Борисов В. М. Удосконалення експериментальних методів визначення вологості деревини у технологічних процесах

Об'єкт дослідження - визначення вологості деревини. Мета: удосконалення експериментальних методів визначення вологості деревини у технологічних процесах для контролю кількості вільної та зв'язаної вологи. Методи дослідження: експеримент; метод фізико-хімічного аналізу; математичне та фізичне моделювання; методи аналізу та синтезу електричних кіл; метод апроксимації; методи параметричної та структурної оптимізації . Наукова новизна: 1) вперше розроблено діелькометричний імпульсний метод контролю вологості деревини, який за струмами поляризації дає змогу визначити концентрацію води у вільній та зв'язаній формах; 2) синтезовано математичну модель двомірного розподілу чутливості кондуктометричного датчика вологоміра, яка дала можливість зменшити випадкову похибку вологоміру в датчику розробленої конструкції; 3) удосконалено математичну модель залежності рівноважної кількості адсорбційної та мікрокапілярної води в деревині від вологості та температури середовища, що дало змогу врахувати вплив теплоти фазових переходів води в деревині на її теплоємність та пояснити лінійність температурної залежності його теплоємності; 4) вперше експериментально встановлено: залежності кількості мікрокапілярної води від кількості вільної та від механічних напружень в деревині, що дало змогу пояснити вплив розмірів зразка на гістерезис сорбції та свідчить про незалежність розмірів та механічних властивостей деревини від кількості мікрокапілярної води; явище випаровування вільної води з деревини у насичене парою повітря; що свідчить про неможливість конденсації вільної води в деревині; значення сталої часу поляризації мікрокапілярної води в деревині, яке засвідчує її розчинну здатність та вирівнювання енергії її зв'язку з деревиною в об'ємі зразка; 5) розроблено нову еквівалентну заступну схему електричної провідності деревини з урахуванням струмів кожної фази вологи та відповідні математичні моделі електричних струмів деревини, які стали основою розробленого ДІМ. Практичне значення: у виробничих і лабораторних умовах доцільно використати такі результати роботи: 1) удосконалені способи визначення електричних та акустичних параметрів деревини та відповідні пристрої. для підвищення точності вимірювань та спрощення процедури їхнього проведення, зокрема удосконалені акустичні методи є підґрунтям для створення акустичного вологоміра усередненої за об'ємом вологості прямокутного зразка деревини; 2) розроблений як засіб ДІМ апаратно-програмний комплекс (АПК) дає змогу здійснювати неруйнівний контроль ФСВД у процесах обробки деревини (акт впровадження на українсько-чеському спільному підприємстві "Ройек-Львів", м. Львів від 28.04.2016 р.); 3) розроблений ДІМ дає можливість оперативно оцінити густину деревини "на корені" або на "верхньому складі" для проведення сортування матеріалу з метою оптимізації режиму сушіння або відбору деревини спеціального призначення; 4) конструкцію пластинчастого датчика вологоміра, яка зменшує випадкову похибку вимірювання вологості; 5) розроблені неруйнівні експериментальні методи визначення часу досягнення усталених значень вологості та температури в об'ємі зразка за його електричними параметрами дають змогу обрати оптимальну тривалість процесу вирівнювання вологості поверхневих та внутрішніх шарів деревини зразка; 6) виявлене явище випаровування вільної води з деревини у насичене парою дає змогу спростити методи дослідження точки насичення волокна та розробити раціональні режими гідротермооброблення; 7) розроблені склад і структуру спеціалізованої ККДД, яка сприяє підвищенню достовірності результатів випробувань деревини. Галузь використання: деревообробка..