¿Qué es un Medidor de Humedad de Madera?
Un medidor de humedad de madera es un dispositivo diseñado específicamente para cuantificar con exactitud el nivel de humedad contenido en la madera.
La determinación precisa del contenido de humedad en la madera es fundamental debido a su impacto sustancial en diversas propiedades, tales como la contracción, la expansión, el peso, la resistencia y la longevidad. Adicionalmente, al procesar madera con altos niveles de humedad, existe la posibilidad de que sufra deformaciones, flexiones e incluso grietas durante el proceso de secado.
Existen varios métodos para medir el contenido de humedad en la madera, incluidos los métodos eléctricos que miden la resistencia eléctrica, la capacidad eléctrica, la absorción de ondas de radio, etc., el método de secado total, que mide el peso antes y después del secado, y los métodos de análisis químico.
Usos de los Medidores de Humedad de Madera
Los medidores de humedad de madera se utilizan para medir el contenido de humedad en plantas de secado de madera y de tratamiento de conservantes, aserraderos, fábricas de astillas de madera, fábricas de contrachapado, fábricas de muebles de madera, fabricantes de viviendas y empresas de construcción.
Por ejemplo, los materiales de construcción para viviendas son más pesados y menos resistentes cuando el contenido de humedad es alto, por lo que secarlos hace que estén listos para su uso. Un alto contenido de humedad también puede provocar la aparición de decoloración y hongos de pudrición, lo que requiere una correcta gestión de la construcción.
Los medidores de humedad de madera también se utilizan para controlar el contenido de humedad de las astillas de madera combustible para la generación de energía. La humedad de la madera es un elemento de control importante, ya que tiene un impacto significativo en la eficiencia de la generación de energía.
Principios de los Medidores de Humedad de Madera
La humedad de la madera puede medirse por los métodos de resistencia eléctrica, capacitancia eléctrica, microondas, infrarrojos o peso seco.
1. Método de Resistencia Eléctrica
Se aplica electricidad a la madera que se va a medir y se mide la resistencia eléctrica. El valor de la resistencia se convierte en un valor de humedad. Como la resistencia es de unos 100 MΩ, se aplica una alta tensión de varias decenas de voltios.
Es adecuado para medir objetos con grandes cambios en la gravedad específica, pero la desventaja es que la aguja, que tiene un diámetro de 2-3 mm, daña el objeto a medir.
2. Tipo de Capacitancia Eléctrica
Se aplica electricidad de alta frecuencia al objeto medido, se mide el cambio en la capacitancia eléctrica, se convierte en un valor de humedad y se muestra. La detección utiliza un circuito transmisor y el cambio en la capacitancia se mide como un cambio en la frecuencia o período del transmisor. Las frecuencias de transmisión más utilizadas son de 100 KHz a 20 MHz.
Las ventajas incluyen la facilidad de miniaturización como tipo de mano. Las mediciones pueden realizarse desde la superficie de la madera hasta varios centímetros en su interior. Este tipo también se denomina medidor de humedad de alta frecuencia.
La desventaja del medidor de humedad de madera de tipo capacitivo es que se ve afectado por la gravedad específica y el grosor del objeto medido, por lo que es necesario ajustar la gravedad específica y el grosor. Además, como la medición se realiza por contacto, los hilos y otras sustancias pueden adherirse al sensor cuando se miden grandes cantidades.
3. Tipo Microondas
Se trata de un medidor de humedad que mide la cantidad de microondas atenuadas por la humedad, la convierte en un valor de humedad y lo muestra. Las microondas utilizadas en los medidores de humedad se sitúan en torno a los 10 GHz. Las microondas son fácilmente absorbidas por la humedad y se convierten fácilmente en calor.
El medidor de humedad por microondas consta de un transmisor y un receptor. Desde el transmisor se emite una onda de radio sobre una cara de la madera y en la cara opuesta se coloca un receptor que recibe la onda de radio transmitida. Cuanto mayor es el contenido de humedad, más se absorben las ondas de radio, y la intensidad de las ondas de radio recibidas se mide para indicar el valor de humedad.
Una de las ventajas de los medidores de humedad por microondas es que pueden medir el contenido de humedad interna hasta el centro de la madera. La humedad puede medirse sin dañar el objeto medido. Además, las mediciones pueden realizarse de forma continua. La desventaja es el gran tamaño del aparato. Se utiliza, por ejemplo, en aserraderos.
4. Método de Infrarrojo Cercano
Los rayos infrarrojos cercanos son luz invisible fuera del color rojo. Como es bien absorbida por la humedad, este método se utiliza para irradiar luz que contiene rayos infrarrojos cercanos, medir su reflectancia y convertirla en un valor de humedad.
Los medidores de humedad por infrarrojo cercano tienen la ventaja de ser fáciles de instalar, ya que sólo miden la superficie del objeto medido. Además, puede medir incluso objetos de medición delgados y no causa arañazos. La desventaja es que sólo puede medir la humedad superficial a menos de 1 mm de la superficie. Por lo tanto, se ve afectado por el agua superficial. También se ve afectado por los cambios de color del objeto medido.
5. Método del Peso Seco
Este método consiste en secar el objeto medido en un secador de convección y medir el contenido de humedad a partir del peso antes y después del secado. Se denomina método de secado total. Se caracteriza por una gran precisión: el peso de la madera secada a 105 °C hasta que no se produce ningún cambio de peso se denomina peso seco total, que puede calcularse utilizando el peso de la madera antes del secado para determinar el contenido de humedad.
La desventaja del método del peso seco es que su medición requiere mucho tiempo y no puede utilizarse en líneas de producción. Además, el producto puede dañarse si se corta la muestra. Otra desventaja es que requiere mucha mano de obra.
6. Otros
Otros métodos son el método de neutrones, que irradia la madera con neutrones rápidos y mide la cantidad de neutrones convertidos en neutrones térmicos, y el método de análisis químico, que utiliza reactivos de Karl Fischer.
Tipos de Medidores de Humedad de Madera
1. Tipo Manual
El tipo handy permite medir el contenido de humedad simplemente colocando el sensor sobre la superficie de la madera, y puede aplicarse a unos 20 tipos diferentes de madera. Además del contenido de humedad, algunos productos tienen funciones como valor medio, compensación de temperatura y alarma de límite superior.
Los medidores de humedad de virutas de madera están especialmente diseñados para medir el contenido de humedad en virutas de madera. Las mediciones pueden realizarse insertando el sensor del medidor de humedad en la pila de astillas de madera.
2. Tipo Estacionario
Los de tipo estacionario se instalan en aserraderos y otras instalaciones y pueden medir continuamente el contenido de humedad. La mayoría son medidores de humedad de la madera por microondas, con el transmisor y el receptor instalados por separado. La madera se mueve entre ellos y se mide el contenido de humedad.