезы по дереву.

Инструменты, использованные автором.
- Циркулярная пила
- Ленточная пила
- Сверлильный станок
- Шуруповерт
- Молоток
- Отвертка, струбцины.

Процесс изготовления.
Первый шаг: создание корпуса прибора. Джек начинает с того, что вырезает заднюю стенку корпуса. Очень важный момент, это направление волокон древесины. Они должны быть расположены параллельно длине заготовки.

Теперь можно делать боковые стороны с пазами для лучшей вентиляции. Для этого Джек использует вот этот брусок, который он прогоняет через широкий диск циркулярной пилы. Позднее полученная деталь будет разрезана пополам. Первый паз предназначается для фиксации деревянной пластины - "сенсора".

Тем же диском он вытачивает боковые пазы в обеих заготовках.

Вот такой хитрый вид приобретает заготовка.

Позднее полученная деталь разрезается вдоль пополам, на две равные детали.

Боковые стороны промазывает клеем.

Теперь заготовки приклеиваются и притягиваются струбцинами к задней стенке - основанию.

Далее настала очередь стрелки - указателя. Мастер приладил небольшой деревянный блок на древесную панель, так что разрез будет идти под углом, когда деталь будет проходить вдоль упора циркулярной пилы.

Затем автор делает вот эту часть указателя.

Сначала из кусочка доски вырезает основание на ленточной пиле.

Затем на сверлильном станке высверливает отверстие для регулировочного винта.

Теперь пару отверстий для грузиков.

Джек устанавливает регулировочный винт в основание.

Теперь можно встроить в углубления пару грузиков. Джек сделал их из стального кругляка, и просто забил в пазы.

Далее он склеивает эти два элемента (стрелку с основанием) вместе и даёт клею высохнуть.

Пока всё сохнет, Джон примеряет еловые дощечки к корпусу. Чтобы это сделать, он прежде нарезает несколько элементов, а затем склеивает их вместе вот таким образом. Волокна должны быть расположены перпендикулярно длине "сенсора", и задней стенке прибора. Так эффект расширения древесины будет проявляться максимально.

Но у Джека уже была готовая досточка. Он выбрал достаточно тонкую, и хорошо просушенную доску, затем выпиливает из неё фрагмент, который по толщине как раз совпадает с размерами пазов корпуса.

Стрелка с основанием склеились, Джек сверлит сквозное отверстие в начале стрелки для установки оси.

Также в верхней части задней стенки прибора делает отверстие.

Джек покрывает все детали морилкой, затем тщательно просушивает, и пропитывает поверхности воском, теперь можно собирать прибор.

Здесь Вы видите грузики, встроенные в указатель, регулировочный болт и ось. Это самый важный элемент гигрометра.

Этот болт пойдёт в отверстие в верхней части задней стенки, и будет зафиксирован небольшой гайкой с шайбой для хорошей подвижности. Болт желательно смазать мылом, либо воском, для уменьшения трения.

Далее автор вставляет в пазы корпуса еловую дощечку - сенсор.

А этот элемент будет выполнять роль упора - ограничителя. Джек планирует испытывать различные сорта древесины для сенсора, определяя самый чувствительный сорт. Открутив ограничитель можно будет легко заменить сенсор. Джек закрепляет его для надёжности парой шурупов с задней стенки прибора.

Гигрометр готов!

Автор проводил замеры в трёх разных средах: в мастерской, дома, и на улице. И всякий раз показания были различными. Даже в течение дня стрелка порой сдвигается то к одной отметке, то к другой, что говорит о нестабильной влажности в помещении. Джеку очень понравились его измерители, и он уже сделал не один такой прибор. Единственное, что Вам придется сделать - откалибровать прибор по цифровому датчику влажности. Нормальная, комфортная влажность в помещении 45-55%.

Полезная получилась штука! Особенно для некоторых профессий, где необходимо контролировать влажность в помещении.
Спасибо Джеку за прекрасную идею аналогового датчика влажности!

Всем удачи и хорошего настроения!

В одной из моих небольших компаний развернуто производство пищевых порошков. Ну, например, покупаем на кондитерской фабрике отсев от обжарки какао-бобов и на мельнице собственной разработки измельчаем так, как больше никто не может. Ну и продаем, есстественно. Ну, и многое другое… Конечно, пищевое производство имеет свою специфику. В частности, массу параметров, которые надо контроллировать. Кроме крупности тут и микробиология, и жирность, и влажность. В силу ряда причин мне пришлось решать задачу контроля влажности в очень сжатые сроки. Решение получилось из серии «голь на выдумки хитра». Вот об этй истории речь и пойдет.

Базовая, гостированная методика определения влажности пищевых порошков, вообщем-то, тривиальна. Берем материал, взвешиваем, сушим (для разных материалов ГОСТ 5900-73 предусматривает разные температуры и длительности), взвешиваем. Дефект массы - количество воды. Берем отношение к начальной массе - получаем влажность. Кстати, не следует путать с влагосодержанием. Тут начинает играть внутриклеточная влага. Для этого матерал еще следует ГОСТированно измельчить.

Естественно, трудолюбивое человечество создало для измерения влажности специальные приборы. Вот, например (это рефабнутый). А новые они стоят от 40-50 т.р. Да и контролировать, как я уже говорил, надо не только влажность. Поэтому, особо не заморачиваясь, мы просто регулярно сдавали образцы на анализы в сертифицированную лабораторию (неделя на замер), получая комплексный контроль, по всем интересующим нас параметрам. Наши мельницы, в процессе, материал еще и подсушивали и особо напрягаться было не за чем. Но счастье не могло быть вечным:(Изменения в технологии переработки, наведенные борьбой за хорошую микробиологию (не надо забывать, что исходник - это отходы) + потепление на улице (с соответствующим повышением влажности в атмосфере) привели к тому, что влажность финального продукта подошла к предельной черте. Что это значит? Это значит, что фура в 10 тонн какао-порошка, отправленная из Питера в Москву, вернулась обратно в цех потому, что влажность оказалась не 4.5, а 5-7%. Это при ГОСТе - 7,5%. Но клиент всегда прав. Минус отгрузка, минус транспортные, напряжение в отношениях с клиентом. Вообщем, кошмар!

Задача встала резко и зло обеспечить on-line контроль. А приборчики, вроде указанного, отличаются еще и тем, что заказывать их надо за 2-3 месяца. Скорость доставки с e-bay Почтой России тоже всем хорошо известна. Короче, стало ясно, что Бабу-Ягу надо воспитывать самим. Причем задача воспитания Бабы-Яги была сведена еще и в минимальные сроки. Цех работает, подмосковный клиент ждет подмену (у него тоже заказ). Ждать неделю, пока мне из лаборатории дадут ответ нет никакой возможности. Все нужно было сделать из подручного материала. Да и вообще, мне не часто, в нынешней жизни, доводится «потыкать паяльником».

Для начала нужно было понять, что я понимаю, что надо делать. На свет, в порядке пятничного бреда, породилась первая версия МЕТОДИКИ. Электрическая плитка, ЛАТР, аналитические весы (их мой друг, бывший сотрудник академического института, гм… Вообщем, они у меня теперь есть).

Колпак на плитке - банка от датского печенья, обернутая алюминизированной пенкой. Пенку я стащил в соседнем офисе, где шел ремонт вентиляции. Температура контролировалась старым градусником (которым я пользовался еще растворяя проявитель и фиксаж). Позже, вспомнил, что к тестеру прикладывалась термопара. Регулировалась температура ручкой ЛАТРа (его я купил рядом, в Микронике). Довольно быстро стало ясно, что только ЛАТРа недостаточно. Застабилизировать температуру ± 2-3 гр, вообщем-то можно, но при открывании колпака для замены образцов, температура уходит. Приходится либо крутить ручку, либо смириться с тем, что температура будет восстанавливаться долго. Значит - погрешность.

Наступила суббота. Я добрался до ящика стола дома и вытащил валявшуюся там фиг знает сколько времени mini-arduino, которую когда-то заказал из любопытства, посмотреть. Короче, к утру воскресенья появился ПИД регулятор:


Чтобы не заморачиваться, я использовал в качестве основы готовую библиотечку . Только не встроенный digital.write, а изображение PWM с периодом 1 сек, дерганьем ножкой. В качестве управляющего органа, если не видно, использовано твердотельное реле на 40 А, 240 В. Соглашусь, что это слегка черезчур, но задача стояла слепить из того, что было. А эта фиговина, также валялась в столе со времен, когда я делал на даче электродный котел для отопления. Заморачиваться с автоподбором коэффициентов я не стал. Прикинул их «на глазок». Получилось довольно прилично, с первого захода. Если кому будет интересно расскажу отдельно.

Короче, к понедельнику, лабораторная работа была готова и зафунциклила в полную силу. Одна только мысль глодала меня. Как-то не кузяво, когда генеральный сам сидит и смотрит на визир аналитических весов. Я предпочитаю, положив ноги на стол, попыхивать трубкой. Кадры у меня есть хорошие, но они работают в цеху и как-то им не до тонкостей хватания разновеса пинцетом. Вообщем, стало ясно, что, задача пока «решена в принципе» (один мой знакомый бизнесмен называет это «Университетскими замашками»). Теперь нужно было совершить следующий рывок. От МЕТОДИКИ нужно было переходить к ПРИБОРУ! Кстати, со времен работы в НИИ Физики, помню, что никогда нельзя было разрабатывать прибор. Это требовало массы конструкторской документации, которую мы не умели делать. Помню, что у меня был хоз.договор на "… разработку действующей модели макета фотоэлектронного спектрометра". Вот эту самую «действующую...» и надо было изобрести.

Неделя пролетела незаметно, в сидении перед аналитическими весами. Проблема контроля влажности была решена, технология переработки откорректирована. Более того, подоспели сравнительные тесты и я понял, что моя доморощенная методика врет в пределах 0,5%, причем в бОльшую сторону, что меня вполне устраивало. Но мысль о ПРИБОРЕ (или «модели макета»), не давала мне спать. И вот наступила пятница! Пора свободного полета мысли, именуемого бредом. В скобках замечу, что в прошлой жизни, у меня админам было запрещено таблицы маршрутизации даже трогать, после обеда в пятницу. «Но я же другое дело!». В результате увлеченного труда (жена только молча, с ужасом заглядывала в кабинет) было порождено сие великолепие.

Шасси - половица от паркета, оставшаяся от ремонта квартиры. Блок питания, привинченный снизу - от старого кейса компа. Вот она великая сила плюшкинизма! В центре, на ножках стоит банка от финских леденцов. Справа виден - все тот же ПИД регулятор.Только рабочий орган - 630-й полевик. Он, как и резиторы для нагревателя были куплены, по дороге домой все в той же Микронике. Керамические, 4-х Омные резисторы закреплены на внутренней поверхности банки. В дне банки три дырочки, через которые пропущены три ножки предметного «столика» (виден в центре). Под банкой привинчены китайские карманные весы за 300 рублей, купленные на ближайшем блошином рынке. На их платформе и стоит предметный столик.

Оставалась пара мелких проблем. Во-первых, китайские весы, в целях экономии батареек, имеют тендецию засыпать через 20 сек. Решение - ардуинка, раз в 15 сек, стала дергать ножкой, переключая единицы измерения. Проявленная активность не дает весам выключаться.

Вторая проблема: такие весы не имеют цифрового интерфеса. Без осцилла разобраться, что идет на их индикатор не представляется возмоным. Но тут меня посетило откровение. я вспомнил этот пост на хабре.

Снова залезаем в ящик стола и, вуаля:

Веб камера смотрит на индикатор. Дальше, по аналогии с вышеуказанным постом было написано некоторое количество строк кода на питоне. Кстати, для отображения графика в on-line я применил прихват, который засмотрел у . Больше всего меня поражает, что вся эта фигня заработала.

Надо сказать, что решение получилось не идеальное. Во-первых, неудачно выбран форм-фактор. Банка от финских леденцов явно уступает по своим качествам банке от датского печенья. Дело в том, что у китайских весов минимальная цена деления - 10 мг. Т.е., чтобы увидеть с приличной точностью изменение массы на 5% надо брать навеску в 5-10 гр. Из-за довольно небольшого внутреннего диаметра приходится использовать вертикальный бюксик, с относительно маленьким диаметром горла. В процессе же отработки МЕТОДИКИ на плитке и весах, я убедился, что толщина слоя 1-2 мм уже влияет на точность. Посему, порошок сейчас насыпаю не ложечкой, а спертой в буфете перечницой. Насыпная плотность примерно-калиброванная и толщина слоя легче контролируется. Видимо, молекулы воды медленнее вылетают, сперва путешествуя по объему образца. В качестве временной меры, как замена бюксику, используются самодельные стаканчики из водопроницаемых салфеток. Греть приходится дольше, чем по ГОСТ, но корреляция с референсными цифрами из лаборатории, тем не менее, сохранилась. Ну а во-вторых, использование консольной проги на питоне конечно не совсем то же самое, что использование аналитических весов, но все-таки, определенные ограничения на оператора накладывает.

Первая проблема решается, как я уже сказал, сменой национальной принадлежности форм-фактора. Решений второй проблемы я виху два. Можно спортировать OpenCV на мою любимую Mini2440, которую я использую для всяких эмбеддед развлекушек или использовать лежащий в столе тензометр на 100 г. Однако, к нему придется припаивать что-то типа AD7798, а времена когда я мог провести битумным лаком 4 дорожки между ногами 155-ой серии давно миновали. Выяснилось, что распаять TSSOP на слепыш - это уже проблема:(И руки, и глаза нихрена не могут. Вообщем, поживем увидим.

В заключение, хочу сказать «отдельное мерси» камраду

Свернуть

Выращивание птицы – дело кропотливое и сложное. Для того, чтобы из яйца появился птенчик необходимо несколько недель создавать специальные условия для развития зародыша. Психрометр для инкубатора – это приспособление, которое поможет следить за важнейшими параметрами. Обойтись без него не сможет ни один хозяин.

Функции

Выведение птицы в инкубационных условиях очень популярно, как в подсобном хозяйстве, так и в массовом производстве. Каждый хозяин знает, что вылупиться из яйца цыпленок сможет только в том случае, если будут соблюдены все параметры.

Схема самодельного психрометра

Основными пунктами в таком деле становятся:

• температура;
• влажность воздуха.

Если данные показатели ниже или выше стандартных, то даже самые современные технологии не смогут превратить яйцо в птицу. Поэтому, очень важно следить за влажностью и теплом в средине инкубатора. Именно тут и понадобится психрометр.

Данное приспособление используется в хозяйстве для измерения воздушных параметров. В большинстве случаев, его предназначение состоит в определении процента влажности воздуха.

Но, при усложненной конструкции имеется возможность установить дополнительно еще и температуру в средине инкубатора.

Прибор работает на основе физического свойства – испарения жидкости. Имея два термометра, один из которых погружается в воду, а второй остается в сухости определяется два показателя.

По специальной таблице, составленной специалистами, выводится уже непосредственно сама влажность воздушной среды в инкубаторе. То есть, психрометр – это специальное устройства, которое способно вычислить влажность воздуха при помощи использования разницы показателей двух градусников.

На практике пользоваться данным прибором очень легко и удобно. Психрометр для инкубатора можно приобрести в специализированных магазинах. Также, имеется вариант самостоятельного изготовления прибора.

Наиболее популярные модели устройства и их характеристика

Виды

Приборы, предоставленные на современном рынке можно поделить на три группы, используя, как критерий их принцип работы:

• аспирационные;
• стационарные;
• дистанционные.

Аспирационный психрометр для инкубатора характеризуется наличием двух градусников, которые располагаются в специальной оправе. Это способствует тому, что прибор менее подвергается негативному влиянию и повреждениям.

На сами термометры постоянно и с одинаковой мощностью дует воздух из инкубатора при помощи специального вентилятора. Вследствие этого и определяется температура на градусниках. Из плюсов можно выделить точность данных, а основной минус – большая цена.

Стационарные приспособления располагаются в метеорологической будке. Она, в свою очередь, крепится к инкубатору при помощи штатива. Вычисление показателей происходит за счет при циркуляции воздушного потока через будку.

Недостатком аппарата считается то, что увлажненный градусник может менять данные в зависимости от силы потока воздуха, чего нет в предыдущем варианте, поскольку там он постоянный. Из плюсов – в использовании очень прост, легко ремонтируется.

Дистанционные технологии предполагают собою использование:

• термометров сопротивления;
• терморезисторов.

Основная характеристика аппаратов состоит в том, что выведение результатов происходит на часть прибора вне инкубатора. В то же время, в средине находится специальный датчик, который постоянно замеряет показатели.

Основное достоинство – точность показателей. Ошибки данных приборов минимальны, а результаты отображаются до сотых. Из минусов можно выделить дороговизну и сложность ремонта при поломке.

Популярные модели

Наиболее популярные модели среди покупателей из выше рассмотренных видов на сегодняшний день:

Как видим, наиболее дешевый вариант – стационарный прибор, а самый затратный – аспирационный. Но, большая стоимость оправдывается высокой точностью результатов.

» были использованы данные только по влажности, а данные температуры на индикатор не выводились. В этой статье я предлагаю новую схему с использованием данного датчика.

Как я уже писал, точность этого датчика не велика и для точных лабораторных измерений не достаточна, а вот для бытовых целей, для общего представления о погоде в доме, точности преобразования этого датчика вполне достаточна.

Электрическая схема бытового термометра и гигрометра показана на рисунке один.

Основой схемы является микроконтроллер PIC16F628A. Датчик DHT-11 связан с контроллером однопроводной линией, подтянутой к напряжению питания пять вольт с помощью резистора, номинал, которого может лежать в пределах от 4,7 кОм до 10 кОм. Общение микроконтроллера с датчиком происходит путем прижатия и отпускания шины данных к общему проводу. Для упрощения написания программы для приема и передачи команд, используются два вывода контроллера. RA5 — вывод 4 микросхемы DD1, работающего всегда на прием преобразованных данных о температуре и влажности и RA4 — вывод 3, сконфигурированный всегда на выход, и используемый для коммутации шины данных. Данный вывод контроллера имеет выход с открытым истоком и подтягивающий резистор R1 в данной схеме является, по сути, сопротивлением нагрузки. Для вывода информации в схеме использованы светодиодные семисегментные трехразрядные индикаторы с общим катодом. Резисторы R2… R8 — гасящие, от их номинала зависит яркость свечения сегментов индикатора. Но чем ярче будут светиться индикаторы, тем будет больше ток потребления, тем больше будет нагрузка на микросхемный стабилизатор напряжения DA1. Из-за нехватки выводов у микроконтроллера PIC16F628A, для коммутации катодов индикатора в схему введена микросхема DD2 — К555ИД10, представляющая собой дешифратор на десять выходов с открытым коллектором. Ее можно заменить микросхемой 555ИД6. Параметры на микросхему можно посмотреть на рисунке 2.


Блок питания для устройства можно применить как трансформаторный, так и безтрансформаторный с гасящим конденсатором. Схемы безтрансформаторных блоков питания можно посмотреть в статьях « » и « ». Как самому определить емкость гасящего конденсатора, можно прочитать в статье « ». Все детали схемы, кроме блока питания, установлены на печатной плате, показанной на рисунке 3.

Если будете разрабатывать свою печатную плату, то обратите внимание на конденсатор С2. Он должен стоять, как можно ближе к выводам микроконтроллера, на которые подается питание. Если разница между входным напряжением стабилизатора DA1 и его выходным напряжением будет большая, то возможно потребуется снабдить его небольшим теплоотводом. Успехов! К.В.Ю.

Скачать схему, рисунок печатной платы и загрузочный файл можно здесь

Для контроля за уровнем температуры и влажности используется психрометр. Конечно, затратив определённое количество времени, приобрести его можно и в магазине. Тогда как совсем не сложно изготовить психрометр для инкубатора своими руками - таблица к нему находится в этой статье.

Что такое психрометр?

Так называется специальный прибор, предназначением которого является проведение замеров воздушных параметров. Чаще всего это приспособление используется для измерения влажности воздуха – показателя очень важного для эффективной работы инкубатора. В основе действия прибора лежит физическое свойство воды к испарению. В результате этого возникает разность показаний температуры на сухом градуснике и том, который погружен во влажную среду. Относительную влажность определяют по таблице - ее значение находится на пересечении показаний пары термометров, или как их ещё называют - градусников.

Делаем психрометр сами

Самостоятельно изготовить этот измеритель совсем не сложно.

Рисунок самодельного прибора

Инструменты и материалы

Для изготовления прибора, применяемого для инкубатора, понадобятся следующие комплектующие:

• два спиртовых термометра, используемых для измерения температуры окружающего воздуха;
• несколько деревянных реек разного размера;
• мелкие саморезы;
• отрез батистовой ткани;
• небольшая тара для жидкости;
• антифриз в количестве, необходимом для заполнения тары.

Набор инструментов, используемых для выполнения этой работы, совсем невелик:

• ножовка по дереву;
• отвёртка;
• пассатижи.

Пошаговая инструкция

1. Начнём с того, что из широкой рейки выпилим площадку, размер которой не должен превышать 50х120 мм. Её мы используем в качестве подставки для нашего прибора. При этом толщина подставки большого значения не имеет, однако? не стоит её делать из пятимиллиметровой фанеры.
2. Теперь надо взять рейку 15х15 мм и отрезать её по длине имеющихся термометров. Она будет выполнять роль центральной стойки прибора.
3. К этой стойке крепится под прямым углом траверса.
4. С помощью небольших шурупов крепим к траверсе термометры.
5. Спиртосодержащий конец одного из них максимально плотно обматываем батистом, таким образом, чтобы полоска ткани осталась довольно длинной, для выполнения роли фитиля. Он будет погружаться в ёмкость с антифризом.
6. Штатив, с закреплёнными на нём термометрами, крепится к подставке. Для этого в её середине изготавливается отверстие полностью соответствующее по размеру габаритам центральной стойки. Соединение осуществляется с использованием клея ПВА.

Свод данных относительной влажности в инкубаторе

Чтобы определить фактический уровень влажности в окружающем воздухе инкубатора практикуется использование специальной градуировочной таблицы.

Видео «Делаем психрометр своими руками»

В видео содержится рассказ о том, как изготовить психрометр для инкубатора своими руками.