Wilgotnościomierze pojemnościowe

Ujemną stronę wilgotnościo- mierzy oporowych stanowią uboczne czynniki, które utrudniają otrzymanie dokładnych wyników. Jako najważniejsze należy wymienić: zawartość soli mineralnych w przesycającej drewno wodzie, nierównomierny rozkład wilgoci na przekroju poprzecznym drewna, kierunek przebiegu włókien i wpływ temperatury (program uprawnienia budowlane na komputer). Poważnym czynnikiem ujemnym jest zakres pomiarów ograniczony do 6—24% wilgotności drewna, a więc do przedziału mniejszego od zakresu higroskopijnego. Pomiary poniżej 6% i powyżej 24% połączone są z występowaniem dużych błędów (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Trudności te odpadają, jeśli w miejsce pomiaru oporu (względnie przewodności elektrycznej drewna) przyjąć za podstawę oznaczenia wilgotności pomiar pojemności elektrycznej kondensatora z próbkami wilgotnego drewna. Stała dielektryczna drewna wynosi 2,5-4, stała dielektryczna powietrza 1, a wody 80; w tych warunkach woda odgrywa dominującą rolę, a zwiększenie wilgotności powoduje znaczne zwiększenie stałej dielektrycznej drewna. Wzrost stałej dielektrycznej drewna zawartego między okładzinami kondensatora powoduje wzrost jego pojemności; zmiany pojemności elektrycznej kondensatora wraz z drewnem stanowią wskaźnik pozwalający wnioskować o zawartości wody w drewnie.

Stała dielektryczna wody jest prawie niezależna od zawartych w niej soli mineralnych, a zależność od temperatury jest nieznaczna; przy podwyższeniu temperatury o 1° C stała dielektryczna maleje o 0,4%. Dzięki tym czynnikom dodatnim metoda pojemnościowa pozornie nadaje się lepiej do pomiaru wilgotności niż metody oparte na pomiarze przewodności elektrycznej drewna (uprawnienia budowlane).
Wilgotnościomierze pojemnościowe oparte są na pomiarze zmian, jakie zachodzą w obwodzie wysokiej częstości pod wpływem włączania w kondensator próbki wilgotnego drewna w postaci dokładnie obrobionej płytki lub kostki sześciennej; kształt i wymiary próbek zależą od konstrukcji aparatu.

Pojemność kondensatora z próbkami drewna zwiększa się proporcjonalnie do zmian zawartości wody w drewnie; dysponując dostateczną liczbą pomiarów można opracować dla poszczególnych gatunków krzywe zależności między ciężarem zawartej w drewnie wody a pojemnością kondensatora (program egzamin ustny).

Prototyp wilgotnościomierza

Krzywe te mogą wykazywać dla pewnych grup gatunków duże podobieństwo. W badaniach Jeżewskiego krzywe dla drewna sosnowego, jodłowego i grabowego prawie pokryły się. Opierając się na opracowanych w ten sposób krzywych kalibracyjnych można z pomiaru pojemności kondensatora z próbką drewna wyznaczyć ciężar zawartej w niej wody. Zakres pomiaru nie jest ograniczony do przedziału higroskopijnego, lecz obejmuje zakres wilgotności od drewna całkowicie suchego do drewna mokrego (świeżo ściętego). Nie znając ciężaru próbki całkowicie suchej nie można wyniku badania wyrazić w procentach ciężaru drewna całkowicie suchego (opinie o programie).

Wskazania wilgotnościomierzy pojemnościowych zależą w dużym stopniu od ciężaru właściwego drewna, co uniemożliwia jednolite wyskalowanie aparatu dla wszystkich gatunków. W związku z tym znajdujące się w użyciu aparaty wyskalowane są w % wilgotności tylko dla jednego gatunku, przy czym za podstawę przyjęto średni ciężar właściwy danego gatunku. Dla określenia wilgotności innych gatunków trzeba się posługiwać wykresami lub tabelami pomocniczymi. Ponieważ ciężar właściwy ulega dużym wahaniom nie tylko w ramach jednego gatunku, lecz nawet w jednym drzewie, wobec tego wyniki określania wilgotności są niedokładne (segregator aktów prawnych). Chcąc otrzymać wyniki konkretne należałoby dodatkowo określać ciężar w stanie całkowicie suchym każdej badanej próbki, lub określać ciężar próbki wilgotnej.

Ze względu na te trudności wilgotnościomierze pojemnościowe nie zyskały szerszego zastosowania; w praktyce stosuje się prawie wyłącznie wilgotnościomierze oporowe.
Wilgotnościomierze pojemnościowe produkowane są w różnych typach, o zakresie od 5-100% wilgotności, w Australii, Stanach Zjednoczonych i w Europie. W Polsce opracowany został przez M. Jeżewskiego prototyp wilgotnościomierza pojemnościowego, opartego na oryginalnych założeniach. Prace nad udoskonaleniem wilgotnościomierzy pojemnościowych są w dalszym ciągu prowadzone (promocja 3 w 1).